长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为+q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当达到静电平衡时：（1）棒的左端将出现什么电性的电荷？（2）棒内中点处的场强大小为多少？（3）棒

Question

长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为+q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当达到静电平衡时：
（1）棒的左端将出现什么电性的电荷？
（2）棒内中点处的场强大小为多少？
（3）棒上的感应电荷在棒的中点处产生的场强大小是多少？方向如何？

Answer 1

（1）根据静电感应原理，棒左端放置正电荷，则棒的左端感应出负电荷，右端则出现正电荷；
（2）水平导体棒当达到静电平衡后，棒上感应电荷中点P处产生的场强大小与点电荷+q在该处产生的电场强度大小相等，方向相反，即棒内中点处的场强大小为零．
（3）根据库仑定律F=k(Qq)/(r2)，结合E=(F)/(q)，则有：带电量为+q的点电荷在棒内中点处的场强大小为E=(kq)/((R+(L)/(2))2)，
因水平导体棒当达到静电平衡后，棒上感应电荷中点P处产生的场强大小与点电荷+q在该处产生的电场强度大小相等，方向相反．
则棒上感应电荷在棒内中点产生的场强大小为：E=(kq)/((R+(L)/(2))2)，
由于中点处的合场强为零，所以感应电荷产生的场强方向与点电荷+q在该处产生的电场强度的方向相反，即中点与q连线且指向+q．
答：（1）棒的左端将出现负电荷；（2）棒内中点处的场强大小为零；（3）棒上的感应电荷在棒的中点处产生的场强大小是(kq)/((R+(L)/(2))2)，中点与q连线且指向+q．