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.研究表明,地球表面的电场强度不为零,假设地球表面附近的电场强度的平均值为20N/C,方向垂直地球表面向下,则地球表面带负电,平均每平方米表面带电量为q=__.(静电力常量k=9.0*10^9N*M^2/C^2,π
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问题描述:

.研究表明,地球表面的电场强度不为零,假设地球表面附近的电场强度的平均值为20N/C,方向垂直地球表面向下,则地球表面带负电,平均每平方米表面带电量为q=__.(静电力常量k=9.0*10^9N*M^2/C^2,π取3.0,地球半径R=6.4*10^6m)

把地球近似看成球体(而不是椭球体)

地球表面均匀分布着负电荷.对于表面以外的任何一点而言,等效于:地球表面无电荷,而在球心位置有一个点电荷.该点电荷的电量等于地球表面电荷的总和.

设地球总电量为Q.则

E=kQ/R^2

Q=ER^2/k

地球表面积S=4πR^2

则单位面积上的电荷量

q=Q/S=E/(4πk)

=(20N/C)/(4*3*9.0*10^9N*M^2/C^2)

=1.85×10^(-10)C/m^2

请问:这里的假设法是否存在问题?将地表的电荷Q变成地心的电荷Q,电荷量应该变大才对,问为什么是一个Q啊?距离不是变远了么?(因为E=kQ/R^2)

另外我们物理老师:老师又说:地球内部没有电场,既然如此,E=kQ/R^2这个公式便不适用了吧

姜先果回答:
  你一个高一的学生讨论这个问题确实不简单,我给你说一下,这个问题的物理模型是均匀带电球面,特点是内部场强为0,外部场强为E=kQ/R^2,即从外面来看,球面的电场和中心点电荷的电场是等效的,而且电量是一样的,所以你上面...
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