大学物理电荷和静电场知识点

《 大学物理（电磁学） 》期末综合复习资料

一、选择题

??1、一电场强度为E的均匀电场，E的方向与X轴正向平行，如图所示．则通过图中一半

径为R的半球面的电场强度通量为

（A）?R2E．（B）?R2E． （C）2?R2E．

12（D）0

2、如图所示，直线MN长为2l，弧OCD是以N点为中心，l为半径的半圆弧，N点有正电荷+q，M点有负电荷-q．今将一试验电荷+q0从O点出发沿路径OCDP移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功

（A） A＜ 0且为有限常量．（B） A＞ 0且为有限常量． （C） A＝∞．（D） A＝ 0．

3、下列几个说法中哪一个是正确的？

（A）电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向． （B）在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同．

???（C）场强方向可由E?F/q0定出，其中q0为试探电荷的电量，q0可正、可负，F为试

探电荷所受电场力． （D）以上说法都不正确．

4、有一带正电荷的大导体，欲测其附近P点处的场强，将一电荷量为q0 (q0 >0 )的点电荷放

在P点，如图所示，测得它所受的电场力为F．若电荷量q0不是足够小

西北大学基础物理学习题集-----电荷和静电场（一）

班级

学号 第八次 电荷和静电场（一） 得分 姓名

基本内容和主要公式

1．电荷的基本特征：

(1) 分类：正电荷（同质子所带电荷），负电荷（同电子所带电荷）（2）量子化特

性（3）是相对论性不变量（4）微观粒子所带电荷总是存在一种对称性 2. 电荷守恒定律 ：

一个与外界没有电荷交换的孤立系统，无论发生什么变化，整个系统的电荷总量必定保持不变。 3．点电荷：

点电荷是一个宏观范围的理想模型，在可忽略带电体自身的线度时才成立。 4 库仑定律：

表示了两个电荷之间的静电相互作用，是电磁学的基本定律之一

?F12?14??0q1q2?r123r12是表示真空中两个静止的点电荷之间相互作用的规律

5. 电场强度 ：是描述电场状况的最基本的物理量之一，反映了电场的基本性质。

??FE?

q06. 电场强度的计算： （1）单个点电荷产生的电场强度，可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得

西北大学基础物理学习题集-----电荷和静电场（一）

班级

学号 第八次 电荷和静电场（一） 得分 姓名

基本内容和主要公式

1．电荷的基本特征：

(1) 分类：正电荷（同质子所带电荷），负电荷（同电子所带电荷）（2）量子化特

性（3）是相对论性不变量（4）微观粒子所带电荷总是存在一种对称性 2. 电荷守恒定律 ：

一个与外界没有电荷交换的孤立系统，无论发生什么变化，整个系统的电荷总量必定保持不变。 3．点电荷：

点电荷是一个宏观范围的理想模型，在可忽略带电体自身的线度时才成立。 4 库仑定律：

表示了两个电荷之间的静电相互作用，是电磁学的基本定律之一

?F12?14??0q1q2?r123r12是表示真空中两个静止的点电荷之间相互作用的规律

5. 电场强度 ：是描述电场状况的最基本的物理量之一，反映了电场的基本性质。

??FE?

q06. 电场强度的计算： （1）单个点电荷产生的电场强度，可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得

篇一：讲义——静电场知识点总结

静电场知识点复习

一、库仑定律 ①元电荷：元电荷是指最小的电荷量，用e表示，大小为e=1.6?10?19c。 ②库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。表达式：F?kq1q2，其中静电力常量2r

k?9.0?109N.m2/C2。

二、电场 ①电场的产生：电荷的周围存在着电场，产生电场的电荷叫做源电荷。描述电场力的性质的物理量是电场强度，描述电场能的性质的物理量是电势，这两个物理量仅由电场本身决定，与试探电荷无关。 ②电场强度：放入电场中某点的电荷所受的静电力与它的电荷量的比值，叫电场强度。 定义式：E?F，单位：N/C或V/mq

