电像法介绍(高二)

引例如图1所示,接地无限大平面导体板附近有一点电荷q, 怎样求空间中的电场分布? 空间电场是由q及板上的感应电荷共同激发的,但感应电荷激发的电场难以确定,可设想感应电荷对空间电场的贡献能用一个假想的电荷来代替．如果在导体板下方与q对称的地方放置一个电荷量为-q的点电荷,就能满足导体是等势体且电势为零的要求．于是问题转化为求两个点电荷在空间的电场分布．因为-q与q数值相等且位置对称,所以将-q称为q的电像(也称镜像),这也就是电像法名称的由来．     

两等量点电荷连线中垂面上电场强度的讨论

学习了电场场强的定义及点电荷场强的计算式后,结合电场的叠加原理,可以知道复杂带电体的电场场强,比如两点电荷的电场.关于两点电荷连线中垂面上电场场强的大小和方向问题是学生在理解和应用上的一个难点,下面对这一问题讲行讨论.     

运用“电像法”解高考物理题例说

严格地说,是在一定条件下,可以用一个或多个虚设的等效电荷来代替非点电荷的作用,且保持原有边界上边界条件不变,这些等效电荷称为像电荷,这种求解方法称为电像法.电像法的实质在于将一给定的静电场变换为另一易于计算的等效静电场,多用于求解在边界面（例如接地或保持电势不变的导体）前面有一个或一个以上点电荷的问题,在某些情况下,从边界面和电荷的几何位置能够推断：在所考察的区域外,适当放几个量值合适的电荷,就能够模拟所需要的边界条件．这些电荷称为像电荷,而这种用一个带有像电荷的、无界的扩大区域,来代替有界区域的实际问题的方法,就称为电像法．     

浅谈电场强度及磁感强度的定义

高中《物理》第三册 (选修 )教材第 176面上关于电场强度是这样定义的 :“放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫做该点的电场强度 ,简称场强”.定义中对于电荷应该是有要求的 .电场强度是描述电场的力的特性的物理量 ,它只与电场本身有关 ,而与电荷的电量或电荷在电场中受到的力无关 .因此用电荷探测电场的存在及其性质时要用检验电荷 .所谓检验电荷应符合两个条件 :一是点电荷 ;二是电荷本身带的电量很小 .只有点电荷才能确保电场中某点的确切位置 ;只有点电荷电量很小才能保证它的引入不影响原电场的分布 .所以只有用检…     

两等量点电荷连线中垂面上电场强度的讨论

学习了电场场强的定义及点电荷场强的计算式后,结合电场的叠加原理,可以知道复杂带电体的电场场强,比如两点电荷的电场。关于两点电荷连线中垂面上电场场强的大小和方向问题是学生在理解和应用上的一个难点,下面对这一问题进行讨论。     

构建像电荷模型，求解双球电容器电容

1像电荷 电场中的导体处于静电平衡时,表面上的电荷往往是非均匀分布的,例如图1所示,一半径为尺的接地金属导体球,在离导体球心相距为n的位置放置一带电荷量为q的点电荷．很显然,球上感应电荷的分布是非均匀的,要求感应电荷对q的作用力并非易事,这要用到静电场的唯一性定理,利用电像法来求解．     

推陈出新,能力提升——对2013年安徽高考理综卷第20题的评析

原题.（2013年安徽高考理综卷第20题）如图1所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z＜0的空间,z＞0的空间为真空.将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的.已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z轴上z=h/2处的场强大小为（k为静电力常量） （A）k4q/h2.     

浅谈系列电象法

电象法是电动力学中用于求解在边界面(例如,接地导体或保持势不变的导体)前面有一个或几个点电荷问题的方法。在一定条件下,从边界面和电荷的几何位置能够判断:在所考虑的区域外适当位置放置一个或几个量值合适的电荷,就能够模拟所需要的边界条件。这些电荷称为象电荷,而这种用一个带有象电荷而又无界的扩大区域来代替有界区域的实际问题的方法,称为电象法。其实质是用“镜象电荷”来“替换”导体表面的感应电荷,并仍能保证导体表面和导体以外空间的边界条件不变,从而可用较简单的电荷分布求得场的分布。对于只有一个边界面的情况,电动力学中作出了详细介绍,当具有两个或两个以上边界面时,则产生无限多个象电荷,用这些系列象电荷代替导体表面的感应电荷的方法,称为系列电象法,这种情况一般     

三类静电感应问题解答分析

静电感应问题是历届高考的常考点 .同学们在解答有关问题时普遍感到困难 ,为此笔者对三类静电感应问题作分析解答 ,供同学们学习时参考 .一、求感应电荷产生的电场强度当导体处于电场中时 ,导体内部既有外电场 ,又有感应电荷产生的电场 .在静电平衡状态下 ,导体内部各点的合场强为零 ,即感应电荷产生的场强与外电场等大反向 .利用这一特点可以求出感应电荷产生的电场强度 .例 1　长为Ｌ的导体棒原来不带电 ,现将一电量为ｑ的点电荷放在距棒左端Ｒ处 ,如图 1所示 .当达到静电平衡后 ,棒上感应的电荷在棒内中点Ｏ处产生的场强有多大 ?方向如何…     

