點電荷
- 例談求解疊加電場的電場強(qiáng)度的策略
吳 欣以孤立點電荷為場源產(chǎn)生的電場是最簡單的靜電場,設(shè)場源電荷的電荷量為Q,則在其產(chǎn)生的電場中距離它為r處的電場強(qiáng)度。若場源不是單一點電荷,則求其產(chǎn)生電場的電場強(qiáng)度就需要一定的技巧。下面歸納求解疊加電場的電場強(qiáng)度的三種常見方法,供同學(xué)們參考。一、矢量疊加法若場源是多個點電荷,則電場中某點的電場強(qiáng)度等于各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和。若場源是一個比較大的不能視為點電荷的帶電體,則可以采用微元法先將帶電體分成足夠小的若干小塊,將每一小塊視為點電荷
中學(xué)生數(shù)理化(高中版.高考理化) 2023年11期2023-11-24
- 兩等量點電荷產(chǎn)生的電場問題在高考試題中的創(chuàng)新設(shè)計及解答策略研究
真空中兩個等量點電荷產(chǎn)生的電場問題是近年高考的一個熱點,在每年高考中均有涉及并不斷創(chuàng)新變化,創(chuàng)新變化主要體現(xiàn)在從知識立意到能力立意,從一個點電荷產(chǎn)生的電場,到兩個等量點電荷產(chǎn)生的電場相疊加,再不斷創(chuàng)新到多個點電荷甚至是線狀分布(帶電的線段)、面狀分布(帶電的平面)及體狀分布(帶電的曲面或幾何體)電荷電場的疊加,試題情境也從一維空間到二維空間再到三維空間,創(chuàng)新設(shè)計的意義在于科學(xué)設(shè)計試題情境,增強(qiáng)試題對“基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”及獨立思考和運(yùn)用所學(xué)知識
教學(xué)考試(高考物理) 2023年1期2023-04-15
- 對一條特殊電場線的討論
，如兩個不等量點電荷的電場，對于高中生來說難以用數(shù)學(xué)公式直接計算。因此，通過電場線來了解電場中各點電場強(qiáng)度的大小和方向，是學(xué)生必須掌握的。但是，某些資料及習(xí)題中，對于一些復(fù)雜電場的某些特殊電場線的描繪有時容易引起學(xué)生誤解。這類題目的本意是訓(xùn)練學(xué)生準(zhǔn)確掌握所學(xué)知識，但是如果沒有深入分析和正確理解，反而會誤導(dǎo)學(xué)生。1 習(xí)題呈現(xiàn)例1（2015上海高考）兩個正、負(fù)點電荷周圍電場線分布如圖1所示，P、Q為電場中兩點，則（ ）圖1 正、負(fù)兩個點電荷周圍的電場線分布A.
物理教學(xué)探討 2023年2期2023-03-09
- 兩個異種點電荷電場中零勢能面的探討
——以一道高考模擬題為例
別固定有不等量點電荷，其中A處為正電荷，B處電荷電性未知，O1為A、B連線中點。由絕緣材料制成的光滑圓軌道的圓心O2在AB連線上A點左側(cè)，其軌道平面與AB在同一水平面內(nèi)，如圖1所示。在軌道上穿一帶正電的小球并置于軌道上的某一點P，給小球一沿軌道切線方向的初速度，小球恰好能沿軌道做勻速圓周運(yùn)動，小球可視為質(zhì)點，下列說法正確的是圖1( )A.B處點電荷帶負(fù)電，其電荷量小于A處電荷電荷量B.小球沿軌道運(yùn)動過程中，小球的電勢能不變C.小球沿軌道運(yùn)動過程中，小球受到
教學(xué)考試(高考物理) 2022年4期2022-08-29
- 掌握特殊電場特點 速判電勢變化情況
變化情況。一、點電荷產(chǎn)生的電場1.正點電荷產(chǎn)生的電場：其電場線是以點電荷為起點的一簇射線，電場的方向從點電荷沿射線指向無窮遠(yuǎn)處。離點電荷越近，電場強(qiáng)度越大，電勢越高;離點電荷越遠(yuǎn)，電場強(qiáng)度越小，電勢越低。例1 如圖1所示，在由帶正電的點電荷Q產(chǎn)生的電場中，取一點O為圓心作一個網(wǎng)，點電荷Q在O點右下側(cè)，A、B兩點是同一直徑的兩個端點，則（ ）。A.將一帶正電的試探電荷從A點移到B點，其電勢能不變B.將一帶正電的試探電荷從A點移到B點，其電勢能增大C.過A點的
中學(xué)生數(shù)理化·高一版 2022年6期2022-07-08
- 例析電場強(qiáng)度的疊加原則
若求真空中一個點電荷產(chǎn)生電場的電場強(qiáng)度，則可以直接利用公式 進(jìn)行計算;若空間同時存在多個點電荷產(chǎn)生的電場，則需要利用電場強(qiáng)度疊加原理來求合電場的電場強(qiáng)度。下面舉例說明電場強(qiáng)度的疊加原則，供同學(xué)們參考。一、兩個點電荷產(chǎn)生電場的電場強(qiáng)度的疊加方法例1 如圖l所示，A、B、C、D、M、N是以O(shè)為圓心的一個網(wǎng)周上的六等分點，在A、B兩點放置兩個等量異種點電荷，測得此時網(wǎng)心O處的電場強(qiáng)度大小為E。若改變原本放置在B點的負(fù)點電荷的位置，則下列判斷中正確的是（ ）。A.
