Question

特定的電荷分布形成特定的電場(chǎng)，雖然不一定能推導(dǎo)某些空間電場(chǎng)分布具體情況，但可以根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行一定的分析和判斷。如圖6-1為兩個(gè)均勻帶電足夠長(zhǎng)的同軸柱面，軸心為O，半徑分別為R₁、R₂(R₁<R₂)，小柱面帶電+Q，大柱帶電-Q，圖6-2中哪一個(gè)能正確地反映空間電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與距離軸心r之間的關(guān)系（  ）

Answer 1

D

試題分析：兩個(gè)柱面在各自內(nèi)部區(qū)域所產(chǎn)生的強(qiáng)場(chǎng)處處為零，故小柱面內(nèi)區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)為零，對(duì)大柱面外區(qū)域，以柱面的一個(gè)截面為研究對(duì)象進(jìn)行分析，對(duì)于小環(huán)內(nèi)和大環(huán)外的區(qū)域可以將兩個(gè)圓環(huán)均等效為圓心O處的點(diǎn)電荷，因?yàn)樗鼈兯鶐щ姾闪看笮∠嗟龋�電性相反，故大柱面外區(qū)域合場(chǎng)強(qiáng)為處處為零，所以A、B錯(cuò)誤；同理，對(duì)兩柱面之間的區(qū)域取截面，將內(nèi)環(huán)等效為圓心O處的點(diǎn)電荷，外環(huán)在此區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)為零，由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)決定式可知，只有D選項(xiàng)正確；本題也可以把大、小柱面看做一個(gè)電容器，因電荷相互吸引所以電荷只分布在大柱面的內(nèi)表面和小柱面的外表面，故小柱面內(nèi)區(qū)域和大柱面外區(qū)域無(wú)電場(chǎng)，兩柱面之間形成輻射狀電場(chǎng)，所以可知只有選項(xiàng)D正確；