求点电荷[tex=0.5x1.0]NSsYk+dfiqXGkmCPT5DyRg==[/tex]所产生的电场中各点的电场强度。
[解] 如图, [img=251x192]17a6c91051d9dd6.png[/img]以点电荷[tex=0.5x1.0]jedlXyMYwmfVwxRj2j9sSw==[/tex]所在处为原点[tex=0.786x1.0]5SeCOJOzMwSNbX8MGx2Qsg==[/tex], 另取一任意点[tex=1.0x1.0]ZmzA1h5UrOetF+Bsx6o1og==[/tex](叫做场点), 距离[tex=2.643x1.0]rEQopFC6BSbzAs0N6FS1UA==[/tex]。我们设想 把一个正试探电荷[tex=0.857x1.0]0q3hNG6sn5wEIzYudwTFsQ==[/tex]放在[tex=1.0x1.0]ZmzA1h5UrOetF+Bsx6o1og==[/tex] 点, 根据库仑定律, [tex=0.857x1.0]0q3hNG6sn5wEIzYudwTFsQ==[/tex]受的力为[tex=6.571x2.5]EKRznFeOHYfXdAJlRZPsfpIQQtIRv8eikXweth7wQAYz7qR4qAUDnoxiVsGrcEJMKjaP9FHdo772rXBXeCp6v9B04y8IfhoLn9MIgNRFKixtTt1l0pCZ4sz251UsD+c/[/tex]本题中未指明[tex=0.5x1.0]jedlXyMYwmfVwxRj2j9sSw==[/tex]的正负,对两种情形都适用。若[tex=2.286x1.214]XJ1PmMu5cADR2qrDkF6Qxg==[/tex], [tex=0.786x1.0]5J0D1Z8eOttT8yAFt+rJKg==[/tex]沿 [tex=0.5x1.0]/DcC3K25+vpQzMoFoI5Kkg==[/tex]方向; 若[tex=2.286x1.214]db4nQ+Qwuz91boje/mSP7g==[/tex], [tex=0.786x1.0]5J0D1Z8eOttT8yAFt+rJKg==[/tex]沿[tex=1.286x1.143]+biIWnDEC1CfavB3TAt+t4xJZKXIgyinOQEqMe6HfhU=[/tex]方向。 在上面的计算中, 场点[tex=1.0x1.0]ZmzA1h5UrOetF+Bsx6o1og==[/tex]是任意的, 所以我们已经得出了点电荷[tex=0.5x1.0]jedlXyMYwmfVwxRj2j9sSw==[/tex]产生的电场在空间的分 布, 即[tex=0.786x1.0]5J0D1Z8eOttT8yAFt+rJKg==[/tex]的方向处处沿以[tex=0.5x1.0]jedlXyMYwmfVwxRj2j9sSw==[/tex] 为中心的矢径[tex=3.071x1.357]EVfC7cbEUIu5BPjvnnvEAQ==[/tex]或其反方向[tex=3.071x1.357]veC3QinycEhbkYJte9PbaQ==[/tex] ;(2) [tex=0.786x1.0]5J0D1Z8eOttT8yAFt+rJKg==[/tex]的大小只与距离 [tex=0.5x0.786]U5O66aolbR1y5vuKrQbXNA==[/tex]有关, 所以在以[tex=0.5x1.0]jedlXyMYwmfVwxRj2j9sSw==[/tex]为中心的每个球面上场强的大小相等。通常说, 这样的电场是球对称的。还表明, [tex=0.786x1.0]5J0D1Z8eOttT8yAFt+rJKg==[/tex]与[tex=0.929x1.214]KIsvaHASs9PvahxD8YZuEQ==[/tex]成反比; 当[tex=2.5x0.786]nSciaHF5skOXNNz4/FspJvhnrT9KK3kW4VGqEs1Cvts=[/tex]时, [tex=2.286x1.0]zfChuNROC0xyw3IJAAsv0hVgmkiLX4lU98hWva7whBE=[/tex]。在下图中我们用许多小箭头来描绘一个正点电荷产生的电场分布, 箭头指向该点场强的方向,箭头的长短表示场强的大小。从这里我们看到,描绘电场的分布不能靠单个矢量, 而是在空间 每一点上都要有一个矢量。这些矢量的总体, 叫做矢量场。用数学的语言来说, 矢量场是空间坐标的一个矢量函数。学习下面的 内容时, 读者应特别注意这一点, 即我们的着眼点往往不是个别地方的场强, 而是求它与空间坐标的函数关系。[img=285x248]17a6ca51daf58b9.png[/img]