中學(xué)生數(shù)理化·高一版 2022年6期2022-07-08
- 一道高考題的理論計算與數(shù)值模擬
q(q>0)的點電荷分別放置于菱形的4個頂點，其坐標(biāo)分別為(4l，0)、(-4l，0)、(0，y0)和(0，-y0)，其中x軸上的兩個點電荷位置固定，y軸上的兩個點電荷可沿y軸對稱移動(y0≠0)．下列說法正確的是( )圖1 題圖A.除無窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場強(qiáng)度處處不為零B.當(dāng)y0取某值時，可使得菱形內(nèi)部只存在兩個電場強(qiáng)度為零的點C.當(dāng)y0=8l時，將一帶負(fù)電的試探電荷由(4l，5l)移至點(0，-3l)，靜電力做正功D.當(dāng)y0=4l時，將一帶負(fù)電的試
物理通報 2022年7期2022-07-04
- 兩個不等量異種點電荷靜電場的研究及其應(yīng)用
兩個不等量異種點電荷靜電場的研究1.1 電場線與等勢面分布圖在真空中，有兩個不等量的異種點電荷.若取q1=2｜q2｜，借助于軟件 MATLAB，可以得到其電場線與等勢面分布圖，［1］如圖1所示（原圖僅保留圖形，參數(shù)及背景作了處理）.圖1中，左邊是正的點電荷，電荷量為q1，右邊是負(fù)的點電荷，電荷量為-q2.圖1相對于兩個等量的異種點電荷的電場線與等勢面分布圖（圖2）有很大的不同.電場線與等勢面對兩點電荷連線對稱，對中垂線不對稱.圖1表明：從電荷量大的正電荷發(fā)
物理教師 2021年11期2021-12-09
- 基于不等量異種點電荷電場的創(chuàng)新題推送
厚與兩等量異種點電荷電場相比較，兩不等量異種點電荷電場的規(guī)律相對復(fù)雜些，為便于認(rèn)識不等量異種點電荷的電場，先從特例開始認(rèn)識不等量異種點電荷的電場、再通過不同角度的例題進(jìn)一步深化認(rèn)識不等量異種點電荷的電場.【基于特例認(rèn)識不等量異種點電荷的電場】真空中相距為d的兩位置上固定有電荷量分別為+4q和?-q的點電荷.?試證明：取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，此電場中電勢為零的等勢線為圓周線.證明：取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，在點電荷的電場中任意點的電勢，？漬=Edr=kq=k，q代入正
廣東教育·高中 2021年9期2021-10-13
- 勻速運(yùn)動點電荷的電磁場的波動性
510000)點電荷激發(fā)的靜電場表達(dá)式只是空間變量的函數(shù)，靜電場的分布不隨時間變化，靜電場的傳播并非是超距傳播，而是靜電場處于平衡狀態(tài).靜電場的傳播速度直接給出是光速，傳播方式卻沒有進(jìn)一步說明，其實靜電場的傳播方式和勻速運(yùn)動電磁場的傳播方式是相似的，在對勻速運(yùn)動的點電荷的電磁場場強(qiáng)方程求解二階偏導(dǎo)數(shù)時，發(fā)現(xiàn)勻速運(yùn)動點電荷激發(fā)的電磁場方程符合波動方程特征.1 勻速運(yùn)動點電荷電磁場方程的二階偏導(dǎo)數(shù)真空狀態(tài)，在空間直角坐標(biāo)系中，點電荷q在t=0時從原點出發(fā)，沿x
物理通報 2021年8期2021-07-26
- 相悖答案的產(chǎn)生與電勢能概念的深層分析
呢？文章以兩道點電荷在電容器中的電勢能的變化問題為例進(jìn)行分析探討。[關(guān)鍵詞]點電荷;電容器;電勢能[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）17-0039-04一線教師在日常的備課、教學(xué)、解題及教學(xué)反饋等過程中，時常會發(fā)現(xiàn)各種各樣的問題。有的問題，真的值得我們一線教師深入探討。本文通過對兩道點電荷在平行板電容器中電勢能變化問題的分析解答，發(fā)現(xiàn)得到兩個相悖的結(jié)論
中學(xué)教學(xué)參考·理科版 2021年6期2021-07-11
- 例談雙點電荷電場問題的分類及處理策略
在靜電場中，雙點電荷電場問題，屬于非常典型的一類問題，是高考命題的高頻考點。這類試題側(cè)重考查考生科學(xué)思維中模型建構(gòu)、科學(xué)推理以及物理觀念中運(yùn)動觀念、能量觀念。試題涉及多個知識點的綜合應(yīng)用，如電場強(qiáng)度、電勢、電勢能、電場力做功、動能等物理量的分析。試題一般以選擇題呈現(xiàn)，且多以定性分析為主，旨在考查考生的理解能力、模型建構(gòu)能力以及推理論證能力等。本文試對雙點電荷電場問題進(jìn)行分類分析，以尋求相應(yīng)的求解方略。1.等量異種雙點電荷電場如圖1所示，為等量異種雙點電荷電
教學(xué)考試(高考物理) 2021年1期2021-04-08
- Matlab在處理靜電場問題中的應(yīng)用研究
