Question

如图所示，在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为-Q和+2Q，它们相距L．如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r（2r＜L）的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小

k

12Q

L2

方向

右

．

Answer 1

分析：当空心金属球达到静电平衡时，球壳内O点处合场强为零，即球壳上的感应电荷在O点处产生的场强大小与两个点电荷A和B在O点处产生的合场强大小相等，方向相反．求出两个点电荷A和B在O点处产生的合场强，再求球壳上的感应电荷在O点处的场强大小和方向．

解答：解：两个点电荷A和B在O点处产生的合场强大小为E₁=k

Q

( L 2 )2

+k

2Q

( L 2 )2

=k

12Q

L2

，方向向左．
根据静电平衡导体的特点可知，球壳上的感应电荷在O点处的场强大小与两个点电荷A和B在O点处产生的合场强大小相等，方向相反，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为E₂=E₁=k

12Q

L2

，方向向右．
故答案为：k

12Q

L2

，方向向右．

点评：本题考查对静电平衡导体特点的理解和应用能力，抓住静电平衡时，导体内部处处场强为零的特点是解题的关键．