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严格证明电荷均匀分布的球壳内部的电势处处相等,

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/17 09:49:19
严格证明电荷均匀分布的球壳内部的电势处处相等,
不算专业吧
但若是竞赛的话,这应该算是很简单的问题.
今天脑子抽筋了,刚刚我已经想通了,因为它所受的库仑力为零我是会证的,力不做功电势能就不变了
这个要用微积分来算的
证明方法是证明球壳对球壳内部的电荷没有力的作用
简单的说下怎么证(其实没有那么简单)
先说点都知道的条件:条件1球壳某部分带的的电荷量和面积成正比
条件2库仑定律,库仑力和距离平方成反比
先在球壳上任取一小块,连接这小块和里面某点电荷,所有的连线在球壳对面有个投影.
由条件1知这一小块和投影的电荷比等于面积比
又因为面积比等于这两块到那个点电荷的距离比的平方(即”某电荷“离其中一块比较近,则这一块的面积相对另一块(投影)要小)
由条件2知,库仑力和距离平方成反比
电荷是距离平方成正比,
库仑力和电荷成正比(这个”某电荷“的电量是定值)
电荷和距离平方成正比
所以这一小块和他的投影对电荷没有力的作用.
所以整个球壳对里面的电荷没有力的作用
所以球壳内部电势处处相等
如果还不懂可以百度HI我
我可以提供完整的微积分证明