婷婷【關(guān)鍵詞】點電荷;Matlab;電偶極子Matlab是由Matrix和Laboratory兩個單詞的前三個字母組成的，是一門功能強(qiáng)大的高級計算機(jī)語言[1]。它基于矩陣運(yùn)算，將計算、繪圖及動態(tài)系統(tǒng)仿真等諸多功能良好地融合在一起。與此同時，它也兼具程序設(shè)計語言的顯著特征。近年來，Matlab在控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真、信號處理、工程計算與數(shù)值分析、圖像處理、金融建模設(shè)計與分析等各種領(lǐng)域都有著十分廣泛的應(yīng)用，并取得了令人滿意的結(jié)果[2-5]。在Matlab中內(nèi)置了
消費電子 2021年12期2021-01-13
- 不可不知的電勢疊加
試題中頻繁出現(xiàn)點電荷周圍電勢疊加的題型，學(xué)生感到很困惑。場強(qiáng)疊加比較常見，教材中也有明確要求。與場強(qiáng)不同的是，電勢的疊加在教材中要求不明確，學(xué)生對試題邊界模糊不清。通過公式分析，我們得出結(jié)論：取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，正電荷周圍電勢為正，且離正電荷越近電勢越高，離正電荷越遠(yuǎn)電勢越低；負(fù)電荷周圍電勢為負(fù)，且離負(fù)電荷越近電勢越低，離負(fù)電荷越遠(yuǎn)電勢越高。在涉及多個點電荷周圍電勢的疊加問題時，我們此結(jié)論來定性分析，簡便快捷，下面筆者舉例說明，以饗讀者?！纠?】如圖1所示
教學(xué)考試(高考物理) 2020年1期2020-11-13
- 基于GeoGebra的電勢可視化研究
——由一道電勢圖像題引發(fā)的思考
沒有推廣到多個點電荷系統(tǒng)的電勢分布中去．GeoGebra軟件，幾乎不需要任何的編程語言就能將電勢的空間分布圖描繪出來，對中學(xué)教師來講非常方便，能獲得了較好的仿真實驗結(jié)果和教學(xué)效果．1 例題【題目】(2011年高考上海卷)兩個等量異種點電荷位于x軸上,相對原點對稱分布,正確描述電勢φ隨位置x變化規(guī)律的是圖( )解析：正、負(fù)電荷在連線中點處產(chǎn)生的電勢一正一負(fù)，故此處即坐標(biāo)原點處的總電勢為零．順電場線方向電勢逐漸降低，因此，在坐標(biāo)原點左側(cè)，各點的電勢都大于零；在
物理通報 2020年11期2020-11-08
- 由一道高考題來探析庫侖定律的適用條件
律;適用條件;點電荷;真空;靜止中圖分類號：G632 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1008-0333（2020）10-0077-02收稿日期：2020-01-05作者簡介：周快林（1980.7-），男，安徽省無為人，本科，中學(xué)一級教師，從事高中物理教學(xué)研究.問題 （2016年全國新課標(biāo)Ⅱ卷，15）如圖1，P為固定的點電荷，虛線是以P為圓心的兩個圓.帶電粒子Q在P的電場中運(yùn)動.運(yùn)動軌跡與兩圓在同一平面內(nèi)，a、b、c為軌跡上的三個點.若Q僅受
數(shù)理化解題研究·高中版 2020年4期2020-09-10
- 點電荷在接地金屬球形空腔內(nèi)的電場分布
法，可以求解出點電荷在接地導(dǎo)體球殼內(nèi)的電勢、電場強(qiáng)度分布的解析式．利用Mathematica強(qiáng)大的數(shù)值計算能力，探討解析式背后的物理意義．在點電荷和感應(yīng)電荷共同激發(fā)的電場中，考慮相對論效應(yīng)，討論點電荷在球殼中靜止釋放的運(yùn)動情況．1 電勢和電場強(qiáng)度公式推導(dǎo)如圖1所示，點電荷在x軸上距球心b的位置，r與x軸的夾角為θ．鏡像電荷在x軸上距球心d的位置．導(dǎo)體球殼接地，半徑為a．圖1 電勢和電場強(qiáng)度公式推導(dǎo)情境圖由唯一性定理和鏡像法[1]可知(1)所以(2)即(3)
物理通報 2020年5期2020-05-18
- 基于艦船電場的目標(biāo)跟蹤方法研究
場可等效為若干點電荷組成，即點電荷陣列模型[2-3]。艦船電場跟蹤則是利用接收到的艦船電場信號，基于點電荷模型實時反演出目標(biāo)狀態(tài)的過程，準(zhǔn)確估計出艦船的位置、速度及源強(qiáng)度等，對于水中兵器目標(biāo)定位、水下探測陣列目標(biāo)跟蹤等應(yīng)用具有重要意義。艦船電場跟蹤問題目前研究相對較少，而磁偶極子的跟蹤研究相對較多[4]，參考磁偶極子的跟蹤方法，艦船電場跟蹤可采用的方法主要有解析反演、離線尋優(yōu)和濾波估值三類。解析反演方法受噪聲影響較大，不適用于連續(xù)狀態(tài)解算[5]；離線尋優(yōu)方
兵工學(xué)報 2020年3期2020-04-15
- 點電荷的平衡與非平衡問題的進(jìn)階學(xué)習(xí)
兩個或兩個以上點電荷在彼此間的靜電力作用下處于平衡或非平衡狀態(tài)時，點電荷可以保持靜止?fàn)顟B(tài)也可以做變速運(yùn)動，運(yùn)動軌跡可以是直線也可以是曲線，求解時可以采用動態(tài)分析法、相似三角形法、整體法和隔離法等。一、兩個點電荷的平衡與非平衡1.兩個點電荷的平衡。側(cè)，如圖1所示，兩個帶有同種電荷的小球，用絕緣細(xì)線懸掛于O點，若平衡時兩小球到過O點的豎直線的距離相等，則兩小球的質(zhì)量關(guān)系為（ ）。A.m1>m2B.m1=m2C.m1D.無法確定反思：求解共點力平衡問題時可以采用
