静电场问题解答

第6章静电场

6.1判断下列说法是否正确，并说明理由.

(1)电场中某点场强的方向是将点电荷放在该点处所受到的电场力的方向；

(2)电荷在电场中某点受到的电场力很大，该点的场强一定很大；

(3)在以点电荷为中心，r为半径的球面上，场强处处相等.

答：(1)错.场强方向为正点电荷在该点处所受电场力的方向

(2)错.也有可能场强不很大，但电荷量很大.

(3)错.场强处处不相等，但场强的大小处处相等.

6.2根据点电荷的场强公式E二qr「4二;°r3，当所考察的场点和点电荷的距离r > 0 时，场强E-；门，这是没有物理意义的，对这似是而非的问题应如何解释？

答：点电荷的场强公式E=qr.4二;0r3是由库仑定律F = q0qr「4二；0r3推导而来，而库仑定律是实验公式，当r —0时，库仑定律不成立.

6.3在一个带正电荷的金属球附近，放一个带正电的点电荷q o，测得q o所受的力

为F .试问F- q o是大于、等于还是小于该点的场强 E ?如果金属球带负电则又如何？答：F q o小于该点的场强；若金属球带负电，则F；q o大于该点的场强大小.

6.4点电荷q如只受电场力的作用而运动，电场线是否就是点电荷在电场中运动的轨迹？

答：不一定是运动轨迹.在点电荷电场中，如果有初速释放一正电荷，电荷速度方向与点电荷电场方向有一夹角，则电荷不沿电场线运动

6.5如果在高斯面上的E处处为零，面内一定没有净电荷？反过来，如果高斯面内没有净电荷，能否肯定面上所有各点的E都等于零？

答：由高斯定理、「!E 為q i.. ；o知：高斯面上E处处为零，说明q^ o，即面

内一定没有净电荷.反之，若q^o，只能说明高斯面上的电通量为零，不能认为面上所有各点的E都等于零.

6.6在高斯定理、.I.I E dS八qjp中，在任何情况下，式中的E是否完全由电荷q i 所激发？答：若高斯面外无电荷，则E完全由电荷q激发；若高斯面外有电荷，则E还要包括高斯面外电荷的激发部分•

6.7 （1）一点电荷q位于一立方体的中心，立方体的边长为L，试问通过立方体一面的电通量试多少？

（2）如果把这个点电荷移放到立方体的一个角上，这时通过立方体每一面的电通量各是多少？

答：（1） e = q」i-0 1 6 = q. 6 匚0.

（2）与其顶点相邻的面上的电通量为零，相对应的面上的电通量为q 24 ；o.

6.8 一根有限长的均匀带电直线，其电荷分布及所激发的电场有一定的对称性，能否利用高斯定理算出场强来？

答：不可以.

6.9静电场场强沿一闭合回路的积分［Ed =0,表明了电场线的什么性质？答：说明电场线由正电荷出发终止于负电荷，不是闭合曲线.

6.10 一人站在绝缘地板上，用手紧握静电起电机的金属电极，同时使电极带电产生105V 的电势，是否安全？为什么？

答：此人电势也是105V，与电极之间没有电势差，故人安全.

6.11将一电中性的导体放在静电场中，（1）在导体上感应出来的正负电荷电量是否一定相等？这时导体是否是等势体？（2）如果在电场中把导体分开为两部分，

则一部分导体上带正电，另一部分上带负电，这时两部分导体的电势是否相等？答：（1）根据电荷守恒定律，正负电荷量一定相等；导体是等势体.

（2）两部分导体的电势不相等，带正电部分电势高.

6.12 （1）一个孤立导体球带有电荷量q，其表面附近的场强沿什么方向？（2）当我们把另一带电体移近这个导体球时，球表面附近的场强将沿什么方向？其上电荷分布是否均匀？其表面是否等电势？电势有没有变化？球体内任一点的场强有无变化？

答：（1）表面附近的场强沿法线方向.

（2）另一带电体移近这个导体球时，球表面附近的场强仍沿法线方向；表面的电荷分布不再均匀；表面各点电势仍相等；电势有变化；球体内任一点的场强为零，

无变化

6.13如何能使导体

（1）净电荷为零而电势不为零；

（2）有过剩的正或负电荷，而其电势为零；

（3）有过剩的负电荷，而其电势为正；

（4）有过剩的正电荷，而其电势为负.

答：（1）把不带电的导体置于强电场中，一般可满足要求；

（2）把有关导体接地；

（3）在带过剩的负电荷导体附近置一个带足够多电量的正电荷导体；

（4）在带过剩的正电荷导体附近置一个带足够多电量的负电荷导体

6.14离点电荷q为r的p点的场强为E=q. 4二;°r2，现将点电荷用一金属球壳包围起来，分别讨论q在球心或不在球心时p点的场强是否改变？若改用金属圆筒包围电荷，p点的场强是否改变？（只讨论p点在金属球壳及金属圆筒外的情况）答：（1）对于金属球壳包围点电荷的情形，p点在球壳以外，由于球壳外表面电

荷及电场分布不变，故场强不变.

（2）当用金属圆筒时，p点的场强要发生变化.

6.15 一带电导体放在封闭的金属壳内部.（1）若将另一带电导体从外面移近金属壳，壳内的电场是否会改变？金属壳及壳内带电体的电势是否会改变？金属壳和壳内带电体之间的电势差是否会改变？

（2）若将金属壳内部的带电体在壳内移动或与壳接触时，壳外部的电场是否会改变？（3）如果壳内有两个带异号等值电荷的带电体，贝U壳外的电场如何？

答：（1）壳内的电场不改变；系统的电势要改变，二者电势差不改变.

（2）壳外的电场不改变.

（3）壳外的电场为零.

6.16 （1）一导体球上不带电，其电容是否为零？

（2）当平行板电容器的两极板上分别带上等值同号的电荷时，其电容值是否改

变？

（3）当平行板电容器的两极板上分别带上同号不等值的电荷时，其电容值是否改变？

答：（1）其电容不为零，因为电容与是否带电无关•

（2）不改变，原因同上.

（3）不改变，原因同上.

6.17有两个彼此远离的金属球，一大一小，所带电荷同号等量，问这两个球的电势是否相等？其电容是否相等？如果用一根导线把两球相连接，是否会有电荷流动？

答：（1）两球彼此远离说明不考虑静电感应，可知电势不等.小球电势高，大球电势低.电容不等，大球电容大，小球电容小.

（2）用导线相连时，有电荷流动.

6.18有一平行板电容器，保持板上电荷量不变（充电后切断电源），现在使两极

板间的距离d增大.试问：两极板的电势差有何变化？极板间的电场强度有何变化？电容

是增大还是减小？

答：根据Q二DdC二UC , C = S d，当d增大时，C减小，故U增大，场强E由Q 决定，故不变.

6.19平行板电容器如保持电压不变（接上电源），增大极板间距离，则极板上的电荷、极板间的电场强度、平行板电容器的电容有何变化？

答：U二Q C，C二；Sd，当U不变时，若d增大，C减小，Q减小，E减小.

6.20 一对相同的电容器，分别串联、并联后连接到相同的电源上后，问哪一种情况下用手去触及极板较为危险？说明其原因.

答：接触并联的电容器较为危险.因为电容器并联与串联相比，其电容增大，极板上电量增多，易形成较大电流.

6.21在一均匀电介质球外放一点电荷q，分别作如题6.21图所示的两个闭合曲面S1和

S2，求通过两个闭合曲面的电通量和电位移通量，在这种情况下，能否找到一合适的闭合曲面，可应用高斯定理求出闭合曲面上各点的场强？

答：对于曲面S :其电通量和电位移通量均为零.

对于曲面S2:其电通量等于q ；，电位移通量等于q.

在这两种情况下，不能找到一合适的闭合曲面应用高斯定理求出闭合曲面上各点的场强.

