物理电势问题

长为L电荷线密度为γ 的均匀带电细杆中垂线上P点的电势?
谢谢!

分析:用电势叠加原理和积分求解。

  把杆水平放置在 X 轴,在杆的中点处作中垂线当 y 轴。

  在离垂足(坐标原点)距离是  a 的P点,电势为

Ψ=2 ∫ ( K / r ) dq ,积分区间用一半的杆长(有对称性)。

dq 是在杆上取的一小段长度上的电荷量,r 是dq 到P点的距离。

得 Ψ=2 ∫ [ K / 根号(X^2+a^2) ] * γ dX

=2 K γ * ∫  [ 1 / 根号(X^2+a^2) ] *dX

=2 K γ * ln[ X+根号(X^2+a^2)]

将 X的积分区间从0到 L / 2 代入上式,得P点的电势为

Ψ=2 K γ * ln{[ L+根号(L^2+4* a^2)] /(2 a)}

注:杆带正电时,γ是正的,那么P点电势为正值。杆带负电时,γ是负的,那么P点电势为负值。

追问

先求出场强E=2kγ, 然后由无穷远到|OP|进行积分, 行吗?

追答

可以的。

追问

求出来E=2kγ/ε
然后由无穷远到|OP|进行积分,发现不太行!

追答

你的想法是对的,但在求E时出错。
1、在求P点处的(合)场强E时,要用积分求。
2、求得E后,再象你所想的那样去求。

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第1个回答  2015-05-25

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