荷在该点所受静电力的方向相反。也是该点电场线的切线方向。 区别：E?FkQU（定义式，适用于任何电场）；E?2（点电荷产生电场的决定式）；E?（电场强度qrd

与电势差间的关系，适用于匀强电场，d是两点间距离在场强方向上的投影）。 ③电场线：在电场中画出的一系列有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示场强的大小。电场线是为了形象的描述电场而假想的、实际不存在的曲线。电场线从正

　　在整个高中阶段，电学知识所占的比重接近1/3.，可见这部分知识的重要，今天小编就为大家认识学习这部分知识。
 

　　1

　　电场基本规律

　　1、库仑定律

　　(1)定律内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

　　(2)表达式：k=9.0×109N·m2/C2——静电力常量

　　(3)适用条件：真空中静止的点电荷。

　　2、电荷守恒定律：

　　电荷守恒电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。

　　(1)三种带电方式：摩擦起电，感应起电，接触起电。

　　(2)元电荷：最小的带电单元，任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍，e=1.6×10-19C——密立根测得e的值。
 

　　2

　　电场能的性质

　　1、电场能的基本性质：

　　电荷在电场中移动，电场力要对电荷做功。

　　2、电势φ

　　(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。

　　(2)定义式：&phi

大学物理实验静电场描绘验

篇一：大学物理实验静电场的描绘 静电场的描绘 【实验目的】

1.学习用模拟法测绘静电场的原理和方法。 2.加深对电场强度和电位要领的理解。 3.用作图法处理数据。 【实验仪器】

静电场描绘仪、静电场描绘仪信号源、导线、数字电压表、电极、同步探针、坐标纸等。 【实验原理】

在一些科学研究和生产实践中，往往需要了解带电体周围静电场的分布情况。一般来说带电体的形状比较复杂，很难用理论方法进行计算。用实验手段直接研究或测绘静电场通常也很困难。因为仪表（或其探测头）放入静电场，总要使被测场原有分布状态发生畸变；除静电式仪表之外的一般磁电式仪表是不能用于静电场的直接测量，因为静电场中不会有电流流过，对这些仪表不起作用。所以，人们常用“模拟法”间接测绘静电场分布。 1、模拟的理论依据

模拟法在科学实验中有极广泛的应用，其本质上是用一种易于实现、便于测量的物理状态或过程的研究，以代替不易实现、不便测量的状态或过程的研究。 为了克服直接测量静电场的困难，我们可以仿造一个与静电场分布完全一样的电流场，用容易直接测量的电流场模拟静电场。

静电场与稳恒电流场本是两种不同场，但是它们两者之间在一定条件下具有相似的空

篇一：广工用模拟法测绘静电场实验报告

篇二：《静电场的描绘》记录表格

物理实验中心《大学物理实验》数据记录表

专业 班级 姓名学号分组实验编组号 №:

实验九 静电场的描绘

一、各等位线半径测量记录

游标尺精度：0.02mm；零点读数值 mm

A电极半径：ra0?5.00mm，B电极内半径：rb0?50.00mm 毫伏表量程：Um?10.00V 准确度等级：a?0.5

篇三：大学物理实验--实验五用模拟法测绘静电场NE...

实验五 用模拟法测绘静电场

预习重点

1.用稳恒电流场模拟法测绘静电场的原理和方法。

2.预习同轴柱面的电场分布情况。

实验目的

1.学习用稳恒电流场模拟法测绘静电场的原理和方法。

2.加深对电场强度和电位概念的理解。

3.测绘同心圆电极的电场分布情况

实验原理

由于带电体的形状比较复杂，其周围静电场的分布情况很难用理论方法进行计算。同时仪表（或其探测头）放入静电场，总要使被测场原有分布状态发生畸变，不可能用实验手段直接测绘真实的静电场。本实验采用模拟法，通过同心圆电极产生的稳恒电流场模拟同轴柱面带电体形状的带电体产生的静电场。

