电场强度计算一二三

电学是中学物理学习的重点之一,而电场强度又是电学中的一个非常重要的物理量。在学习电场强度此部分内容时,我们经常会遇到利用不同的方法来进行求解电场强度,下面我就计算电场强度的几种常见方法做一归纳、总结。

1.用电场强度的定义式E=■求解,用定义式求解是一种最基本最常用的方法,有时利用定义式求解可以起到事半功倍的效果。

例题1:如***(1)所示,A为竖直放置的带正电的金属圆板,半径是R,电荷量是Q,在距板也为R的O点,用长为L的绝缘细线悬挂一质量为m的小球,现在给小球带上正电荷q后,悬线偏离竖直方向θ角,处于静止状态,此时小球与金属圆板的圆心连线恰好与板面垂直。试求小球所在位置的电场强度大小和方向?

【解析】分析小球受力如***(2)所示,由平衡条件得F电=mgtanθ,所以小球所在处的电场强度E=■=■,小球带正电,因此电场强度方向水平向右。

2.用E= k■和叠加原理求解,根据公式适用范围,我们知道公式E= k■只适用于真空中的点电荷产生的场强的计算,有时候也推广到空气中的点电荷的计算(空气近似看做真空)。如果电荷源不是一个电荷时,再用场强的矢量叠加求合电场。

例题2:如***(3)所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r,求:

(1)两点电荷连线的中点O的场强;

(2)在两点电荷连线的中垂线上相距A、B两点都为r的点O′的场强。

【解析】(1)点电荷A、B在O点产生场强的方向如***(4)所示,根据点电荷求解场强的公式E= k■可得,点电荷A在O点产生的场强大小为EA= k■,方向指向B,点电荷B在O点产生的场强大小为EB = k■,方向指向B;再根据叠加原理,两点电荷在O点产生的场强大小为E = EA + EB = ■,方向指向B端。

(2)点电荷A、B在O′处产生的场强的方向如***(5)所示,大小为E ′A= k■,方向AO′;E ′B=k■,方向O′B,由平行四边形定则或者叠加原理可求点电荷A、B在点O′产生产生合场强为E ′= k■,方向平行于AB连线向右。

3.利用U=Ed求解;利用此公式只能求解匀强电场的电场强度,在求解过程中还要注意公式中字母d的含义:指沿电场线方向的距离,这一点对于应用此公式至关重要。

例题3:如***(6)所示,A、B、C三点都在匀强电场中,已知ACBC,∠ABC=60°,BC=20cm;把一个电荷量q=10-5C的正电荷从A移动到B,静电力做功为零;从B移到C,静电力做功为-1.73×10-3J,则该匀强电场的场强大小和方向?

【解析】由题意可知,把电荷q从A移动到B静电力不做功,说明A、B两点在同一等势面上;因为该电场为匀强电场,电场中的等势线为直线(等势面为平面),所以***(6)中直线AB即为等势线,场强方向应该垂直于等势面(等势线),即垂直于直线AB,指向低电势端。又由于把电荷q从B移到C静电力做功为-1.73×10-3J,所以BC间的电势差UBC = ■ = ■ =

-173V,B点电势比C点的电势低173V,场强方向垂直于AB斜向下,即CD方向。电场强度E= ■ = ■ =

■ ≈1000 V/m,所以,此匀强电场的电场强度大小为1000V/m,方向CD。

4.根据对称性原理,灵活运用假设法、分解法求解;此方法求解电场强度大小时,要根据题目的具体情况灵活运用,像假设法、微元法、分解法等,也有时与叠加原理共同使用。

例题4:ab是长为l的均匀带电细杆,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如***(7)所示;ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处的场强大小为E2;则以下说法中正确的是( )

A.两处的电场方向相同,E1 > E2

B.两处的电场方向相反,E1> E2

C.两处的电场方向相同,E1< E2

D.两处的电场方向相反,E1< E2

【解析】在细杆上取一段微小长度Δl,其带电量为Δq,如果所取的长度足够小,可以看做点电荷,其电荷量为Δq;在P1点的对称位置处也取同样长度的细杆,如***(8)所示,其带电量也为Δq,这样两个点电荷在中点P1处产生的合场强为零;利用同样方法,依次取对称点,因此细杆ac段(c为杆的中点)在P1处产生的合场强为零。按照此方法可知,整根带电细杆在P1处产生的合场强,相当于杆的右半部分(cb段)产生的场强E1。再根据***(8)中的数据可以得知,杆的右半部中分(cb段)在P1处和在P2处产生的场强大小相等,均为E1,方向相反;而杆的左半部分(ac段)在P2处产生的场强肯定大于零,根据场强的叠加可以推知E2> E1,而E1、E2的方向显然是相反的,故选项D对。

从以上几种求解电场强度的方法,我们不难看出:在以后使用以上几种方法求解电场强度时,需要考虑题目所给的什么条件,需要采用哪一种方法,或者是采用以上的几种综合求解,需要读者综合考虑。

