模拟静电场思考题答案
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静电场
2019年高中物理竞赛辅导北京领航元旦班
第一讲:静电场
考点: 电荷守恒定律
库仑定律
电场强度 电场线
点电荷的场强 场强叠加原理 匀强电场
匀带电球壳内、外的场强公式(不要求导出) ※高斯定理及其在对称带电体系中的应用 电势和电势差 等势面 点电荷电场的电势 势叠加原理
均匀带电球壳内、外的电势公式 电场中的导体 静电屏蔽, ※静电镜像法
电容 平行板电容器的电容公式 ※球形、圆柱形电容器的电容 电容器的连联接
※电荷体系的静电能,※电场的能量密度, 电容器充电后的电能 ☆电偶极矩
☆电偶极子的电场和电势 电介质的概念
☆电介质的极化与极化电荷 ☆电位移矢量 一.电荷守恒定律
例1.(第34届预赛题)某一导体通过反复接触某块金属板来充电。该金属板初始电荷量为6μC,每次金属板与导体脱离接触后,金属板又被充满6μC的电荷量。已知导体第一次与金属板接触后,导体上带的电荷量为2μC;经过无穷次接触,导体上所带的电荷量最终为______________。
二.库仑定律 例2.(1)电荷不能自由移动的半圆环,半径为R,均匀带电,带电量为Q。圆心处有一点电荷,带电量为q。试计算半圆环受到圆
用模拟法测绘静电场
用模拟法测绘静电场
〔实验目的〕
1、学习用模拟法描绘和研究静电场分布; 2、加深对电场强度和电势概念的理解。 〔实验原理〕
静电场
用电场线形象描绘静电场的分布。
E??2??0r Ur?Ualn(rb/r)
ln(rb/ra)模拟场
用不良导体内的电场模拟静电场。
图1 同轴电缆的模拟模型
(a) 同轴电缆模拟电场装置; (b) 横向剖面
rb?rb?drrdr?ln R??ln Rrarb??rrb2?tra2?trrr2?trUa2?tUaln(rb/r)I???U?IR?U rraRrarb?lnrb rln(rb/ra)raba[实验内容及步骤]
图2 GVZ - 4型导电微晶静电场描绘仪
1、将导电微晶上内、 外两电极分别与直流稳压电源的正、负极相连接,电压表正、 负极分别与测试笔及电源负极相连接,移动测试笔测绘同轴电缆的等位线簇。要求相邻两等位线间的电位差为1V,以每条等位线上各点到原点的平均距离
r为半径画出等位线的同心圆簇。
2、根据电场线与等位线的正交原理,画出电场线,并指出电场强度方向,得到一张完整的电场分布图。
3、在坐标纸上作出相对
用模拟法测绘静电场
用模拟法测绘静电场
〔实验目的〕
1、学习用模拟法描绘和研究静电场分布; 2、加深对电场强度和电势概念的理解。 〔实验原理〕
静电场
用电场线形象描绘静电场的分布。
E??2??0r Ur?Ualn(rb/r)
ln(rb/ra)模拟场
用不良导体内的电场模拟静电场。
图1 同轴电缆的模拟模型
(a) 同轴电缆模拟电场装置; (b) 横向剖面
rb?rb?drrdr?ln R??ln Rrarb??rrb2?tra2?trrr2?trUa2?tUaln(rb/r)I???U?IR?U rraRrarb?lnrb rln(rb/ra)raba[实验内容及步骤]
图2 GVZ - 4型导电微晶静电场描绘仪
1、将导电微晶上内、 外两电极分别与直流稳压电源的正、负极相连接,电压表正、 负极分别与测试笔及电源负极相连接,移动测试笔测绘同轴电缆的等位线簇。要求相邻两等位线间的电位差为1V,以每条等位线上各点到原点的平均距离
r为半径画出等位线的同心圆簇。
2、根据电场线与等位线的正交原理,画出电场线,并指出电场强度方向,得到一张完整的电场分布图。
3、在坐标纸上作出相对
实验 模拟法测绘静电场
实验三 模拟法测绘静电场
随着静电应用、静电防护和静电现象研究的日益深入,常需要确定带电体周围的电场分布情况.用计算方法求解静电场的分布一般比较复杂和困难,而且,直接测量静电场需要复杂的设备,对测量技术的要求也高,所以常常采用模拟法来研究和测量静电场.