■兰*

______ ”

S2

题6.21图

6.22 （1）将平行板电容器的两极板接上电源以维持其间电压不变，用相对电容

率为.的均匀电介质填满极板间，极板上的电荷量为原来的几倍？电场为原来的几倍？（2）若充电后切断电源，然后再填满介质，情况又如何？

答：（1）充以相对电容率为；r的均匀电介质后，其电容C二；r C。，而电压不变，故

极板上的电荷量为原来的；「倍，电场不变.

（2）若切断电源，电场变为原来的1 ■:r，电量不变.

6.23 （1）一个半径为R，带电量Q的金属球壳里充满了均匀电介质「球外是真空，此球壳的电势是否为Q 4二;0；r R ?为什么？

（2）若球壳内为真空，球壳外充满无限大均匀电介质；r，这时球壳的电势为多少？答：（1）不是，U =Q 4二;0R，因为U二R E dl，而球外场强分布不改变，故球的电势不改变.

（2）若球壳外充满无限大均匀电介质；r，则U =Q 4二；0；r R，因为各点场强

E =Q 4二；。；r r2.

6.24如题6.24图所示，整个高斯面包围了四个带正电粒子中的两个.试问（1）这些粒子中那些对该面上P点处的电场有贡献？（2）由q1和q2引起的电场穿过该面的通量，和由所有四个电荷引起的电场穿过该面的通量，哪个较大？

答：（1）所有四个粒子.

（2）它们相等. +

....................... O q4

、、 \

++4

q a

\ 汁

+ q2

; /高斯面

题6.24图

6.25如题6.25图所示，一带电粒子的方阵，相邻粒子间的距离为 d .如果电势在

无穷远处为零，则在方阵中心P点的电势为多少？

答：-4q 4二；o d

6.26如题6.26图所示三根电场线•（1）正的检验电荷被放置在A点及B点，在检验电荷上的电场力沿什么方向？（2）如果检验电荷被释放，则在A点还是B点, 电荷的加速度会较大？

答：（1）A点的电场力沿x轴正方向，B点的电场力向下偏右.

（2）因为A点附近电场线密，B点附近电场线疏，所以A点的电场强度较大，相应的A点的加速度也较大.

6.27试从机理、电荷分布、电场分布等方面来比较导体的静电平衡和电介质的极化有何异同？

答：（1）机理.静电感应是导体中的自由电子在电场力的作用下的宏观移动，使导体上

的电荷整体达到一种新的分布状态；电介质的极化则是分子在电矩的作用下的取向极化或位移极化，介质中的分子并未出现宏观的迁移.

（2 ）电荷分布.导体达到静电平衡后电荷只分布在导体的表面，体内电荷密度为零；对于均匀各向同性电介质，介质极化后，极化电荷只分布在介质的表面，介质内部的体电荷密度为零.

（3）电场分布.导体达到静电平衡后其内部电场强度处处为零，导体表面附近的电

场强度方向处处垂直于导体表面，大小与导体表面处的电荷密度成正比；介质极化后极

下午13: 00—仃：00

B.实行不定时工作制的员工，在保证完成甲方工作任务情况下，经公司同意，可自行安排工作和休息时间。

3. 1. 2打卡制度■

3.1.2.1公司实行上、下班指纹录入打卡制度。全体员工都必须自觉遵守工作时间，实行不定时工作制的员工不必打卡。

3.122打卡次数：一日两次，即早上上班打卡一次，下午下班打卡一次。

3.1.2.3打卡时间：打卡时间为上班到岗时间和下班离岗时间；

3.1.2.4因公外出不能打卡：因公外出不能打卡应填写《外勤登记表》，注明外出日期、事由、外勤起止时间。因公外出需事先申请，如因特殊情况不能事先申请，应在事毕到岗当日完成申请、审

批手续，否则按旷工处理。因停电、卡钟（工卡）故障未打卡的员工，上班前、下班后要及时到部门考勤员处填写《未打卡补签申请表》，由直接主管签字证明当日的出勤状况，报部门经理、人力

资源部批准后，月底由部门考勤员据此上报考勤。上述情况考勤由各部门或分公司和项目文员协助人力资源部进行管理。

3.1.2.5手工考勤制度

3.1.2.6手工考勤制申请：由于工作性质，员工无法正常打卡（如外围人员、出差），可由各部门提出人员名单，经主管副总批准后，报人力资源部审批备案。

3.1.2.7参与手工考勤的员工，需由其主管部门的部门考勤员（文员）或部门指定人员进行考勤管理，并于每月26日前向人力资源部递交考勤报表。

3.1.2.8参与手工考勤的员工如有请假情况发生，应遵守相关请、休假制度，如实填报相关表单。

3.1.2.9 外派员工在外派工作期间的考勤，需在外派公司打卡记录；如遇中途出差，持出差证明，出差期间的考勤在出差地所在公司打卡记录；

3.2加班管理

3.2.1定义

加班是指员工在节假日或公司规定的休息日仍照常工作的情况。

A.现场管理人员和劳务人员的加班应严格控制，各部门应按月工时标准，合理安排工作班次。部门经理要严格审批员工排班表，保证员工有效工时达到要求。凡是达到月工时标准的，应扣减员工本人的存休或工资；对超出月工时标准的，应说明理由，报主管副总和人力资源部审批。

B.因员工月薪工资中的补贴已包括延时工作补贴，所以延时工作在4小时（不含）以下的，不再另计加班工资。因工作需要，一般员工延时工作4小时至8小时可申报加班半天，超过8小时可

申报加班1天。对主管（含）以上管理人员，一般情况下延时工作不计加班，因特殊情况经总经理以上领导批准的延时工作，可按以上标准计加班。

3.2.2.2员工加班应提前申请，事先填写《加班申请表》，因无法确定加班工时的，应在本次加班完成后3个工作日内补填《加班申请表》。《加班申请表》经部门经理同意，主管副总经理审核报总

经理批准后有效。《加班申请表》必须事前当月内上报有效，如遇特殊情况，也必须在一周内上报至总经理批准。如未履行上述程序，视为乙方自愿加班。

3.2.2.3员工加班，也应按规定打卡，没有打卡记录的加班，公司不予承认；有打卡记录但无公司总经理批准的加班，公司不予承认加班。

3.2.2.4原则上，参加公司组织的各种培训、集体活动不计加班。

322.5加班工资的补偿：员工在排班休息日的加班，可以以倒休形式安排补休。原则上，员工加班以倒休形式补休的，公司将根据工作需要统一安排在春节前后补休。加班可按1:1的比例冲抵病、

事假。

3.2.3加班的申请、审批、确认流程

3.2.3.1《加班申请表》在各部门文员处领取，加班统计周期为上月26日至本月25日。

323.2员工加班也要按规定打卡，没有打卡记录的加班，公司不予承认。各部门的考勤员（文员）负责《加班申请表》的保管及加班申报。员工加班应提前申请，事先填写《加班申请表》加班前到

部门考勤员（文员）处领取《加班申请表》，《加班申请表》经项目管理中心或部门经理同意，主管副总审核，总经理签字批准后有效。填写并履行完审批手续后交由部门考勤员（文员）保管。

3.2.3.3部门考勤员（文员）负责检查、复核确认考勤记录的真实有效性并在每月27日汇总交人力资源部，逾期未交的加班记录公司不予承认。

下午13：00—仃：00

r度。全体员工都必须自觉遵守工作时间，实行不定时工作制的员工不必打卡。

3.1.2.2打卡次数：一日两次，即早上上班打卡一次，下午下班打卡一次。

3.1.2.3打卡时间：打卡时间为上班到岗时间和下班离岗时间；

3.1.2.4因公外出不能打卡：因公外出不能打卡应填写《外勤登记表》，注明外出日期、事由、外勤起止时间。因公外出需事先申请，如因特殊情况不能事先申请，应在事毕到岗当日完成申请、审

批手续，否则按旷工处理。因停电、卡钟（工卡）故障未打卡的员工，上班前、下班后要及时到部门考勤员处填写《未打卡补签申请表》，由直接主管签字证明当日的出勤状况，报部门经理、人力