电场强度计算一二三

转载请注明出处学文网 » 电场强度计算一二三

学习

动态能力维度及其实现路径

阅读(24)

本文为您介绍动态能力维度及其实现路径,内容包括动态规划算法参考文献,动态稳态维度是什么意思。关键词:动态能力;构成维度;实现路径

学习

您好,请不要挂机

阅读(24)

本文为您介绍您好,请不要挂机,内容包括您好请不要挂机您所拨打的电话,您好请不要挂机是什么意思。这四年级的日子简直比总统还要忙,各种补习班依次排序,六点半写完作业,七点钟就要去“书法之家”练习毛笔字,八点钟还要去练习钢琴,九点钟回来

学习

工程分析报告范文精选

阅读(34)

本文为您介绍工程分析报告范文精选,内容包括工程项目分析报告怎么写,工程质量分析报告范文。工程分析报告篇1摘要:管桩基础是在地下施工,隐蔽性和技术性都很强,因此,必须更加严格地监理其施工过程,才能保证工程质量。在预应力管桩的施工

学习

社区矫正思想汇报范文精选

阅读(18)

本文为您介绍社区矫正思想汇报范文精选,内容包括社区矫正思想汇报短文,2022社区矫正人员每月思想汇报。社区矫正思想汇报篇1为加强全县社区矫正工作规范化建设,立足巩固和提高规范化建设成效,努力构建社区矫正“三化一评估”(管理规范化、

学习

性学习课程教育

阅读(33)

【摘要】作为教师,我们应根据中学生的认知水平与兴趣特点,立足陕西,推介陕西,开发陕西历史地理、自然环境、文化艺术、民俗风情、观光旅游等资源,为学生提供丰富的有地方特色的研究性学习内容,为促进学生学习方式的改变尽自己最大的力量

学习

友善作文400字

阅读(14)

本文为您介绍友善作文400字,内容包括友善作文400字,友善在我心中作文400字。即使是一个肯定的眼神即使是一句简单的话语即使是一次微微的点头即使是一抹真诚的微笑也许你是漫不经心的也许你是真情流露的对他(她,它)来说,是莫大的荣耀对他(她,

学习

墨西哥钝口螈

阅读(29)

本文为您介绍墨西哥钝口螈,内容包括墨西哥钝口螈故事,墨西哥钝口螈食物。门:脊索动物门纲:两栖纲目:有尾目科:钝口螈科属:钝口螈属种:墨西哥钝口螈列入IUCN红皮书保护现状:极危(CR)

学习

会飞的男孩

阅读(38)

本文为您介绍会飞的男孩,内容包括会飞的男孩全文阅读,会飞的男孩全文概述。她的第三只眼睛,就是她那部微型DV摄像机。米晓敏的绰号,就叫“DV兔”。

学习

护士特殊护理服务范文精选

阅读(29)

本文为您介绍护士特殊护理服务范文精选,内容包括护士优质服务案例范文,护士优质护理服务之星范文。护士特殊护理服务篇1摘要:肿瘤科临床护理工作的服务对象与内容都有其特殊性,对护理人员的职业道德、沟通技巧、协调能力、主动服务意识、

学习

微格教学

阅读(20)

本文为您介绍微格教学,内容包括微格教学时间表,微格教学讲解部分。摘要进入21世纪以来,随着教育信息化的发展,信息技术渗透到教育的各个方面,信息技术与课堂教学整合成为教育改革的必然趋势。本文探讨了作为培训教师教学技能的微格教学,在新

学习

基尔霍夫定律

阅读(17)

本文为您介绍基尔霍夫定律,内容包括基尔霍夫电压定律,基尔霍夫第一定律。【关键词】结点支路回路网孔

学习

科学科学论文范文精选

阅读(24)

本文为您介绍科学科学论文范文精选,内容包括科学小论文小学五年级范文,精选基础科学论文范文大全。科学科学论文篇1科学论文是对科学领域的现象进行研究并描述科学研究成果的文章,它记载科学工作者探索未知的过程,反映科研工作的水平和

学习

谈谈统计中的强度相对指标

阅读(63)

本文为您介绍谈谈统计中的强度相对指标,内容包括rps相对强度指标在哪里看,统计学中强度指标有什么特征。摘要:在现实经济生活中我们经常会用到强度相对指标,但在统计教材中,对强度相对指标只是简单地讲了概念、公式,学生对此的认识也是很肤

学习

叶圣陶先生二三事范文精选

阅读(21)

本文为您介绍叶圣陶先生二三事范文精选,内容包括七年级下册14课叶圣陶先生二三事,叶圣陶先生二三事心得体会300字。同许多长于书法的现代作家一样,叶圣陶常说自己不懂书法。这当然是谦虚,却不仅仅是谦虚,潜台词大概是:一,自己并没有专攻书法,