中學(xué)生數(shù)理化·高二版 2020年1期2020-02-25
- 基于Matlab模擬點電荷電場線和等勢線
lab軟件模擬點電荷的電場線和等勢線?！娟P(guān)鍵詞】點電荷;電場線;等勢線;Matlab中圖分類號： O441.1-4;G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）34-0070-001DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.34.028Simulation of Electric Field and Equipotential line of Point Charge with MatlabZH
科技視界 2019年34期2019-12-17
- 導(dǎo)體球殼內(nèi)的電場
520)圖1 點電荷與導(dǎo)體球殼(a) 球殼內(nèi)點電荷與像點電荷; (b) 球殼內(nèi)壁上感應(yīng)電荷隨極角的分布; (c) d=0.05m時的等勢線; (d) d=0.09m時的等勢線電磁學(xué)理論[1，3]中靜電場的基本規(guī)律是泊松(Poisson)方程(2φ=-ρ/ε)和拉普拉斯(Laplace)方程(2φ=0)，通過求解該方程和邊界條件來研究點電荷與特殊形狀的導(dǎo)體(比如無限大導(dǎo)體平面或者導(dǎo)體球) 相互作用下的電場，也可用格林(Green) 函數(shù)來研究點電荷作用下特殊
物理與工程 2019年5期2019-10-23
- 多個點電荷平衡與非平衡的進(jìn)階學(xué)習(xí)
安徽 多個點電荷在彼此間的靜電力作用下處于平衡或非平衡狀態(tài)，點電荷可以保持靜止也可以做變速運(yùn)動，軌跡可以是直線，也可以是曲線。解題的方法可以采用動態(tài)分析、相似形、整體法和隔離法等。一、兩個點電荷的平衡與非平衡1.1 兩個點電荷的平衡【例1】如圖1，兩個帶有同種電荷的小球，用絕緣細(xì)線懸掛于O點，若平衡時兩小球到過O點的豎直線的距離相等，則兩小球的質(zhì)量關(guān)系為( )A.m1>m2B.m1=m2C.m1圖1圖2【反思】共點力平衡問題的解題方法有解析法、圖象法，對于
教學(xué)考試(高考物理) 2019年3期2019-07-08
- 電場性質(zhì)相關(guān)問題典型錯解剖析
兩點有等量同種點電荷+Q，在x軸上C點有點電荷-Q，且CO=OD，∠ADO=600.下列判斷正確的是（ ? ?）A.O點電場強(qiáng)度為零B.D點電場強(qiáng)度為零C.若將點電荷+q從O移向C，電勢能增大D.若將點電荷-q從O移向C，電勢能增大錯解 導(dǎo)致錯解的主要原因是思維定式，誤認(rèn)為（）點的場強(qiáng)是對稱的A、B兩帶有等量同種點電荷+Q所形成的，而忽略了C點的負(fù)電荷，認(rèn)為O點電場強(qiáng)度為零，點電荷+q從O移向C，電場力做負(fù)功，電勢能增大.即選AC.正解 O點的場強(qiáng)應(yīng)為A、
新高考·高一物理 2018年8期2018-12-10
- 點電荷落至無限大接地導(dǎo)體平板的時間
帶電荷量為q的點電荷，靜置于一塊無限大的接地導(dǎo)體板附近，二者的間距為d.釋放點電荷后，在不計點電荷所受重力、空氣阻力以及相對論效應(yīng)的情況下，求點電荷到達(dá)導(dǎo)體板需要的時間.在點電荷附近的無限大接地導(dǎo)體板，由于點電荷電場的作用，導(dǎo)體表面會出現(xiàn)感應(yīng)電荷.感應(yīng)電荷對點電荷的作用力等于鏡像電荷對點電荷的庫侖力.在其作用下，點電荷將被曳引到導(dǎo)體板的上表面.因為像電荷的電荷量不變，而位置與運(yùn)動點電荷關(guān)于平面鏡像對稱變化，容易轉(zhuǎn)化為固定力心的開普勒問題，從而可用開普勒第三
物理通報 2018年9期2018-08-31
- 用簡單的方法驗證點電荷概念的相對性
230031）點電荷本質(zhì)上就是帶電體，是一個沒有大小形狀的集合點.而電荷又全部集中在這個幾何點上.事實上，任何帶電體都有大小和形狀，真正地點電荷是不存在的，它像力學(xué)中的“質(zhì)點”概念一樣，純屬一個理想化模型[1].不過，當(dāng)我們在研究帶電體激發(fā)的電場分布及相互作用時，如果帶電體本身的幾何限度比起它們之間的距離小得很多，那么，帶電體的形狀、大小的電荷分布對帶電體之間的相互作用的影響就可以忽略不計.在此情況下，我們?nèi)钥梢园褞щ婓w抽象成點電荷模型.也只有這樣，“電荷
赤峰學(xué)院學(xué)報·自然科學(xué)版 2018年3期2018-04-03
- 點電荷和介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢分布