资源部批准后，月底由部门考勤员据此上报考勤。上述情况考勤由各部门或分公司和项目文员协助人力资源部进行管理。

3.1.2.5手工考勤制度

3.1.2.6手工考勤制申请：由于工作性质，员工无法正常打卡（如外围人员、出差），可由各部门提出人员名单，经主管副总批准后，报人力资源部审批备案。

3.1.2.7参与手工考勤的员工，需由其主管部门的部门考勤员（文员）或部门指定人员进行考勤管理，并于每月26日前向人力资源部递交考勤报表。

3.1.2.8参与手工考勤的员工如有请假情况发生，应遵守相关请、休假制度，如实填报相关表单。

3.1.2.9 外派员工在外派工作期间的考勤，需在外派公司打卡记录；如遇中途出差，持出差证明，出差期间的考勤在出差地所在公司打卡记录；

3.2加班管理

3.2.1定义

加班是指员工在节假日或公司规定的休息日仍照常工作的情况。

A.现场管理人员和劳务人员的加班应严格控制，各部门应按月工时标准，合理安排工作班次。部门经理要严格审批员工排班表，保证员工有效工时达到要求。凡是达到月工时标准的，应扣减员工本人的存休或工资；对超出月工时标准的，应说明理由，报主管副总和人力资源部审批。

B.因员工月薪工资中的补贴已包括延时工作补贴，所以延时工作在4小时（不含）以下的，不再另计加班工资。因工作需要，一般员工延时工作4小时至8小时可申报加班半天，超过8小时可

申报加班1天。对主管（含）以上管理人员，一般情况下延时工作不计加班，因特殊情况经总经理以上领导批准的延时工作，可按以上标准计加班。

3.2.2.2员工加班应提前申请，事先填写《加班申请表》，因无法确定加班工时的，应在本次加班完成后3个工作日内补填《加班申请表》。《加班申请表》经部门经理同意，主管副总经理审核报总

经理批准后有效。《加班申请表》必须事前当月内上报有效，如遇特殊情况，也必须在一周内上报至总经理批准。如未履行上述程序，视为乙方自愿加班。

3.2.2.3员工加班，也应按规定打卡，没有打卡记录的加班，公司不予承认；有打卡记录但无公司总经理批准的加班，公司不予承认加班。

3.2.2.4原则上，参加公司组织的各种培训、集体活动不计加班。

3.2.2.5加班工资的补偿：员工在排班休息日的加班，可以以倒休形式安排补休。原则上，员工加班以倒休形式补休的，公司将根据工作需要统一安排在春节前后补休。加班可按1:1的比例冲抵病、

事假。

3.2.3加班的申请、审批、确认流程

3.2.3.1《加班申请表》在各部门文员处领取，加班统计周期为上月26日至本月25日。

3.2.3.2员工加班也要按规定打卡，没有打卡记录的加班，公司不予承认。各部门的考勤员（文员）负责《加班申请表》的保管及加班申报。员工加班应提前申请，事先填写《加班申请表》加班前到

部门考勤员（文员）处领取《加班申请表》，《加班申请表》经项目管理中心或部门经理同意，主管副总审核，总经理签字批准后有效。填写并履行完审批手续后交由部门考勤员（文员）保管。

3.2.3.3部门考勤员（文员）负责检查、复核确认考勤记录的真实有效性并在每月27日汇总交人力资源部，逾期未交的加班记录公司不予承认。

从群体上看，中专毕业生的劣势是阅历较少、知识层次相对不高；优势是学校专业设置大多贴近市场实际、贴近一线需要，且中专毕业生年青、肯吃苦、可塑性强。从个体来说，每位毕业生的优势与长项又各不相同，如有相当一部分毕业生动手操作能力较好；有些学生非常上进，上学期间还同时参加了职业资格考试或自学考试。所以，在实事求是，不弄虚作假的前提下，要特别注意扬长避短，从而在竞争中取得优势，打动聘任者。没有重点和章法的写作易使文章显得头绪不清、条理紊乱。

非常热爱市场销售工作，有着十分饱满的创业激情。在XXXX两年从事现磨现煮的咖啡市场销售工作中积累了大量

的实践经验和客户资源。与省内主要的二百多家咖啡店铺经销商建立了十分密切的联系，并在行业中拥有广泛的业务关系。在去年某省的咖啡博览会上为公司首次签定了海外的定单。能团结自己的同事一起取得优异的销售业绩。

合理分配自我介绍的时间前文说过，自我介绍一般也就持续 1 —3分钟，所以应聘者得合理分

配时间。常规安排是：第一段用于表述个人基本情况，中段重点谈自己的工作经历或社会实践

经验，最后展望下自己的职位理想。但如果自我介绍被要求在1分钟完成，应聘者就要有所

侧重，突出最有料的一点。在实践中，有些应聘者试图在短短的时间内吐露自己的全部经历，而有些应聘者则是三言两语就完成了自我介绍，这些都是不明智的做法。

突出和应聘职位相关的信息自我介绍的内容不宜太多的停留在诸如姓名、教育经历等部分上，

因为面试官可以在应聘者的简历上一目了然地看到这些内容。应聘者应该在自我介绍时选择一

至两项跟自己所应聘的职位相关的经历和成绩作简述，以证明自己确实有能力胜任所应聘的工

作职位。一个让人更有机会在面试中出彩的方法是在做一段自我介绍后适当停顿。比如在我曾在大学期间组织过有2000人参与的大型校园活动”之后的停顿可能会引导面试官去问那是什么样的活动呢？”，这样做的目的是为面试的深入打下基础。

一切以事实说话在证明自己确实有能力胜任所应聘的工作职位时，应聘者可以使

用一些小技巧，如介绍自己做过的项目或参与过的活动来验证某种能力，也可以适当地引用老

师、同学、同事等第三方的言论来支持自己的描述。而这一切的前提是以事实为基础，因为自吹自擂一般是很难逃过面试官的眼睛的，一旦被发现掺假，基本预示着应聘者将被无情秒杀”。

2XXX年5月一至今：担任某咖啡茶品配送服务部的市场部业务员。主要负责与经销商签定经销合同、办理产品的包装、运输、保险、货款结算、售后产品跟踪、市场反馈以及开拓新的销售渠道等。负责公司新业务员的培训，在实际工作中具体指导和协调业务员的销售工作，并多次受到公司的表扬。

