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球内(包括表面)各点电势为多少? 〖解说〗(1)球心电势的求解从略 球内任一点的求解参看图7-5 △U1=kAS=k.A2·=kG△Q5 cOS oL △U2=ko△Q 它们代数叠加成AU=△U1+△U2=ko△Q5 而r1+n2=2Rcos 所以△U=2Rk0△Q 所有面元形成电势的叠加ΣU=2RkσΣ△Q 注意:一个完整球面的ΣΔΩ=4π(单位:球面度sr),但作为对顶的锥角,Σ △Q只能是2π,所以 ∑U=4mRk=kQ R (2)球心电势的求解和〖思考〗相同; 球内任一点的电势求解可以从(1)问的求解过程得到结论的反证。 〖答〗(1)球心、球内任一点的电势均为kQ;(2)球心电势仍为kQ,但其它各点的电 势将随电量的分布情况的不同而不同(内部不再是等势体,球面不再是等势面) 【相关应用】如图7-9所示,球形导体空腔内、外壁的半径分别 为R1和R2,带有净电量+q,现在其内部距球心为r的地方放一个 电量为+Q的点电荷,试求球心处的电势 【解析】由于静电感应,球壳的内、外壁形成两个带电球壳。球 心电势是两个球壳形成电势、点电荷形成电势的合效果 根据静电感应的尝试,内壁的电荷量为一Q,外壁的电荷量为 +Q+q,虽然内壁的带电是不均匀的,根据上面的结论,其在球心形 图7-9球内(包括表面)各点电势为多少? 〖解说〗(1)球心电势的求解从略; 球内任一点的求解参看图 7-5 ΔU1 = k 1 1 r S = k 1 r  ·   • cos r 2 1 = kσΔΩ cos r 1 ΔU2 = kσΔΩ cos r 2 它们代数叠加成 ΔU = ΔU1 + ΔU2 = kσΔΩ  + cos r r 1 2 而 r1 + r2 = 2Rcosα 所以 ΔU = 2RkσΔΩ 所有面元形成电势的叠加 ΣU = 2RkσΣΔΩ 注意:一个完整球面的ΣΔΩ = 4π(单位:球面度 sr),但作为对顶的锥角,Σ ΔΩ只能是 2π ,所以—— ΣU = 4πRkσ= k R Q (2)球心电势的求解和〖思考〗相同; 球内任一点的电势求解可以从(1)问的求解过程得到结论的反证。 〖答〗(1)球心、球内任一点的电势均为 k R Q ;(2)球心电势仍为 k R Q ,但其它各点的电 势将随电量的分布情况的不同而不同(内部不再是等势体,球面不再是等势面)。 【相关应用】如图 7-9 所示,球形导体空腔内、外壁的半径分别 为 R1 和 R2 ,带有净电量+q ,现在其内部距球心为 r 的地方放一个 电量为+Q 的点电荷,试求球心处的电势。 【解析】由于静电感应,球壳的内、外壁形成两个带电球壳。球 心电势是两个球壳形成电势、点电荷形成电势的合效果。 根据静电感应的尝试,内壁的电荷量为-Q ,外壁的电荷量为 +Q+q ,虽然内壁的带电是不均匀的,根据上面的结论,其在球心形
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