075000)點電荷和介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢分布王樹平 范 虹(河北建筑工程學(xué)院數(shù)理系，河北 張家口 075000)通過求解拉普拉斯方程與泊松方程，得到了點電荷和介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢分布表達(dá)式，并對結(jié)果進(jìn)行討論，得出了若干有意義的結(jié)論.點電荷；介質(zhì)球殼；電勢；分離變量法文獻(xiàn)[3]、[4]分別計算了點電荷與介質(zhì)球、均勻外電場中有介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢分布.本文通過對點電荷和介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢的計算和討論將闡明：上述兩種情形的電勢分布都可由點電荷和介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢分布
河北建筑工程學(xué)院學(xué)報 2017年3期2017-12-15
- 從高斯定理看點電荷、均勻帶電球殼及均勻帶電球體周圍電場分布
理的視角，解釋點電荷、均勻帶電球殼及均勻帶電球體周圍的電場分布情況，為高中物理教師進(jìn)行場強(qiáng)求解和對均勻帶電球殼場強(qiáng)突變等問題的分析提供了新的思路.通過一道高考題目，引導(dǎo)高中物理教師在教學(xué)過程中要避免“照本宣科”，學(xué)會從更高的角度認(rèn)識中學(xué)物理知識和物理教學(xué).關(guān)鍵詞：高斯定理；點電荷；均勻帶電球殼；均勻帶電球體；電場分布作者簡介：王群（1991-），女，黑龍江綏化人，東北師范大學(xué)物理學(xué)院課程與教學(xué)論專業(yè)碩士研究生，從事中學(xué)物理教育的學(xué)習(xí)和科研工作；侯?。?96
中學(xué)物理·高中 2017年7期2017-07-15
- 加速運(yùn)動點電荷瞬時自身系中的勢與場
6)?加速運(yùn)動點電荷瞬時自身系中的勢與場楊煥雄(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代物理系，安徽 合肥 230026)本文從點電荷在自身系中激發(fā)的惠特克(Whittaker)勢出發(fā)，通過點電荷自身參考系與瞬時自身系之間的廣義林德勒(Rindler)變換分析了點電荷做一般加速運(yùn)動時其瞬時自身系中的電磁勢與場強(qiáng)分布。使用四維張量在不同參考系變換的方法所求出的點電荷在瞬時自身系中的電場強(qiáng)度分布與前人通過定性分析得出的結(jié)果一致。本文的新意在于求出了點電荷瞬時自身系中的電磁勢具有非
物理與工程 2017年3期2017-07-06
- 茫茫題海何處是盡頭 萬千方法圖鑒真英雄
要：本文總結(jié)了點電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度和電勢的分布規(guī)律，同時展示了圖鑒方法在物理學(xué)習(xí)中的形象、系統(tǒng)、全面、易記的特點。關(guān)鍵詞：圖鑒；點電荷；電場；電勢；對稱；提高；內(nèi)化中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）5-0050-4想必大家對圖鑒并不陌生，那么你聽說過物理中的圖鑒嗎？今天我們一起來見識下物理中的圖鑒。這里分析的是點電荷產(chǎn)生的電場與電勢的圖鑒。為什么要以圖的形式展示物理知識？源于兩個原因，第一，源于一個讓人抓狂的
物理教學(xué)探討 2017年5期2017-06-10
- 關(guān)于點電荷所形成的電場和電勢問題
過程中常遇到的點電荷所形成的電場和電勢的問題，文章從單個點電荷所形成的場強(qiáng)或電勢入手，運(yùn)用矢量或標(biāo)量相加法則，總結(jié)了電場線、等勢面圖像的規(guī)律，并將這些規(guī)律推廣到了多個點電荷情形。對于較復(fù)雜的由多個點電荷形成的電場問題，可以先判斷單個電荷所形成的電場和電勢，再根據(jù)公式計算總場強(qiáng)或總電勢。對于兩電荷量不同的點電荷連線中垂線上的某點而言，總場強(qiáng)方向?qū)⒊螂姾闪枯^多的電荷形成的場強(qiáng)方向偏轉(zhuǎn)。關(guān)鍵詞：點電荷；電場；電勢；矢量；標(biāo)量作者簡介：王斯加（1998-），女，
中學(xué)物理·高中 2017年3期2017-04-27
- 利用阿氏圓 巧解物理題
兩個不等量異號點電荷電場中電勢為0的等勢面有關(guān)的物理結(jié)論,用兩個結(jié)論來解答有關(guān)的物理疑難問題.阿氏圓;點電荷;等勢面;球面在平面內(nèi)到兩個定點的距離之比為不等于1的常數(shù)的點的軌跡是圓,稱為阿波羅尼斯圓,簡稱阿氏圓.可以證明,在空間到兩個定點的距離之比為定值(不等于1)的點的集合是球面;位于空間的兩個異號點電荷產(chǎn)生的電場中電勢為0的等勢面是球面.圖11 結(jié)論歸納如圖1所示,有兩個異種點電荷,其電荷量絕對值之比為n,二者間距為d,在它們產(chǎn)生的電場中電勢為0的等勢
物理教師 2017年4期2017-04-27
- 如此等效錯在哪里?
