- 物理学考静电场
物理学考静电场的内容包括:
1. 电场力:电荷在电场中受到的力,其大小和方向与电荷量及电场强度有关。
2. 电场线:用来表示电场中电场强度大小和方向的假想线,其疏密程度表示电场强度的大小,切线方向表示电场强度的方向。
3. 静电平衡状态:导体在电荷及电场的作用下,达到的一种平衡状态。此时导体内部没有电荷,只有电荷分布在外表面。
4. 表面电荷密度:表示导体表面处电荷量的分布情况。
5. 静电力:电场对带电粒子发生作用力,方向为该点电场方向。
6. 静电力做功:电荷在静电场中移动时,静电力对电荷所做的功。
7. 等势面:电势相等的各点构成的面。
8. 匀强电场:电场强度处处相同的电场,其电势沿着电场方向是逐渐增大的。
此外,还有电势差、电容等概念。
相关例题:
题目:
一个半径为R的导体球壳,其外表面均匀分布着电荷,总电量为Q。已知导体球壳的外表面与大地相连,内表面与一个固定的绝缘底座相连。试求:
(1)导体球壳的电势;
(2)在导体球壳外离球心为r的点P处放置一个电量为q的试探电荷,求试探电荷所受的电场力。
解答:
(1)静电场中,导体球壳的电势与表面上的电荷无关,只取决于导体球壳的半径和电荷分布情况。根据高斯定理,可以求得导体球壳的电场强度分布规律:
E = kQ/r²
其中k为静电力常量。根据电势的定义,可以求得导体球壳的电势为:
U = ∫E·dl = kQ/r
其中dl表示球壳表面上一小段面积元,r为球壳外的点到球心的距离。因此,导体球壳的电势为:
U = kQ/R
(2)在导体球壳外离球心为r的点P处放置一个电量为q的试探电荷,根据库仑定律,试探电荷所受的电场力为:
F = kq²/r²
其中q为试探电荷的电量。由于导体球壳是一个等势体,其表面上的电势处处相等,因此可以求得试探电荷所受的电场力的大小与方向都与试探电荷到球心的距离成反比。因此,当试探电荷在点P处时,所受的电场力大小为:
F = kq²/R²
方向垂直于点P与球心的连线并指向球心。
希望这个例题能够帮助您更好地理解静电场的概念和性质。
以上是小编为您整理的物理学考静电场,更多2024物理学考静电场及物理学习资料源请关注物理资源网http://www.wuliok.com