【实验目的】
1. 学习用模拟法描述和测绘静电场分布的概念和方法. 2. 测量等位线、描绘电力线.
3. 加深对静电场强度、电位和电位差概念的理解.
【实验仪器】
静电场测绘仪一套,静电场描绘仪专用电源(10 V,1 A)一台,导线等.
【实验原理】
1. 用电流场模拟静电场带电体在其周围空间所产生的电场,可用电场强度E和电位U的空间分布来描述.为了形象地表示电场的分布情况,常采用等位面和电力线来描述电场.电力线是按空间各点电场强度的方向顺次连成的曲线,等位面是电场中电位相等的各点所构成的曲面.电力线与等位面是相互正交的,有了等位面的图形就可以画出电力线.反之亦然.我们所说的静电场测量就是指测绘出静电场中等位面和电力线的分布图形.它是了解电场中的一些物理现象或控制带电粒子在电磁场中的运动所必须解决的问题,它对科研和生产都是十分有用的,例如用测量电子管、示波管、显像管和电子显微镜等多种电子束管内
用模拟法描绘静电场
篇一:用模拟法描绘静电场
用模拟法描绘静电场
静电场是由电荷分布决定的。给定区域内的电荷分布和介质分布及边界条件,可根据麦克斯韦议程组和边界条件来求得电场分布。但大多数情况下求出解析解,因此,要靠数字解法求出或实验方法测出电场分布。
【实验目的】
1.学会用模拟法描绘和研究静电场的分布状况。
2.掌握了解模拟法应用的条件和方法。
3.加深对电场强度及电势等基本概念的理解。
【实验仪器】
导电液体式电场描绘仪,同轴电极,平行板电极,白纸(自备)
【实验原理】
直接测量静电场是很困难的,因为仪表(或其探测头)放入静电场中会使被测电场发生一定变化。如果用静电式仪表测量,由于场中无电流流过,不起作用。因此,在实验中采用恒定电流场来模拟静电场。即通过测绘点定电流场的分布来测绘对应的静电场分布。
模拟法的要求是:仿造一个场(称为模拟场),使它的分布和静电场的分布完全一样,当用探针去探测曲势分布时,不会使电场分布发生畸变,这样就可以间接测出静电场。
用模拟法测量静电场的方法之一是用电流场代替静电场。由电磁学理论可知电解质(或水液)中稳恒电流的电流场与电介质(或真空)中的静电场具有相似性。在电流场的无源区域中,电流密度矢量和静电场中的电场强度矢量所遵从的物理规律具有相同的数学形式,
静电场 - 电场电势图像
静电场——电场电势图像
一、电场中的E-x图象
1.(2009上海高考)两带电量分别为q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图( )
A B
C D
2.(2010江苏高考)空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如图所示。下列说法正确的是( ) A.O点的电势最低 B.x2点的电势最高
C.x1和-x1两点的电势相等 D.x1和x3两点的电势相等
3.空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.O点的电势最低
B.x1和x3两点的电势相等 C.x2和-x2两点的电势相等 D.x2点的电势低于x3点的电势 4.(2012盐城二模)真空中有两个等量异种点电荷,以连线中点O为坐标原点,以它们的中垂线为x轴,下图中能正确表示x轴上电场强度情况的是( )
5.(2012盐城三模)两个等量正点电荷位于x轴上,关于原点O呈对称分布,下列能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是( )
6.【2013上海高考】.(12分)半径为R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场
强大小沿半径分布如图所示,图中E0已
实验 用模拟法测绘静电场
实验四
实验四 用模拟法测绘静电场
课程名称 开放物理实验 测量长同轴柱面电荷的电场分布 实验项目 用模拟法测绘静电场 学生研究式独立实实验内容 测量两无限长平行带电直圆柱的电场分布 正确理解电场强度和电位的概念 教学重点 学会用模拟法测量静电场的分布 实验方式 验为主,教师启发式一对一指导为辅 理解用稳恒电流场教学难点 来模拟静电场的理论依据 教学时数 4学时 授课对象 二、三年级本科生 学时分配 2学时 研究实验原理、测量方法、实验仪器 2学时 进行实验、处理数据、完成实验报告 参考资料
1.《大学物理实验》,北京工商大学物理教研室,机械工业出版社 - 14 -