有一個帶正電的點電荷與一個帶等電量的導(dǎo)體球,它們相距較近且位置保持不變,設(shè)它們帶同種電荷時它們間的靜電力為F1,它們帶異種電荷(電荷量大小不變)時它們間的靜電力為F2,則F1和F2大小關(guān)系是(A)F1=F2. (B)F1>F2.(C)F1該題答案為選項(C).分析認(rèn)為由于點電荷與導(dǎo)體球靠得較近,所以導(dǎo)體球不可以直接當(dāng)成點電荷處理,又考慮到電荷間同性相斥、異性相吸的作用規(guī)律,所以導(dǎo)體球帶同性電荷時,等效電荷間的距離d′要大于球心間距d,如圖1所示;同理,導(dǎo)體
物理教師 2017年3期2017-03-30
- 庫侖力作用下的平衡問題
模型條件：三個點電荷分布在同一直線上；彼此間僅靠電場力作用達(dá)到平衡；任意一個點電荷受到另外兩個點電荷的電場力大小相等、方向相反，為一對平衡力。3.模型特點：（1）“三點共線”，即三個點電荷必須在同一直線上；（2）“兩間夾異”，即中間電荷帶異種電荷；（3）“兩大夾小”，即中間電荷的電荷量最小；（4）“近小遠(yuǎn)大”，即中間電荷靠近電荷量較小的電荷。
新高考·高一物理 2016年7期2017-01-23
- 雙電荷電場線分布的定量計算
量探討兩個異種點電荷電場中的電場線與點電荷連線的夾角、電場線的分界面以及特殊電場線的方程等.點電荷；電場線；夾角；分界面1 電場線兩端與點電荷連線的夾角在兩個異種點電荷的電場中，從正電荷出發(fā)的電場線有一部分終止于負(fù)電荷，并在兩電荷的端點附近趨于直線，過端點的切線與兩點電荷連線的夾角稱為電場線與連線的夾角.例1：如圖1所示，電場線從正電荷+q1出發(fā)，與兩電荷的連線成α角，求該電場線在負(fù)電荷-q2端與兩電荷連線夾角.2 電場線的分界面在電場中存在一個曲面，在這
物理之友 2016年9期2016-12-06
- 有關(guān)靜電場疊加問題歸類解析
性,因此在幾個點電荷或帶電體共同產(chǎn)生的電場中,某點場強(qiáng)等于各個點電荷或帶電體分別在該點產(chǎn)生的場強(qiáng)矢量和;某點電勢等于各個點電荷或帶電體分別在該點產(chǎn)生的電勢的代數(shù)和.1 直接疊加電場對于由幾個點電荷或帶電體產(chǎn)生的電場,在電場中某點的場強(qiáng)或電勢,可直接進(jìn)行疊加,但要注意矢量的方向性以及電勢取值的正負(fù).圖12 先求像電荷,再疊加電場對于在點電荷+Q產(chǎn)生電場中的接地金屬平板,在導(dǎo)體表面產(chǎn)生感應(yīng)電荷,感應(yīng)電荷非均勻分布,導(dǎo)體表面是等勢面.可大致畫出電場線,其中一部分
高中數(shù)理化 2016年19期2016-11-14
- 基于MATLAB的點電荷系電場分布的用戶圖形界面設(shè)計
MATLAB的點電荷系電場分布的用戶圖形界面設(shè)計欒 玲1劉 杰1馮立軍2（1大連大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，遼寧大連 116622；2海軍大連艦艇學(xué)院基礎(chǔ)部，遼寧大連 116018）電場強(qiáng)度與電勢是描述靜電場性質(zhì)的重要物理量，利用電場線與等勢面可以形象地描述靜電場的分布，對其進(jìn)行數(shù)值計算和模擬顯示，可以使教學(xué)內(nèi)容更加直觀，提高教學(xué)效率.本文利用MATLAB編程和MATLAB的GUIDE開發(fā)了點電荷系所形成的電場場強(qiáng)分布及電勢分布的用戶圖形界面（GUI），實現(xiàn)了
物理與工程 2016年4期2016-11-14
- 巧用疊加原理求解由若干個帶電體形成的電場分布問題
生熟悉的由多個點電荷所形成的電場分布的疊加，由此學(xué)生可應(yīng)用“場強(qiáng)疊加原理”判斷各點的電場強(qiáng)度大?。粦?yīng)用“電勢疊加原理”判斷各點電勢高低；應(yīng)用合外力所做的功等于各個分力所做功的代數(shù)和，定性地判斷電場力做功的正負(fù)，進(jìn)而判斷各點電勢能的大小。關(guān)鍵詞： 場強(qiáng)疊加原理 電勢疊加原理 點電荷 電勢能1.補(bǔ)充知識1.1場強(qiáng)疊加原理當(dāng)空間存在多個電荷時，它們在某一點形成的場強(qiáng)等于各個電荷單獨存在時在該點場強(qiáng)的矢量和。學(xué)生熟悉在真空中的點電荷所形成的電場中，某點的場強(qiáng)E由場
考試周刊 2016年35期2016-05-27
- 點電荷電場分布的計算機(jī)仿真研究
