Question

15．如图所示，一个半径为R的带电圆环，带电荷量为Q，带电圆环的中心为O，在通过O点与圆面垂直的直线上有一点A，距离O点为L，A点有一带电荷量为q的点电荷，求该点电荷受到的电场力．

Answer 1

分析 根据点电荷的场强公式和电场的叠加，由对称性知Q电荷在A点场强在垂直于OA方向上的分量相互抵消，结合数学公式求解．

解答 解：由对称性知Q电荷在A点场强在垂直于OA方向上的分量相互抵消，
在OA方向上的合场强E=$\frac{kQ}{{R}^{2}+{L}^{2}}$cosθ=$\frac{kQ}{{R}^{2}+{L}^{2}}$×$\frac{L}{\sqrt{{R}^{2}+{L}^{2}}}$
那么库仑力大小F=qE=$\frac{kQL}{{（R}^{2}+{L}^{2}）\sqrt{{R}^{2}+{L}^{2}}}$，方向沿OA向右．
答：+q的点电荷受到的库仑力的大小$\frac{kQL}{{（R}^{2}+{L}^{2}）\sqrt{{R}^{2}+{L}^{2}}}$，方向沿OA向右．

点评 掌握电场强度的几种表达公式，利用矢量叠加的方法判断场强的方向．