用模拟法测绘静电场
1实验基本要求
1.学习模拟实验方法及用电压表测绘静电场的等势线。
2.加强对电场强度和电位概念的理解,了解电力线与等势线之间的关系。 3.测绘同轴带电圆柱面和平行带电直圆柱的等势线和电力线。
2仪器简介
序号 1 名称 静电场测绘仪 1台 数字电压表 1个 晶体管稳压电源1台 型号 技术规格 量程:-20.00 V~+20.00 V 分度值: 0.01 V WYJ-6B型 1A;1~30 V 2 3 配件 导电纸、白纸及导线若干 3.实验原
静电场 - 电场电势图像
静电场——电场电势图像
一、电场中的E-x图象
1.(2009上海高考)两带电量分别为q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图( )
A B
C D
2.(2010江苏高考)空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如图所示。下列说法正确的是( ) A.O点的电势最低 B.x2点的电势最高
C.x1和-x1两点的电势相等 D.x1和x3两点的电势相等
3.空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.O点的电势最低
B.x1和x3两点的电势相等 C.x2和-x2两点的电势相等 D.x2点的电势低于x3点的电势 4.(2012盐城二模)真空中有两个等量异种点电荷,以连线中点O为坐标原点,以它们的中垂线为x轴,下图中能正确表示x轴上电场强度情况的是( )
5.(2012盐城三模)两个等量正点电荷位于x轴上,关于原点O呈对称分布,下列能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是( )
6.【2013上海高考】.(12分)半径为R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场
强大小沿半径分布如图所示,图中E0已
5.静电场习题答案
静电场1
一、选择题
1、 下列几个叙述中哪一个是正确的?
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/q定出,其中q为试验电荷的电量,q可正可负。
D、以上说法都不正确。 [ C ] 2、 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是 ?A、如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零; ? B、如果高斯面上E处处不为零,则该面内必无电荷;
C、如果高斯面内有净电荷,则通过该面的电通量必不为零; ?D、如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷。 [ C ] 3、 有一边长为a的正方形平面,在其中垂线上距中心O点a/2处,有一电荷为q的正点电荷,如图所示,则通过该平面的电场强度通量为
a a O a/2 q qq. (B) 3?04??0qq (C) . (D) [ D ]
3??
静电场 习题 附答案(免费)
未包括带电粒子在电场中的运动
《电场》单元测验
班级 姓名 学号 成绩
一、不定项选择
1.下列静电学公式中,F、q、E、U、r和d分别表示电场力、电量、场强、电势差以及距离 ①F k
q1q2r
2
②F k
qr
2
③E
Fq
④U Ed ( C )
A.它们都只对点电荷或点电荷的场才成立
B.①②③只对点电荷或点电荷的场成立,④只对匀强电场成立
C.①②只对点电荷成立,③对任何电场都成立,④只对匀强电场才成立 D.①②只对点电荷成立,③④对任何电场都成立
2.在一个匀强电场中有a、b两点,相距为d,电场强度为E,把一个电量为q的负电荷由a移到b点时,电场力对电荷做正功W,以下说法正确的是( C )
①a点电势比b点电势低 ②a、b两点电势差大小为U=Ed
③ab两点电势差大小为U
Wq
④该电荷在b点电势能较a点大
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
3.如图13-3所示A、B两点分别固定带有等量同种电荷的点电荷,M、N为AB连线上的两点,且AM=BN,(取无穷远电势为零)则( D )
A.M、N两点