日常行走，常观废品回收浪迹于市，时暇与之交易若干，听闻他们辛苦多多，挣钱菲薄，有感于此，特予赋诗于此。

——题记

在大街小巷村镇游走高亢嗓音呐喊悦耳

骑着三轮的脚仿如轱辘

废品回收擦亮每一村落

/

不啻每一春夏秋冬

匆促步履浪迹江湖只要有废品回收约我第一时间到达场所I /

无论纸箱废铁电脑？？

不用废品都能回收

多多少少没有关系

变废为宝亮堂新簇

/

静电场基本问题总结

静电场基本问题总结 静电场的基本问题 一、电场的几个物理量的求解思路 1.确定电场强度的思路 ⑴定义式：E=q. kQ (2) 库仑定律：E=-Q T(真空中点电荷，或近似点电荷的估算问题). ⑶电场强度的叠加原理，场强的矢量和. (4) 电场强度与电势差的关系：E=U(限于匀强电场). (5) 导体静电平衡时，内部场强为零即感应电荷的场强与外电场的场强等大反向 E感=-E外. (6) 电场线(等势面)确定场强方向，定性确定场强. 2.确定电势的思路 (1) 定义式：：?: (2) 电势与电势差的关系：U AB=：」A-G B. (3) 电势与场源电荷的关系：越靠近正电荷，电势越高；越靠近负电荷，电势越低. (4) 电势与电场线的关系：沿电场线方向，电势逐渐降低. (5) 导体静电平衡时，整个导体为等势体，导体表面为等势面. 3.确定电势能的思路 (1) 与静电力做功关系：W AB = E pA-E pB，静电力做正功电势能减小；静电力做负功电势能增加. (2) 与电势关系：E p=q：?：」p,正电荷在电势越高处电势能越大，负电荷在电势越低处电势能越大. ⑶与动能关系：只有静电力做功时，电势能与动能之和为常数，动能越大，电势能越小. 4.确定电场力的功的思路 (1) 根据电场力的功与电势能的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，W AB = E pA-E pB. (2) 应用公式W AB=qU AB计算： 符号规定是：所移动的电荷若为正电荷，q取正值；若为负电荷，q取负值；若移动过程的始点电势:?:-A高于终点电势:?:」B，U A B取正值；若始点电势心A低于终点电势叮-B，U A B取负值. ⑶应用功的定义式求解匀强电场中电场力做的功：W=qEl cos d. 注意：此法只适用于匀强电场中求电场力的功. ⑷由动能定理求解电场力的功：W电+W其他=，E k. 即若已知动能的改变和其他力做功情况，就可由上述式子求出电场力做的功. 【例1】电场中有a、b两点，已知叮*-500 V,门b=1 500 V,将带电荷量为q=-4 10-9C的点电荷从a移到b时，电场力做了多少功？a、b间的电势差为多少？ 解析电场力做的功为：W ab=E pa-E pa=qG o rqG b=-4 10~C (-500-1 500)V=8 10-6 J a、b 间的电势差为：U ab=%-Gb=-500 V-1 500 V=-2 000 V. 答案8 10-6 J -2 000 V 变式训练1 如图1是一匀强电场，已知场强E=2 102 N/C.现让一个电荷量q=-4 10-8C的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离1=30 cm.试求： (1)电荷从M点移到N点电势能的变化；

静电场习题及解析

静电场习题及解析 （1）电荷Q 均匀地分布在长为L 的细棒上。求证：（1）在棒的延长线，且离棒中心为r 处的电场强度为 2 20 41 L r Q E -= πε （2）在棒的垂直平分线上，离棒为r 处的电场强度为 2 2 421L r r Q E += πε 若棒为无限长（即∞ →L ），试将结果与无限长均匀带电直线的电场强度相比较。 分析：这是计算连续分布电荷的电场强度。此时棒的长度不能忽略，因而不能将棒当作点电荷处理。但带电细棒上的电荷可看作均匀分布在一维的长直线上。如图所示，在长直线上任意取一线元，其电荷为d q = Q d x /L ，它在点P 的电场强度为 r r q e E 2 d 41d ' = πε 整个带电体在点P 的电场强度 ?= E E d 接着针对具体问题来处理这个矢量积分。 （1） 若点P 在棒的延长线上，带电棒上各电荷元在 点P 的电场强度方向相同， ? = L i E E d （2） 若点P 在棒的垂直平分线上，则电场强度E 沿x 轴方向的分量因对称性叠加为 零，因此，点P 的电场强度就是 ? ? = = L L j j E E E d sin d y α 证：（1）延长线上一点P 的电场强度? ' = L r q E 2 04d πε，利用几何关系x r r -= '统一积分变量， 则 2 2002 22 -0 41212141 ) (d 41L r Q L r L r L x r L x Q E L L P -=??????+--= -= ? πεπεπε 电场强度的方向沿x 轴。 （3） 根据以上分析，中垂线上一点P 的电场强度E 的方向沿y 轴，大小为 ? ' = L r q E 2 04d sin πεα 利用几何关系2 2 ,sin x r r r r += ''=α 统一积分变量，则 2 2 02 32 2 22 -0 41 2) (d 41r L r Q r x L x rQ E L L += += ? πεπε 当棒长∞ →L 时，若棒单位长度所带电荷为λ常量，则

第二章作业题解答

第二章静电场习题解答 2-1.已知半径为F = Cl的导体球面上分布着面电荷密度为 A = p s0 cos的电荷，式中的炖0为常数，试计算球面 上的总电荷量。 解取球坐标系，球心位于原点中心，如图所示。由球面积分，得到 2用打 Q =护= J j p50cos OrsmOd Od(p (S) 0 0 In x =j j psQSefsinGded0 0 0 In n =PsF j J cos ageded(p 0 0 丸 =sin20d0 = 0 o 2-2.两个无限人平面相距为d,分别均匀分布着等面电荷密度的异性电荷， 求两平面外及两平面间的电场强度。 解对于单一均匀带电无限人平面，根据对称性分析，计算可得上半空 间和卞半空间的电场为常矢量，且大小相等方向相反。由高斯定 理，可得电场大小为 E = ^- 2e0 对于两个相距为的d无限大均匀带电平面，同样可以得到 E] = E“耳=E3 题2-2图因此，有 2-3.两点电荷q、= 8C和q2 = -4C ,分别位于z = 4和 ),=4处，求点P(4,0,0)处的电场强度。 解根据点电荷电场强度叠加原理，P点的电场强度矢量为点 Si和Si处点电荷在P处产生的电场强度的矢量和，即 E r = Qi 弘 | ① R? 4T V£0/?/ 4TT£0

R] = r — r L = 4e v — 4e., R 、= J 4-0 " + 0-4 ~ = 4>/2 R 2 =r —r 2 =4e v -4e v , R 2 = J 4-0 ' + 0-4 ' = 4>/2 2-7. 一个点电荷+q 位于（-a, 0,0）处，另一点电荷-2q 位于（a, 0,0）处，求电位等于零的 面；空间有电场强度等于零的点 吗？ 解根据点电荷电位叠加原理，有 々)=丄]鱼+鱼 4矶丄忌」 式中 Rj =r-r L = x-\-a e v + ye v +e. R i = yl x + a 2 + r+^2 R 2 =r-r 2 = x ~a e v + )，e y+e r R? — yj x — ci + )r + 代入得到 式中 代入得到 心孟 _______ 1 ^ x + a)2 + y 2 + z 2 2 JaS+b+z 2 （3x+d ）（x+3a ） + 3），+3z ，=0 根据电位与电场强度的关系，有 电位为零，即令 简化可得零电位面方程为

大学物理静电场练习题及答案

练习题 7-1 两个点电荷所带电荷之和为Q ，它们各带电荷为多少时，相互间的作用力最大? 解: 这是一个条件极值问题。设其中一个点电荷带电q ，则另一个点电荷带电q Q -， 两点电荷之间的库仑力为 ()2 41r q q Q F -= πε 由极值条件0d d =q F ，得 Q q 2 1= 又因为 2 02221 d d r q F πε-=<0 这表明两电荷平分电荷Q 时，它们之间的相互作用力最大。 7-2 两个相同的小球，质量都是m ，带等值同号的电荷q ，各用长为l 的细线挂在同一点，如图7-43所示。设平衡时两线间夹角2θ很小。（1）试证平衡时有下列的近似等式成立： 3 1022⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛=mg l q x πε 式中x 为两球平衡时的距离。 (2)如果l = 1.20 m ，m =10 g ，x =5.0 cm ，则每个小球上的电荷量q 是多少? (3)如果每个球以-19s C 1001⋅⨯-.的变化率失去电 图7-43 练习题7-2图 荷，求两球彼此趋近的瞬时相对速率d x /d t 是多少? 解：(1)带电小球受力分析如图解所示。小球平衡时，有 F T =θsin mg T =θcos 由此二式可得 mg F = θtan

因为θ很小，可有()l x 2tan ≈θ，再考虑到 2 024x q F πε= 可解得 3 1 022⎪ ⎪⎭ ⎫ ⎝⎛=mg l q x πε （2）由上式解出 C 10382282 13 0-⨯±=⎪⎪⎭ ⎫ ⎝ ⎛±=.l mgx q πε （3） 由于 t q q x t q q mg l t x d d 32d d 322d d 313 10=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==-πευ 带入数据解得 -13s m 10401⋅⨯=-.υ 合力的大小为 2 22 220 1222412cos 2⎪ ⎭ ⎫ ⎝⎛+⋅ ⎪ ⎭ ⎫ ⎝⎛+⋅ ⋅ ===d x x d x e F F F x πεθ ( ) 2 322 2043241 d x x e += πε 令0d d =x F ，即有 ()()0482341825222 232202=⎥⎥⎦ ⎤⎢⎢⎣⎡+⋅-+d x x d x e πε 由此解得α粒子受力最大的位置为 2 2d x ± =