要：在靜電場中點電荷電場分布的學(xué)習(xí)過程中，利用Matlab對點電荷電場分布狀態(tài)進(jìn)行仿真，把難以理解的、抽象的物理概念用圖像顯示出來，有助于理解和掌握點電荷電場的分布規(guī)律和概念。仿真結(jié)果表明，利用Matlab軟件能非常直觀、形象地表現(xiàn)出點電荷靜電場的分布狀態(tài)，提高學(xué)習(xí)效率。本文介紹了Matlab程序和仿真結(jié)果。關(guān)鍵詞：點電荷；Matlab；電場中圖分類號：O441文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
求知導(dǎo)刊 2016年6期2016-04-06
- 關(guān)于兩等量同種點電荷中垂線上場強(qiáng)最大值的再思考
關(guān)于兩等量同種點電荷中垂線上場強(qiáng)最大值的再思考陳一垠(南京師范大學(xué)教師教育學(xué)院江蘇 南京210097)摘 要：兩等量同種點電荷連線中垂線上的電場強(qiáng)度存在一極大值點，高中階段學(xué)生由于數(shù)學(xué)知識不足,無法求出該極大值點.本文通過代數(shù)求導(dǎo)法以較為簡潔的步驟精確地求出該極大值點的位置以及場強(qiáng)的最大值.關(guān)鍵詞：點電荷等量電場強(qiáng)度最大值收稿日期：(2014-12-19)在高中物理“電場強(qiáng)度”這一節(jié)內(nèi)容中，有這樣一個問題：真空中的兩個位置分別放有兩等量同種點電荷，從兩點電
物理通報 2015年6期2016-01-12
- 關(guān)于兩個物理問題的深入思考
電勢 保守場 點電荷此時若去掉電源，加入一個變化的磁場，如圖2所示，磁場方向向外，且不斷增大，那么我們可以根據(jù)楞次定律馬上得出電流的方向為順時針方向，此時如果我們再看D點和A點的電勢差，先從右邊回路開始則有V=-V=0.9V，但是當(dāng)我們從左邊看則有V-V=-0.1V，此時若在R兩端再并聯(lián)一個電壓表V，則可以看到電壓表V的示數(shù)為0.9V，而電壓表V的示數(shù)為0.1V，兩個電表接在同樣的兩點上，顯示的示數(shù)竟然不一樣，會讓很多中學(xué)生疑惑不解。其實很多讀完大學(xué)的學(xué)生
考試周刊 2015年54期2015-09-10
- 電荷周圍的電場
B=O′C，一點電荷q（q>0） 沿路徑Ⅰ從B運(yùn)動到C電場力所做的功為W1， 沿路徑Ⅱ從B運(yùn)動到C電場力所做的功為W2， 同一點電荷在從A沿直線運(yùn)動到C電場力所做的功為W3，則下列說法正確的是A.W1大于W2B.W1為負(fù)值C.W1大于W3D.W1等于W3解析 A項：電場力做功與路徑無關(guān)，則W1等于W2，故A錯；C項：因B點電勢高于C點電勢，則一正電荷從B運(yùn)動到C電場力所做的功為W1為正值； D項：根據(jù)等量的同種電荷周圍的電勢的分布，如圖2，A、B的電勢相等
中學(xué)物理·高中 2015年5期2015-09-10
- 一道高考題的另一做法
——巧用等效法求解高考題
0題，考查的是點電荷和感應(yīng)電荷周圍的電場分布情況，意在考查考生對場強(qiáng)的理解.本題如果采用等效法求解，更簡便，更易于學(xué)生理解.題目：如圖1所示，xOy平面是無窮大導(dǎo)體的表面，該導(dǎo)體充滿z＜0的空間，z＞0的空間為真空.將電荷為q的點電荷置于z軸上z＝h處，則在xOy平面上會產(chǎn)生感應(yīng)電荷.空間任意一點處的電場皆是由點電荷q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的.已知靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，則在z軸上z處的場強(qiáng)大小為（k為靜電力常量）圖1這道題目的正確答案是D
物理通報 2014年1期2014-08-31
- 對等量異種點電荷電場的研究
00）等量異種點電荷的電場是靜電場中的重要內(nèi)容，也是難點內(nèi)容.準(zhǔn)確全面認(rèn)識等量異種點電荷的電場，對學(xué)好靜電場的內(nèi)容尤為重要.本文通過理論分析輔助多媒體作圖確定等量異種點電荷的電場分布情況.下面我們按照從簡單到復(fù)雜的原則，先從兩條線（等量異種點電荷的連線、連線的中垂線）上的電場入手進(jìn)行分析.1 等量異種點電荷連線上的電場強(qiáng)度和電勢等量異種點電荷的電場分布圖如圖1所示，根據(jù)電場線的疏密程度，我們知道連線上越靠近中點O場強(qiáng)越小，兩側(cè)關(guān)于連線中點O對稱.可進(jìn)行理論
物理通報 2014年7期2014-07-14
- 利用Matlab模擬點電荷系的電場線和等勢面
