087章 高斯定理的估算(2/5)
点并与圆环平面垂直的轴为x轴。点为圆心,作半径为r的圆。
将此圆沿x轴的正负方向各延展l,一个圆柱面就此形成。
沈奇取此圆柱面为高斯面,因其中无电荷,根据高斯定理可得
?eds0
高斯定理一祭出,真相越来越清晰。
带正电的小球所受静电力总是指向圆环中心o点,为恢复性保守力,小球的运动为振动,振动中心就是o点。
沈奇很快解决了第一问,这就是定性给结论,接受过物竞培训的学生应该都能给出正确的结论性判断。
第二问要求沈奇估算小球的振动周期t,稍微麻烦一点点。
圆柱两端面的电通量可以近似的用x轴上的电场强度来计算,沈奇作出计算
e1λ(2πr)l4πe(r2+l2)32λrl2e(r2+l2)32
那么通过两端面的电通量近似值就出来了
?两端面eds≈e12πr2
通过圆柱侧面的电通量可以近似的用圆平面上与o点相距为r处的电场强度er来计算,根据高斯定理可得
?圆柱面eds?两端面eds+?侧面eds0
那么带电小球在r处所受静电力为
本章未完,下一页继续