高考物理静电场七大题型整理(有题有答案有解析)

静电场题型整理 静电场常考的七大题型： 1、场强叠加问题 2、图像问题 3、轨迹类（电势和电势能）问题 4、等势面（等分法）问题 5、库仑力受力分析问题 6、电容器的动态分析 7、带电粒子在电场中运动 一、场强叠加问题 1．（2017·江苏省高二学业水平模拟考试）均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB 上均匀分布着正电荷，总电荷量为q ，球面半径为R ，CD 为通过半球顶点与球心O 的轴线，在轴线上有M 、N 两点，O M =ON =2R 。已知M 点的场强大小为E ，则N 点的场强大小为 A ．24kq E R - B ．2 4kq R C ． E R kq -2 2 D ．24kq E R + 1．C 【解析】若将带电量为2q 的球面放在O 处，均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。则在M 、N 两点所产生的电场为() 2 2 222k q kq E R R ?= = ，由题知当半球面如题图所示产生的场强为E ，则N 点的场强为2 2kq E E R '=-，故选C 。 2．（2017·甘肃省高三第二次诊断）如图所示，等量异种电荷A 、B 固定在同一水平线上，

竖直固定的光滑绝缘杆与AB 连线的中垂线重合，C 、D 是绝缘杆上的两点，ACBD 构成一个正方形。一带负电的小球（可视为点电荷）套在绝缘杆上自C 点无初速度释放，则小球由C 运动到D 的过程中，下列说法正确的是 A ．杆对小球的作用力先增大后减小 B ．杆对小球的作用力先减小后增大 C ．小球的速度先增大后减小 D ．小球的速度先减小后增大 2．A 【解析】从C 到D ，电场强度先增大后减小，则电场力先增大后减小，则杆对小球的作用力先增大后减小，故A 正确，B 错误；因直杆处于AB 的连线的中垂线上，所以此线上的所有点的电场方向都是水平向右的，对带电小球进行受力分析，受竖直向下的重力，水平向右的电场力和水平向左的弹力，水平方向上受力平衡，竖直方向上的合力大小等于重力，重力大小不变，加速度大小始终等于重力加速度，所以带电小球一直做匀加速直线运动，故CD 错误。 3．（2015·山东卷）直角坐标系xOy 中，M 、N 两点位于x 轴上，G 、H 两点坐标如图，M 、N 两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q 的正点电荷置于O 点时，G 点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k 表示。若将该正点电荷移到G 点，则H 点处场强的大小和方向分别为 A ．243a kQ ，沿y 轴正向 B ．2 43a kQ ，沿y 轴负向 C ． 245a kQ ，沿y 轴正向 D ．2 45a kQ ，沿y 轴负向 O y x H (0，a ) G (0，—a ) N M

静电场习题及答案

静电场习题及答案 静电场习题及答案 静电场是物理学中的一个重要概念，它描述了由电荷引起的力的作用。在学习 静电场的过程中，我们常常会遇到一些习题来巩固所学的知识。本文将介绍一 些常见的静电场习题，并给出相应的答案和解析。 习题一：两个点电荷之间的力 问题描述：两个点电荷Q1和Q2之间的距离为r，它们之间的电力为F，若将 Q1的电荷加倍，Q2的电荷减半，它们之间的电力变为多少？ 答案与解析：根据库仑定律，两个点电荷之间的电力与它们的电荷量和距离的 平方成反比。设Q1的电荷为q1，Q2的电荷为q2，则有F = k * q1 * q2 / r^2，其中k为电磁力常数。将Q1的电荷加倍，Q2的电荷减半后，新的电力为F' = k * (2q1) * (0.5q2) / r^2 = 2F。所以，它们之间的电力变为原来的2倍。 习题二：电场强度的计算 问题描述：一均匀带电球体的半径为R，总电荷量为Q，求球心处的电场强度E。答案与解析：由于球体带电，所以球体上每一点都有电荷。根据对称性，球心 处的电场强度与球体上的电荷分布无关，只与总电荷量和球心距离有关。根据 库仑定律，球心处的电场强度E = k * Q / R^2，其中k为电磁力常数。所以， 球心处的电场强度与球体上的电荷分布无关，只与总电荷量和球心距离有关。 习题三：电势差的计算 问题描述：在一个静电场中，一个带电粒子从A点移动到B点，A点的电势为 V1，B点的电势为V2，求带电粒子在移动过程中所受的电势差ΔV。 答案与解析：电势差ΔV定义为电势的变化量，即ΔV = V2 - V1。根据电势的

定义，电势是单位正电荷所具有的势能，所以电势差表示单位正电荷从A点移动到B点所具有的势能变化量。所以，带电粒子在移动过程中所受的电势差为ΔV = V2 - V1。 习题四：电场线的性质 问题描述：在一个静电场中，电场线的性质有哪些？ 答案与解析：电场线是描述电场的一种图形表示方法。电场线的性质包括以下几点： 1. 电场线的方向与电场强度的方向相同，即电场线从正电荷指向负电荷。 2. 电场线不会相交，因为在相交点上会有多个电场强度方向，与电场线的定义相矛盾。 3. 电场线趋向于在空间中形成封闭曲线或者从无穷远处进入带电体。 4. 电场线的密度表示电场强度的大小，电场线越密集，电场强度越大。 5. 电场线在导体表面上垂直于导体表面，因为导体表面上的电场强度为零。通过解答以上习题，我们可以更好地理解和掌握静电场的概念和相关知识。静电场作为物理学中的基础概念，不仅在理论研究中有着广泛的应用，也在日常生活中有着重要的实际意义。希望本文的内容能够对读者有所帮助。

高中物理电场静电学-附答案和详细解析

高中物理电场静电学-附答案和详细解析一般难度 一、单选题（本大题共11小题，共44.0分） B两个点电荷的电荷量分别为1.如图所示，真空中A、 和，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接当系统平衡时，弹簧的伸长量为若弹簧发生的均是弹性形变，则 A.保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于 B.保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于 C.保持Q不变，将q变为，平衡时弹簧的缩短量等于 D.保持q不变，将Q变为，平衡时弹簧的缩短量小于 B、C、2.如图，真空中一条直线上有四点A、，， 只在A点放一电量为的点电荷时，B点电场强度为E，若又将等量异号的点电荷放在D点，则 A.B点电场强度为，方向水平向右 B.B点电场强度为，方向水平向左 C.BC线段的中点电场强度为零 D.B、C两点的电场强度相同 3.关于静电场，下列说法正确的是 A.电势等于零的物体一定不带电 B.电场强度为零的点，电势一定为零 C.同一电场线上的各点，电势一定相等 D.负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加 4.甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为和，两

球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所 在空间有方向向右的匀强电场，上下两根绝缘细线张力的大小分别为 A.， B.， C.， D.，5.如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上 建立坐标轴，则坐标轴上～间 各点的电势分布如图乙所示，则 A.在～间，场强先减小后增大 B.在～间，场强方向一定发生了变化 C.若一负电荷从O点运动到点，电势能逐渐减小 第1页，共10页 D.从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在～间一直 做加速 运动 6.如图所示，，，，，是半径为r的圆周上等间 距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电量为外， 其余各点处的电量均为，则圆心O处 A.场强大小为，方向沿OA方向 B.场强大小为，方向沿AO方向 C.场 强大小为，方向沿OA方向D.场强大小为，方向沿AO方向 7.用电场线能很直观很方便地比较电场中各点的强弱如图，左边是等 量异种点电荷 形成电场的电场线，右边是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中

