- 静电场物理图像题
静电场物理图像题常见的有:
1. 等势面与电场线的垂直关系图;
2. 电容器的电容与两极板间距离的关系图;
3. 静电场中的电势能随位置变化的图;
4. 描述电场中某点电势与零电势点选取有关的图;
5. 描述电场力做功与路径无关、与电荷量的有关的图;
6. 描述点电荷周围电场线分布的图;
7. 描述电场中某点场强大小和方向随位置变化的图。
这些图像可以帮助我们理解静电场的性质,以及电荷在静电场中如何运动。
相关例题:
题目:在直角坐标系xoy中,有一个长方形区域ABCD,其边长为L1和L2,其中A、C两点的电势分别为φA = 0和φC = 2V。在ABCD区域内存在一个匀强电场,其方向垂直于xoy平面并指向纸里。已知AB边上的电势差为U1,AD边上的电势差为U2,且U1 = 2V。在C点放置一个电荷量为q的试探电荷,其电性为正。
(1)求电场强度E的大小和方向;
(2)画出电场线在ABCD区域内的分布图;
(3)画出等势面在ABCD区域内的分布图,并标出C点的电势能。
解答:
(1)根据电势差与电场强度的关系,有:E = U/d
其中d为沿电场线方向的距离。由于已知AB边上的电势差为U1 = 2V,AD边上的电势差为U2 = 0,所以有:E = U1/L1 = 2V/L1
又因为C点的电势为φC = 2V,所以电场强度E的方向垂直于ABCD平面指向纸里。
(2)由于电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势,所以可以画出电场线在ABCD区域内的分布图,如图所示:
(3)根据等势面的定义,可以画出等势面在ABCD区域内的分布图,如图所示:C点位于一个等势面上,其电势为2V。由于试探电荷为正电荷,所以其电势能Ep = qφC = 4J。
希望这个例子可以帮助你理解静电场物理图像题的基本思路和解答方法。
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