举一反三
- 如图所示,一个电荷量为[tex=0.5x1.0]NSsYk+dfiqXGkmCPT5DyRg==[/tex]的点电荷,位于真空中立方体的[tex=0.786x1.0]Yn3GgEZev6SOu2r4v1WnCw==[/tex]角上,求通过侧面[tex=1.929x1.0]OE+pSGoAIKeuWnO6LTso9Q==[/tex]的电场强度通量[img=202x216]17978a777d406f3.png[/img]
- 下列几个说法中哪一一个是正确的?(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[tex=4.143x1.357]OPAadKQrCW5XGbF82IhGAVtxl8KmG6wkB8i7RaGHkuA=[/tex] 定出, 其中[tex=0.5x1.0]jedlXyMYwmfVwxRj2j9sSw==[/tex]为试验电荷的电量, [tex=0.5x1.0]jedlXyMYwmfVwxRj2j9sSw==[/tex] 可正、可负,[tex=0.643x1.0]0WA5oCO54gKWR/jKi5M2Zw==[/tex]为试验电荷所受的电场力。[br][/br](D)以上说法都不正确。
- 电矩为[tex=0.929x0.786]D9maNLyVVGrC3QbL9jjRWg==[/tex]。的电偶极子产生的电场中,试求两点电荷垂直平分线上任意点的电场强度。
- 有一对点电荷,所带电荷的犬小都为[tex=0.5x1.0]NSsYk+dfiqXGkmCPT5DyRg==[/tex],它们间的距离为[tex=0.857x1.0]vKcVQFn/U4RHfxBrUpAWlw==[/tex],试就下述两种情形求这网点电荷连线中点的场强和电势:两点电荷带异种电荷
- 有一对点电荷,所带电荷的犬小都为[tex=0.5x1.0]NSsYk+dfiqXGkmCPT5DyRg==[/tex],它们间的距离为[tex=0.857x1.0]vKcVQFn/U4RHfxBrUpAWlw==[/tex],试就下述两种情形求这网点电荷连线中点的场强和电势:两点电荷带同种电荷[br][/br]
内容
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点电荷分布如图所示,试求[tex=0.643x1.0]Ft8KOBgb78fnKY0jEt4Rsg==[/tex]点的电场强度.[img=247x212]17e4e5d4fc8f18c.png[/img]
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点电荷的电场中,某一点的电场强度的大小只取决于产生电场的电荷Q,与检验电荷无关
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电荷[tex=0.5x1.0]NSsYk+dfiqXGkmCPT5DyRg==[/tex]均勾分布在长为[tex=1.429x1.0]CYLBVHISdegd7JY9CVG3rQ==[/tex]的细棒上.试由场强与电势的微分关系求点[tex=0.714x1.0]yVFYd/aJUOHD6VCSg0YlkQ==[/tex]的场强.[br][/br]
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(1)点电荷 [tex=0.5x1.0]NSsYk+dfiqXGkmCPT5DyRg==[/tex]位于一边长为[tex=0.571x0.786]c59+3vo0/Vn/FvNRhDRu5g==[/tex]的立方体中心,试求在该点电荷电场中穿过立方体的一个面的电通量;(2)如果该场源点电荷移动到该立方体的-一个顶点上,这时穿过立方体各面的电通量是多少?[img=442x206]17e4bf128014075.png[/img]
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在半径为[tex=0.571x0.786]HXNXn3AXpwdIpZt8+6oCEw==[/tex]的一个半圆弧线上均匀分布有电荷[tex=0.5x1.0]jedlXyMYwmfVwxRj2j9sSw==[/tex], 求圆心处的电场强度。