大学物理真空中的静电场答案

大学物理真空中的静电场答案【篇一：第九章真空中的静电场(答案)2013】 ] 1（基础训练1）图中所示为一沿x轴放置的“无限长”分段均匀带电直线，电荷线 密度分别为＋?(x＜0)和－? (x＞0)，则oxy坐标平面上点(0，a)处的场强e为 ?? (a) 0． (b) i． 2??0a? ????? ?i?j?． (c) i． (d) 4??0a4??0a e??e?? 矢量叠加后，合场强大小为： 【提示】：左侧和右侧半无限长带电直线在(0，a)处产生的场强大小e＋、e－大小为： ? ，方向如图。 e合? 2??0a ［ c ］ 2（基础训练3）如图所示，一个电荷为q的点电荷 位于立方体的a角上，则通过侧面abcd的电场强度通量等于： qq (a) ． (b) ．6?012?0 (c) qq

． (d) ． 24?048?0 【提示】：添加7个和如图相同的小立方体构成一个大立方体，使a处于大立方体的中心。则大立方体外围的六个正方形构成一个闭合的高斯面。由gauss定理知，通过该高斯面的电通 量为 q ?0 。再据对称性可知，通过侧面abcd的电场强度通量等于 q 。 24?0 ［ d ］ 3（基础训练6）在点电荷+q的电场中，若取图中p点处为电势零点，则m点的电势为 (a) qq ．(b) ． 4??0a8??0a (c) ?q?q ．(d) ． 4??0a8??0a 【提示】：vm? ? p

m ??a e?dl?? q4??0r 2a ?2 ?q8??0a 1 ［ d ］ 4（基础训练6）、如图所示，cdef为一矩形，边长分别为l和2l．在dc延长线上ca＝l处的a点有点电荷＋q，在cf的中点b点有点电荷-q，若使单位正电荷从c点沿cdef路径运动到f点，则电场力所作的功等于： q5?1q1?5 ?? (a) ． (b)4??0l5?l4??0lq3?1q5?1 ??(c) ． (d) ． 4??0l4??0l3???qa?q(v?v)?1?0?(?【提示】 ：c?f?? 0cf 4??l0?? ［ c ］ 5（自测提高4）如图9-34，设有一“无限大”均匀带正电荷的平面。取x轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空 x ? 间各点的电场强度e随距离平面的位置坐标x变 化的关系曲线为(规定场强方向沿x轴正向为正、反之为负)：

基础物理学第五章(静电场)课后习题答案

基础物理学第五章(静电场)课后习题答案.txt有没有人像我一样在听到某些歌的时候会忽然想到自己的往事_______如果我能回到从前，我会选择不认识你。不是我后悔，是我不能面对没有你的结局。第五章静电场思考题 5-1 根据点电荷的场强公式，当所考察的点与点电荷的距离时，则场强，这是没有物理意义的。对这个问题该如何解释？ 答:当时,对于所考察点来说,q已经不是点电荷了,点电荷的场强公式不再适用. 5-2 与两公式有什么区别和联系？ 答：前式为电场（静电场、运动电荷电场）电场强度的定义式，后式是静电点电荷产生的电场分布。静电场中前式是后一式的矢量叠加，即空间一点的场强是所有点电荷在此产生的场强之和。 5-3 如果通过闭合面S的电通量为零，是否能肯定面S上每一点的场强都等于零？ 答：不能。通过闭合面S的电通量为零，即，只是说明穿入、穿出闭合面S的电力线条数一样多，不能讲闭合面各处没有电力线的穿入、穿出。只要穿入、穿出，面上的场强就不为零，所以不能肯定面S上每一点的场强都等于零。 5-4 如果在闭合面S上，处处为零，能否肯定此闭合面一定没有包围净电荷？ 答：能肯定。由高斯定理，E处处为零，能说明面内整个空间的电荷代数和，即此封闭面一定没有包围净电荷。但不能保证面内各局部空间无净电荷。例如，导体内有一带电体，平衡时导体壳内的闭合高斯面上E处处为零，此封闭面包围的净电荷为零，而面内的带电体上有净电荷，导体内表面也有净电荷，只不过它们两者之和为零。 5-5 电场强度的环流表示什么物理意义？表示静电场具有怎样的性质？ 答：电场强度的环流说明静电力是保守力，静电场是保守力场。表示静电场的电场线不能闭合。如果其电场线是闭合曲线，我们就可以将其电场线作为积分回路，由于回路上各点沿环路切向，得，这与静电场环路定理矛盾，说明静电场的电场线不可能闭合。 5-6 在高斯定理中，对高斯面的形状有无特殊要求？在应用高斯定理求场强时，对高斯面的形状有无特殊要求？如何选取合适的高斯面？高斯定理表示静电场具有怎么的性质？ 答：在高斯定理中，对高斯面的形状没有特殊要求；在应用高斯定理求场强时，对高斯面的形状有特殊要求，由于场强的分布具有某种对称性，如球对称、面对称、轴对称等，所以要选取合适的高斯面，使得在计算通过此高斯面的电通量时，可以从积分号中提出来，而只需对简单的几何曲面进行积分就可以了；高斯定理表示静电场是有源场。 5-7 下列说法是否正确？请举例说明。 （1）场强相等的区域，电势也处处相等； （2）场强为零处，电势一定为零； （3）电势为零处，场强一定为零； （4）场强大处，电势一定高。 答：（1）不一定。场强相等的区域为均匀电场区，电力线为平行线，则电力线的方向，是电势降低的方向，而垂直电力线的方向，电势相等。例如无限大均匀带电平行板两侧为垂直板的均匀场，但离带电板不同距离的点的电势不相等。 （2）不正确。，E=0，电势U是常数，但不一定是零。例如均匀带电球面内部场强为零，若取

静电场习题及解析

1、关于静电场，下列说法正确的是 A. 电势等于零的物体一定不带电 B. 电场强度为零的点，电势一定为零 C. 同一电场线上的各点，电势一定相等 D. 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加 解析：考察电场和电势概念，选D 2、一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ，已知质点的速率是递减的。关于b 点电场强度E 的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b 点的切线）（D ） 解析：主要考查电场力方向和曲线运动所受合外力与轨迹的关系。正确答案是D 。 3、板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间的电势差为U 1，板间场强为E 1。现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为12d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是 A ．U 2 = U 1，E 2 = E 1 B ．U 2 = 2U 1，E 2 = 4E 1 C ．U 2 = U 1，E 2 = 2E 1 D ．U 2 = 2U 1， E 2 = 2E 1 【解析】：考查平行板电容器的相关知识。144Q Q kdQ U S C S kd πεεπ===，114U kQ E d S πε==，当电荷量变为2Q 时，212242Q Q kdQ U U S C S kd πεεπ= ==='，22182/2U kQ E E d S πε===，C 选项正确。 【答案】：C 4、．电场线分布如图昕示，电场中a ，b 两点的电场强度大小分别为已知a E 和b E ，电势分别为a ϕ和b ϕ，则 c (A) a b E E >，a b ϕϕ> (B) a b E E >，a b ϕϕ< (C) a b E E <，a b ϕϕ> (D) a b E E <，a b ϕϕ< ．关于静电场，下列结论普遍成立的是 A ．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B ．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低