，通常需要繪制點電荷系的電場線和等勢面，因此研究用計算機(jī)繪制電場線和等勢面具有重要的現(xiàn)實意義。Matlab是一種廣泛應(yīng)用于科研、工程計算和數(shù)值分析的高級語言，它以矩陣為基本的數(shù)據(jù)操作對象，進(jìn)行高性能的數(shù)值計算和符號計算，并擁有強(qiáng)大的繪圖功能。在物理仿真中具有明顯的優(yōu)勢。近年來許多老師對用Matlab模擬點電荷電場進(jìn)行了研究。莫照等人通過數(shù)學(xué)建模的過程，將物理問題變成了數(shù)學(xué)問題，進(jìn)而用Matlab模擬了雙“點電荷”的電場和等位線［1］;王明美也通過Matla
大學(xué)物理實驗 2014年3期2014-07-03
- 利用matlab計算與模擬點電荷對的電場
atlab 和點電荷系的電場點電荷是電磁學(xué)中最簡單的一種理想化模型。單個點電荷在空間某點所激發(fā)的電場強(qiáng)度大小和電勢U =用電場線和等勢面直觀形象地來表示這兩個物理量。電場線從正電荷(無窮遠(yuǎn))出發(fā)終止于負(fù)電荷(無窮遠(yuǎn))，電場線的切線方向代表該點的場強(qiáng)方向，電場線的疏密來表示電場的強(qiáng)弱。電場線和等勢面處處垂直。然而在真空中某點所激發(fā)的電場通常是由點電荷組或者連續(xù)帶電體所激發(fā)。對于點電荷組在空間某點所激發(fā)的電場強(qiáng)度和電勢，我們可以根據(jù)電場強(qiáng)度矢量疊加和電勢標(biāo)量疊
河南科技 2013年12期2013-08-12
- 接地導(dǎo)體球附近點電荷運(yùn)動的討論
地導(dǎo)體球附近有點電荷存在，則導(dǎo)體球會發(fā)生靜電感應(yīng)作用，導(dǎo)體球和點電荷間存在庫侖引力，我們可以用鏡像法求出球外空間電勢、電場的分布以及它們之間的相互作用力．若將點電荷從靜止釋放，點電荷將向接地導(dǎo)體球做變加速運(yùn)動，越接近導(dǎo)體球，速度越大，甚至?xí)霈F(xiàn)超光速現(xiàn)象，此時應(yīng)考慮相對論效應(yīng)．本文將考慮相對論效應(yīng)，對接地導(dǎo)體球附近點電荷的運(yùn)動情況進(jìn)行討論，并和用經(jīng)典力學(xué)處理該問題進(jìn)行了比較．1 理論分析問題：設(shè)真空中有一半徑為R0的接地導(dǎo)體球，距球心a(a>R0)處有一質(zhì)
物理通報 2013年7期2013-01-11
- 兩種繪制一維點電荷系電場線方法的比較
)兩種繪制一維點電荷系電場線方法的比較鄧衛(wèi)娟(河池學(xué)院 物理與電子工程系，廣西 宜州 546300)通過點電荷電場中接地導(dǎo)體球面上的電荷分布，對兩種繪制一維點電荷系電場線方法進(jìn)行比較，指出各自的優(yōu)勢和不足.點電荷;接地導(dǎo)體球;電荷分布;電場線用電場線形象地描述電場，是幫助人們更好地理解電場的一種方法，文獻(xiàn)［1－4］提出了繪制一維點電荷系電場線的幾種不同方法，其中文獻(xiàn)［1－2］認(rèn)為相鄰電場線對某個點電荷的夾角是等間隔的，文獻(xiàn)［3］認(rèn)為相鄰電場線的C值之差是相
河池學(xué)院學(xué)報 2011年2期2011-12-22
- 關(guān)于電場疊加原理的進(jìn)一步討論
原理指出：一組點電荷所激發(fā)的電場在任一點的場強(qiáng)等于各個點電荷“單獨存在”時所激發(fā)的電場在該點的場強(qiáng)的矢量和。原理中說的是點電荷的場強(qiáng)疊加，那么對于非點電荷（即帶電導(dǎo)體和帶電導(dǎo)體組）是否也適用呢？要想探討場強(qiáng)疊加原理是否適用于導(dǎo)體，首先必須對點電荷這個概念要有正確的理解。點電荷這個概念是人們?yōu)榱搜芯繂栴}的方便而提出的，是一個理想模型，一個帶電體能否被視為點電荷應(yīng)視具體情況而定，帶電體在某些情況下可以被視為點電荷，而在某些情況下又可能不能被視為點電荷，所以說點
中國教育技術(shù)裝備 2010年32期2010-08-23
- 兩等量同號點電荷中垂線上場強(qiáng)的極大點
026)兩等量點電荷連線的中點的場強(qiáng)為零，中垂線上無限遠(yuǎn)處的場強(qiáng)也為零，中垂線上其他點的場強(qiáng)不為零且是連續(xù)變化的，所以，中垂線上有個場強(qiáng)最大值的點．這個場強(qiáng)最大值的點在那里？在討論庫侖場的場強(qiáng)問題時，常常會碰到上述問題.如果我們能明確知道這個場強(qiáng)最大值的位置，那么，對討論問題有很大的幫助．本文就討論這個問題．如圖1所示，為方便討論，假定兩點電荷的距離為2L．圖1大家知道，A、B兩點電荷在其中垂線上某點P的合場強(qiáng)為(1)積化和差，上式可轉(zhuǎn)化為(2)上兩式中，
物理通報 2010年9期2010-01-26