带电量为q的正点电荷靠近接地的大金属板试求金属板对点电荷的电场力

为什么是kq^2/4d^2为什么不是kq^2/d^2

这是点电荷和导体平面问题
可以证明:可以用一个镜像电荷-q来等效导体平面,q和-q的位置关于导体平面对称
证明过程需要拉普拉斯方程和静电场解的唯一性定理,拉普拉斯方程其实是高斯定理在无自由电荷的简单媒质中另一种形式——电荷密度=0

所以,题目就相当于两个点电荷q,-q,相距2d时候的电场力,显然结果为kq^2/(2d)^2=kq^2/4d^2
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