关于导体静电平衡条件的应用

当导体在施感电荷作用下发生静电感应而达到平衡状态时，导体内部的场强处处为零，导体表面附近的场强方向处处与导体表面垂直。这里的场强是施感电荷和感应电荷共同产生的总电场的强度。这一点是常考的知识点之一。有关这方面的题型可归纳如下： 　　1.由施感电荷的场强求感应电荷的场强 　　例 1.一电量为 q的正点电荷与导体球的球心相距为 d，如图 1所示，求球面上的感应电荷在球体内离球心为 r的 p点产生的场强。　　解：因为导体球内 p点的场强为零，即正点电荷在 p点产生的场强和球面上感应电荷在该点产生的场强等值反向，所以球面上…     

迭加原理用于静电场(高二、高三)

迭加原理:当几个点电荷同时存在时,电场中任何一处的电场强度等于各个电荷单独存在时电场强度的矢量和;电势应等于各个电荷单独存在时电势的代数和.这个原理能帮助我们分析复杂电荷系统的许多问题.     

高中物理总复习重点问题指要(Ⅱ)

六、电场和磁场(一)电场的描述和性质1.两种电场:电荷产生电场;随时间变化的磁场产生电场.两种电场的共同特性是对电荷有作用力,F=qE,都可以用电场强度和电场线来描述电场的特点.电荷产生的电场与变化磁场产生的电场是性质不同的两种电场,反映在电场线上是:电荷的电场其电场线起始于正电荷、终止于负电荷或从无穷远到无穷远;变化磁场的电场其电场线是闭合的,闭合的电场线包围着变化的磁场.2.中学主要研究电荷的电场.点电荷的电场可用库仑定律计算是E=kQ/r~2,点电荷系的电场可用库仑定律和电场叠加原理计算、分析.电荷的电场有一特点:电荷在电场中移动时,电场力做功与电荷移动路径无关、只与始末位置有关.所以,这种电场还可以用电势、等势面描述.电场力做功W_(ab)=q(U_a-U_b).     

迭加原理在求边值问题中的应用

本文利用迭加原理求出置于点电荷场中导体球面上感应电荷的分布,提出用“等效电荷”求解空间电势分布的方法,并对有关概念问题作出了讨论。     

迭加原理在解答静电场问题中的应用

迭加原理是电场的一个基本原理，它的基础是电场作用的独立性．当几个点电荷同时存在时，场中任何一处的电场强度应是各个电荷单独存在时电场强度的矢量和；电势应是各个电荷单独存在时电势的代数和。这就是迭加原理．利用这个原理能有效地解答复杂电荷系统的许多问题．     

探索静电能量的计算策略

<正>一、静电场简述一个相对观察者静止的带电体附近存在的能量场,被称为静电场。在静电场中,电荷和电场都不会变化,只会随着外加电荷而产生力的作用,它是电荷周围空间存在的一种特殊形态的物质。库仑定律对其进行了详尽的描述。静电场的主要特征包括两个方面,一个方面是当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功;另一个方面是处于电场中的导体将会受到电场作用产生静电感应,点电荷之间的作用力与它们的电荷量乘积成     

匀强电场中球形导体静电感应规律定量讨论

将球形导体置于匀强电场中,在球形导体表面将感应出电荷,这些电荷产生的电场使导体外周围空间的电势和场强重新分布,现将在对其进行定量研究的基础上,进而导出球形导体表面上感应电荷的分布规律及电荷量.     

电像法在稳恒电流场中的应用

电像法是用等效的点电荷代替导体或电介质上的面电荷,使有导体或或电介质的静电场问题简化为一对点电荷的静电场问题．它是求解静电场的一种重要方法．本文讨论电像法在稳恒电流场中的应用．1电像法在稳恒电流场中的应用由于电流稳定时,电荷分布不随时间变化,所以稳恒电流的电场是静电场,计算静电场问题的所有方法对稳定电流的电场是有效的．有电介质的稳恒电流的电场问题也可用电像法来解决．虽然稳恒电流的磁场是涡旋场,本身不满足泊松方程,但稳恒磁场的矢势A满足泊松方程,这与静电场势所满足的泊松方程形式同一,且满足边界条件…     

质心、引力作用中心与感应电荷中心

类比质心和引力作用中心,引入感应电荷中心和静电引力作用中心概念.导出点电荷与导体球问题的感应电荷中心在象电荷位置处,阐明感应电荷中心的重要物理意义.     

三种等效代换(高二、高三)

1.研究对象的等效代换把研究对象进行分化组合,或者进行等效替代,使问题简化,这是物理解题中常用的方法.例1 离一接地的无限大的金属板r处,有一带电量为Q的正点电荷,试计算该点电荷与金属板上的感应电荷间的库仑力.     

带电体在电场中的平衡问题分析方法

研究带电体在电场中的平衡是力学中的物体平衡知识在电场中的应用 ,可以很好地培养学生的分析综合能力和将已学习的知识、方法的迁移能力 .本文通过例题总结解决此类问题的几种常用方法 .一、“隔离法”分析带电体在电场中的平衡问题【例 1】　相距L的点电荷A和B的带电量分别为 4Q和 -Q ,现要放入第三个点电荷C ,使三个点电荷都处于静止状态 .求电荷C的电量和放置的位置 .解析 :由于每个点电荷都是受到另外两个点电荷的库仑力而平衡 ,所以三个点电荷必共线 .如图所示 ,要使C平衡 ,C只能放在A与B连线上且在B的外侧 ;要使A、B平衡 ,C应…