静电场问题解答

第6章静电场 6.1判断下列说法是否正确，并说明理由. (1)电场中某点场强的方向是将点电荷放在该点处所受到的电场力的方向； (2)电荷在电场中某点受到的电场力很大，该点的场强一定很大； (3)在以点电荷为中心，r为半径的球面上，场强处处相等. 答：(1)错.场强方向为正点电荷在该点处所受电场力的方向 (2)错.也有可能场强不很大，但电荷量很大. (3)错.场强处处不相等，但场强的大小处处相等. 6.2根据点电荷的场强公式E二qr「4二;°r3，当所考察的场点和点电荷的距离r > 0 时，场强E-；门，这是没有物理意义的，对这似是而非的问题应如何解释？ 答：点电荷的场强公式E=qr.4二;0r3是由库仑定律F = q0qr「4二；0r3推导而来，而库仑定律是实验公式，当r —0时，库仑定律不成立. 6.3在一个带正电荷的金属球附近，放一个带正电的点电荷q o，测得q o所受的力 为F .试问F- q o是大于、等于还是小于该点的场强 E ?如果金属球带负电则又如何？答：F q o小于该点的场强；若金属球带负电，则F；q o大于该点的场强大小. 6.4点电荷q如只受电场力的作用而运动，电场线是否就是点电荷在电场中运动的轨迹？ 答：不一定是运动轨迹.在点电荷电场中，如果有初速释放一正电荷，电荷速度方向与点电荷电场方向有一夹角，则电荷不沿电场线运动 6.5如果在高斯面上的E处处为零，面内一定没有净电荷？反过来，如果高斯面内没有净电荷，能否肯定面上所有各点的E都等于零？ 答：由高斯定理、「!E 為q i.. ；o知：高斯面上E处处为零，说明q^ o，即面 内一定没有净电荷.反之，若q^o，只能说明高斯面上的电通量为零，不能认为面上所有各点的E都等于零. 6.6在高斯定理、.I.I E dS八qjp中，在任何情况下，式中的E是否完全由电荷q i 所激发？答：若高斯面外无电荷，则E完全由电荷q激发；若高斯面外有电荷，则E还要包括高斯面外电荷的激发部分• 6.7 （1）一点电荷q位于一立方体的中心，立方体的边长为L，试问通过立方体一面的电通量试多少？

静电场测量实验的步骤和常见问题解答

静电场测量实验的步骤和常见问题解答 概述： 静电场测量实验是物理学实验中常见且重要的一种实验。通过测量静电场的分布，可以了解电荷在空间中的分布情况、电场强度的大小以及电场线的方向等。下面将介绍静电场测量实验的步骤及常见问题的解答。 步骤一：准备实验仪器和材料 实施任何实验之前，准备工作是必不可少的。在进行静电场测量实验时，需要准备以下仪器和材料： 1. 电场计：常见的有静电计和电场强度计。根据实验的需求和实验室条件，选择适当的电场计。 2. 电荷源：可以是带电体或者静电发生器。确保电荷源的大小和性质符合实验要求。 3. 测量工具：尺子、直尺、曲尺等用来测量距离的工具，以及计时器、电源等必要的工具。 步骤二：布置实验装置 根据实验目的和要求，合理地布置实验装置是确保实验顺利进行的关键。以下是一些常见的实验装置布置方法： 1. 确定测量点：根据想要研究的物理现象，确定合适的测量点。 2. 选取参考点：为了便于测量，选择一个参考点作为零点，这样可以方便地测量其他点相对于零点的位置。 3. 放置电荷源：根据需要，将电荷源放置在合适的位置。

步骤三：执行实验 在进行实验时，要注意以下几点： 1. 控制外界干扰：确保实验室内的环境尽量安静，避免外界干扰对实验结果的影响。 2. 测量正确的物理量：根据实验的目的，选择合适的物理量进行测量，例如电场强度、电势等。 3. 多次测量取平均值：为了提高测量结果的准确性，可以进行多次测量并取平均值，减小误差。 4. 记录实验数据：在实验过程中，要及时记录所测量的数据，并且确认每次数据的准确性。 步骤四：数据处理与分析 在进行实验后，需要对实验数据进行处理与分析，以得到实验结果。以下是一些常见的数据处理方法： 1. 绘制静电场分布图：根据实验测量的数据，可以绘制静电场的分布图，直观地显示电场的强度和方向。 2. 计算电场强度：根据实验测得的电势差和距离的关系，可以计算得到电场强度。 3. 分析电场分布特点：通过对静电场分布图的分析，可以了解电场线的走向、电场强度的变化等特点。 常见问题解答： 问：为什么需要选取一个参考点？

高中物理电场静电学附标准答案和详细解析

高中物理电场，静电学 一般难度 一、单选题（本大题共11小题，共44.0分） 1.如图所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q 和+q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻 弹簧连接.当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0.若弹簧发 生的均是弹性形变，则( ) A. 保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于2x0 B. 保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0 C. 保持Q不变，将q变为−q，平衡时弹簧的缩短量等于x0 D. 保持q不变，将Q变为−Q，平衡时弹簧的缩短量小于x0 2.如图，真空中一条直线上有四点A、B、C、D，AB=BC=CD， 只在A点放一电量为+Q的点电荷时，B点电场强度为E， 若又将等量异号的点电荷−Q放在D点，则( ) E，方向水平向右 A. B点电场强度为3 4 E，方向水平向左 B. B点电场强度为5 4 C. BC线段的中点电场强度为零 D. B、C两点的电场强度相同 3.关于静电场，下列说法正确的是( ) A. 电势等于零的物体一定不带电 B. 电场强度为零的点，电势一定为零 C. 同一电场线上的各点，电势一定相等 D. 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加 4.甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为+q和−q，两 球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球 所在空间有方向向右的匀强电场，上下两根绝缘细线张力的大小分 别为( ) A. T1=2mg，T2=√(mg)2+(qE)2 B. T1>2mg，T2=√(mg)2+(qE)2 C. T1>2mg，T2<√(mg)2+(qE)2 D. T1=2mg，T2<√(mg)2+(qE)2 5.如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上O～x2间 各点的电势分布如图乙所示，则( ) A. 在O～x2间，场强先减小后增大 B. 在O～x2间，场强方向一定发生了变化 C. 若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐减小

静电场中的导体与电介质---常见疑问解答

静电场中的导体与电介质---常见疑问解答 1. 无限大均匀带电平面（面电荷密度为σ）两侧场强为)2/(0εσ=E ，而在静电平衡状态下，导体表面（该处表面面电荷密度为σ）附近场强为0/εσ=E ，为什么前者比后者小一半？ 参考解答： 关键是题目中两个式中的σ不是一回事。下面为了讨论方便，我们把导体表面的面电荷密度改为σ′，其附近的场强则写为./0εσ'=E 对于无限大均匀带电平面(面电荷密度为σ)，两侧场强为)2/(0εσ=E .这里的 σ 是指带电平面单位面积上所带的电荷。 对于静电平衡状态下的导体，其表面附近的场强为./0εσ'=E 这里的 σ′是指带电导体表面某处单位面积上所带的电荷。 如果无限大均匀带电平面是一个静电平衡状态下的无限大均匀带电导体板，则σ是此导体板的单位面积上(包括导体板的两个表面)所带的电荷，而σ′仅是导体板的一个表面单位面积上所带的电荷。 在空间仅有此导体板（即导体板旁没有其他电荷和其他电场）的情形下，导体板的表面上电荷分布均匀，且有两表面上的面电荷密度相等。在此情况下两个面电荷密度间的关系为σ =2σ′。这样，题目中两个E 式就统一了。 2. 把一个带电物体移近一个导体壳，带电体单独在导体壳的腔内产生的电场是否为零？静电屏蔽效应是如何发生的？ 参考解答： 把一个带电物体移近一个导体壳时，带电体单独在导体壳的腔内产生的电场不是零，因为带电物体在空间任何一点都可以产生电场。 本题正确的说法是：带电物体上的电荷和导体壳外表面上的感应电荷在导体壳外表面以内空间（包括导体金属部分占据的空间和导体壳的腔内空间）所产生的合电场为零（详细解释仍需用到“惟一性定理”），也可以说是在导体壳外表面以内空间，导体壳外表面上感应电荷的电场把带电物体上电荷所产生的电场给抵消了。 正因有以上结论，一个导体壳可以保护其腔内空间不受导体壳外带电体的影响，这就是静电屏蔽（接地导体壳可保护壳外空间不受腔内带电体的影响也是静电屏蔽）。可见，把静电屏蔽说成是“导体壳外带电体不在导体壳腔内产生电场”，或说成是“导体壳把壳外带电体的电场给挡住了”都是错误的。

