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在真空中有两个相对的平行板 相距为d 板面积均为S 分别带电量+q和-q。有人说 根据库仑定
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在真空中有两个相对的平行板，相距为d，板面积均为S，分别带电量+q和-q。有人说，根据库仑定律，两板之间的作用力F=q2/(4πε0d2)。又有人说，因F=qE，而板间E=σ/ε0，σ=q/S，所以F=q2/(ε0S)。还有人说，由于一个板上的电荷在另一板处的电场为E=σ/(2ε0)，所以F=qE=q2/(2ε0S)。试问这三种说法哪种正确？为什么？
参考答案
第一种说法的根据是库仑定律，但库仑定律只适用于计算两个点电荷之间的相互作用力。两块距离不大的带电平行板不能被看作点电荷，因而应用库仑定律计算它们之间的作用力是错误的。
第二种说法没有注意到，一块板上的电荷所形成的电场是不能对自身电荷发生作用力的，而场强E=σ/ε0正是两块板上的电荷所形成的合电场的场强，F=qE=q2/(ε0S)中也包含了受力板上的电荷形成的电场对自身电荷的作用力，因而是错误的。
所谓两板之间的作用力就是甲(或乙)板上的电荷在乙(或甲)板处形成的电场对乙(或甲)板上电荷的作用力。面电荷密度为σ的甲(或乙)板在乙(或甲)板处形成的电场的场强是E=σ/(2ε0)，甲(或乙)板对乙(或甲)板的作用力则是
F=qE=q2/(2ε0S)
所以第三种说法是正确的。