一、模拟的理论依据

为了克服直接测量静电场的困难，可以仿造一个与待测静电场分布完全一样的电流场，用容易直接测量的电流场去模拟

题7.1：1964年，盖尔曼等人提出基本粒子是由更基本的夸克构成，中子就是由一个带e的

32上夸克和两个带?e下夸克构成，若将夸克作为经典粒子处理（夸克线度约为10?20 m），中

31子内的两个下夸克之间相距2.60?10?15 m。求它们之间的斥力。 题7.1解：由于夸克可视为经典点电荷，由库仑定律

F?14??0q1q2r2er?14??0e229rer?3.78Ner

F与er方向相同表明它们之间为斥力。

题7.2：质量为m，电荷为?e的电子以圆轨道绕氢核旋转，其动能为Ek。证明电子的旋转频率满足

?2?32?0Ekme422

其中是?0真空电容率，电子的运动可视为遵守经典力学规律。

题7.2分析：根据题意将电子作为经典粒子处理。电子、氢核的大小约为10?15 m，轨道半径

?10

约为10m，故电子、氢核都可视作点电荷。点电荷间的库仑引力是维持电子沿圆轨道运动的向心力，故有

mv2r?14??0er22

由此出发命题可证。

证：由上述分析可得电子的动能为

Ek?12mv2?18??0e2r

电子旋转角速度为

?2?e234??0mr

由上述两式消去r，得

?2??4?22?32?0Ekme423

?

+

题7.3：在氯化

静电场

一、选择题

1．一带电体可作为点电荷处理的条件是

（A）电荷必须呈球形分布； （B）带电体的线度很小； （C）带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计； （D）电量很小。

2．真空中有两个点电荷M、N，相互间作用力为F，当另一点电荷Q移近这两个点电荷

??时，M、N两点电荷之间的作用力F

（A）大小不变，方向改变； （B）大小改变，方向不变； （C）大小和方向都不变； （D）大小和方向都改变。

3．下列几种说法中哪一个是正确的? （A）电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向； （B）在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同；

??F?（C）场强方向可由E?定义给出，其中q为试验电荷的电量，q可正、可负，F为试验

q电荷所受的电场力； （D） 以上说法都不正确。

?4．一电偶极子放在均匀电场中，当电偶极矩的方向与场强方向不一致时，其所受的合力F?和合力矩M为：

????（A）F?0，M?0； （B）F?0，M?0；

????（C）F

武汉理工大学,大学物理上,教育出版社,课件资料

7.2 电场 电场强度

第7章 真空中的静电场

7.2 电场 电场强度

武汉理工大学,大学物理上,教育出版社,课件资料

7.2 电场 电场强度一、电场(Electric Field)

第7章 真空中的静电场

库仑定律给出了两个静止点电荷之间相互作用的定量 关系，但是这个作用是通过什么机制来传递的呢？

历史上的两种观点:

早期：电磁理论是超距作用理论后来：法拉第提出场的概念(1830年) 任何电荷要在它的周围产生电场。 两个电荷之间的相互作用力是通过电场 来进行的。 电场1 电荷1 电荷2 电场2

武汉理工大学,大学物理上,教育出版社,课件资料

7.2 电场 电场强度电场是什么？

第7章 真空中的静电场

场和实物(由基本粒子组成的)一样，具有能 量、动量和质量，是物质存在的两种基本形式。 场

实物

物 质

场和实物的主要区别是： 实物独占一定的空间；

场总是弥漫在一定的空间内，具有可叠加性。3

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7.2 电场 电场强度

第7章 真空中的静电场

静电场：相对于观察者静止的电荷所产生的电场。静电场的基本性质： (1) (2) 对位于其中的带电体有力的作用—— 电场力。 当带电体在电场中移动时，电场