《大学物理》课后解答题 第五章静电场

第五章 真空中的静电场 一、思考讨论题 1、电场强度与电势有什么关系？试回答下列问题，并举例说明： （1）场强为零的地方，电势是否一定为零？ （2）电势高的地方，场强是否一定大？ （3）电势相等处，场强是否一定相等？ （4）已知某一点的电势，可否求出该点的场强？反之如何？ 解： （1）不一定。比如两同种点电荷连线中点，场强为零，电势不为零。 （2）不一定。匀强电场，场强处处相等，而电势不等。 （3）不一定。点电荷产生的电场线中，电势相等的地方场强方向不一样。 （4）都不可以求。 2、已知某一高斯面所包围的空间内 0=∑q ，能否说明穿过高斯面上每一部分的电通量都 是0？能否说明高斯面上的场强处处为0？ 解：由高斯定理∑⎰= ⋅=q S d E S 1 εψ ，0=∑q 仅指通过高斯面的电通量为零，并非场 强一定在高斯面处处为零（高斯面外的电荷也在高斯面上各点产生场强）。 3、已知某高斯面上处处 E =0，可否肯定高斯面内0=∑q ，可否肯定高斯面处处无电 荷？ 解：可以肯定。高斯面上处处 E =0，0=⋅⎰S d E S ，由高斯定理必有0=∑q 。 4、如图1.1所示，真空中有A 、B 两均匀带电平板相互平行并靠近放置，间距为d （d 很小），面积均为S ，带电分别为+Q 和－Q 。关于两板间的相互作用力，有人说，根据库仑定律应有： 2 024d Q f πε= ； 又有人说，根据f QE =，应有：S Q f 02ε=。 他们说得对吗？你认为f 应等于多少？ 解：（1）2 024d Q f πε= 是错误的，因为库仑定律只适用于 点电荷，两个带电平板不能直接用库仑定律计算。 （2）S Q f 02ε= 也错误。因为用s q E 0ε= 计算的场强是两带电平板产生的合场强，而 Eq F =中的场强是一个带电板的电荷量乘以另一个所产生的场强，而不是合场强。电荷与 图1.1

大学物理静电场习题问题详解

第12章 静电场 P35． 12．3 如图所示， 在直角三角形ABCD 的A 点处，有点电荷q 1 = 1.8×10-9 C ，B 点处有点电荷q 2 = -4.8×10-9 C ，AC = 3cm ，BC = 4cm ，试求C 点的场强． [解答]根据点电荷的场强大小的公式 22 014q q E k r r == πε， 其中1/(4πε0) = k = 9.0×109 N ·m 2 ·C -2 ． 点电荷q 1在C 点产生的场强大小为 1 12 01 4q E AC = πε 99 4-1 22 1.810910 1.810(N C )(310) --⨯=⨯⨯=⨯⋅⨯， 方向向下． 点电荷q 2在C 点产生的场强大小为 222 0|| 1 4q E BC = πε 9 94-1 22 4.810910 2.710(N C ) (410)--⨯=⨯⨯ =⨯⋅⨯， 方向向右． C 处的总场强大小为 E = 44-110 3.24510(N C )==⨯⋅， 总场强与分场强E 2的夹角为 1 2 arctan 33.69E E ==︒θ． 12．4 半径为R 的一段圆弧，圆心角为60°，一半均匀带正电，另一半均匀带负电，其电线密度分别为+λ和-λ，求圆心处的场强． [解答]在带正电的圆弧上取一弧元 d s = R d θ， 电荷元为d q = λd s ， 在O 点产生的场强大小为 22 0001 d 1d d d 444q s E R R R λλθπεπεπε= ==， 场强的分量为d E x = d E cos θ，d E y = d E sin θ． 对于带负电的圆弧，同样可得在O 点的场强的两个分量．由于弧形是对称的，x 方向 的合场强为零，总场强沿着y 轴正方向，大小为 2d sin y L E E E ==⎰θ /6/6 000 sin d (cos )22R R ==-⎰ππλλθθθπεπε 0(12R =λπε． 12．5 均匀带电细棒，棒长a = 20cm ， 电荷线密度为λ = 3×10-8C ·m -1 ，求： （1）棒的延长线上与棒的近端d 1 = 8cm 处的场强； （2）棒的垂直平分线上与棒的中点相距d 2 = 8cm 处的场强． [解答]（1）建立坐标系，其中L = a /2 = 0.1(m)，x = L+d 1 = 0.18(m)． 在 细棒上取一线元d l ， 图13.1

大学物理第八章静电场(答案)

第八章 静电场 8.1 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 (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． ［ C ］ 8.2 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是： (A) 如果高斯面上E 处处为零，则该面内必无电荷． (B) 如果高斯面内无电荷，则高斯面上E 处处为零． (C) 如果高斯面上E 处处不为零，则高斯面内必有电荷． (D) 如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零． ［ D ］ 8.3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) 03εq ． (B) 04επq (C) 03επq ． (D) 0 6εq ［ D ］ q 8.4面积为S 的空气平行板电容器，极板上分别带电量±q ，若不考虑边缘效应，则两极板间的相互作用力为 (A)S q 02 ε． (B) S q 022ε． (C) 2022S q ε． (D) 2 02 S q ε． ［ B ］ 8.5一个带正电荷的质点，在电场力作用下从A 点经C 点运动到B 点，其运动轨迹如图所示．已知质点运动的速率是递增的，下面关于C 点场强方向的四个图示中正确的是：［ D ］ 8.6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＋q 0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．

高中物理静电场电场线分布示意图和图像问题(含答案)

电场线分布示意图和图像问题 正点电荷（光芒四射型）E-X图像（向右为正方向）E-Y图像（向上为正方向）负点电荷（万箭穿心型）E-X图像（向右为正方向）E-Y图像（向上为正方向）等量同种电荷E-X图像（向右为正方向）E-Y图像（向上为正方向）等量异种电荷E-X图像（向右为正方向）E-Y图像（向上为正方向）

电场中的图像问题研究专练 【一】电场中的E-X 图像 一、单选题 1．在平面直角坐标系的x 轴上关于原点O 对称的P 、Q 两点各放一个等量点电荷后，x 轴上各点电场强度E 随坐标x 的变化曲线如图所示。规定沿x 轴正向为场强的正方向，则下列说法正确的是（ ） A ．将一个正试探电荷从 P 点沿x 轴移向Q 点的过程中电势能先增大后减小 B ．x 轴上从P 点到Q 点的电势先降低后升高 C ．若将一个正试探电荷从两点电荷连线的垂直平分线上的一侧移至另一侧对称点的过程中一定是电场力先做正功后做负功 D ．若将一个正试探电荷从两点电荷连线的垂直平分线上的一侧移至另一侧对称点的过程中受到的电场力先增大后减小 2．真空中相距为3a 的两个点电荷M 、N ，分别固定于x 轴上，10x =和23x a =的两点上，在它们连线上各点的电场强度E 随x 变化的关系如图所示，下列判断正确的是（ ） A ．点电荷M 、N 一定为同种电荷 B ．在x 轴上，63a x a >>的区域内，有一点电场强度为零 C ．点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为2:1 D ．若设无穷远处为电势零点，则2x a =处的电势一定为零

3．如图甲所示，以等量正点电荷连线的中点作为原点，沿中垂线建立x轴，x轴上各点的电场强度E随x变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（） A．x=-1m 处电场强度的大小小于x=2m处电场强度的大小 B．x=lm处的电势低于x=2m处的电势 C．将电子沿x轴从x=1m处移动到x=-lm处的过程中，电子的电势能先减小后增大D．将电子沿x轴从x=lm处移动到x=-1m处的过程中，电子所受电场力先减小后增大4．空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示，x轴正方向为电场强度的正方向，带电粒子在此空间只受电场力作用。下列说法正确的是（） A． 1 x处和 1 x-处的电势不相等 B．质子沿x轴由 1 x处运动到 1 x-处，在O点电势能最小 C．此空间电场可能是由均匀带正电荷的圆环产生的 D．电子以一定的速度由 1 x-处沿x轴正方向运动的过程中，电场力先做负功后做正功 5．x轴上固定着两个点电荷A、B，两点电荷分别位于 A x=， B 4 x d =处，两者所在区域为真空，在两者连线上某点的电场强度E与该点位置的关系如图所示。选取x轴正方向为场强的正方向，无限远处电势为零。以下说法正确的是（）