带同种电荷的带电体一定互相排斥吗? ——对带电体吸引轻小物体实验中几个现象的认识

带电体之所以会吸引轻小物体是因为轻小物体在带电体的电场中被极化,电场对极化电荷的合力是引力;相同电性的带电体在电场中既有极化电荷又有转移电荷,当极化电荷所受的引力大于“转移电荷”所受的斥力时,相同电性的带电体也会相互吸引.     

关于电势能、电场能的讨论

电荷系统的组成,建立电场,是外力作功的结果.外力通过作功,将其他形式的能转化成电能,储存于电场之中.这其中,外力移送同种电荷构成带电体时外力的功值称为带电体的固有能,而将带电体移送到某种相对位置时外力的功值叫电荷之间的相互作用能.这静电的总能量则为带电体的固有能和相互作用能之和.本文将用外力功和电场力功的观点及能量的转化和守恒定律来讨论上述问题.     

电容器的电容和联接——物理继续教育研究(四)

电容器是电工和电子线路中的一个常用元件,中学物理教学也多见,但也有诸多问题使人困惑。 一、电各器电容的物理含义 “电容”一词,顾名思义主要是指电荷的容存。一个物体（不管它属导体或绝缘体）在一定的条件下可带一定量的电荷且不流失。然而,物体带电必在其周围空间产生电场,该电场强到一定程度,会使带电体周围的介质电离,从而减少带电体所带的净电荷。因此,一物体带电（或说容电）的本领是有限度的。 孤立导体的电容是这样定义的:     

关于电位移矢量'非汉字符号'的问题

在学习电磁学中有这样一个重要公式(?)=∑qi,这是介质中高斯定理表示式.在n式中只出现了(?)、(?)和qi,有的同学就认为电位移矢量(?)仅与自由电荷有关,而与极化电荷无n关.其实,这只说明(?)的通量与闭合面内电荷qi有关,并非说明被积函数——电位移矢量n(?)仅与自由电荷有关.应该注意,场量(?)本身与(?)的通量是两个不同的概念.例如:(?)n=∑qi/εo式中闭合曲面的(?)通量仅与闭合面内电荷有关,面上各点(?)的应是面内、电荷共同n激发的总场,而不仅仅是面内电荷所激发的.这是一个说明场量与它的通量是两个截然不n同概念很好的例子,从(?)=ε((?) (?))可知,式中(?)是自由电荷激发的电场,(?)是极化电荷激n发的电场,既然与极化电荷有关,因此一般地说(?)也应与极化电荷有关.     

电场迭加原理应用中应注意的问题

在电磁学中,可以利用电场的选加原理求解某些特殊带电体所产生的电场。例如,参考文献[1]、[2]中典型的问题是在半径为民的均匀带电球体中,挖去以O2为球心、以R2为半径的球中的电荷。如图所示,O2至原球心O1的距离为a,已知带电部分的电行体赛区为p,（a＋R2）＜R1。计算空腔内的电场分布。象这样的问题,通常就可以利用电场的迭加原理,即把空腔中的电场看成是一个以q为球心、民为半径、均匀带电体电荷密度为p的带电体和一个以q为球心,民为半径、均匀带电体电荷密度为一p的带电体所产生的电场的法加。容易证明在空腔内的电场是均匀电…     

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     

关于电场的测试题

一、单选题(每小题5分,共50分)1.下列关于点电荷的说法正确的是()A.当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略不计时,这两个带电体可看作点电荷B.只有体积很小的带电体才能看作点电荷C.体积很大的带电体一定不能看作点电荷D.对任何带电球体,总可以看作电荷全部集中在球心的点电荷2.关于电场强度,下列说法正确的是()A.电场强度是一个恒量,与在该点放不放检验电荷无关B.由E=F/q可知,E与q成反比,E与F成正比C.电荷在电场中某点所受电场力的方向即为该点电场强度的方向D.电场强度的方向与检验电荷的性质有关3.下图所示的四个符…     

关于We=1/2(D|→)·(E|→)的几种证明方法

应用几种不同带电体静电场的能量(对具有电荷密度的带电体,具有面电荷密度的带电体,具有线电荷密度的带电体 和n个点电荷体系,四种独立的带电体系,静电场的能量公式);应用电磁场作用量导出的电场能量公式及应用麦克斯韦方程导出 的电磁场能量公式,三种方法充分证明了电场能量密度公式的成立.     

关于We=的几种证明方法

应用几种不同带电体静电场的能量(对具有电荷密度的带电体,具有面电荷密度的带电体,具有线电荷密度的带电体和n个点电荷体系,四种独立的带电体系,静电场的能量公式);应用电磁场作用量导出的电场能量公式及应用麦克斯韦方程导出的电磁场能量公式,三种方法充分证明了电场能量密度公式的成立.     

关于We=1/2 (→D)·(→E)的几种证明方法

应用几种不同带电体静电场的能量(对具有电荷密度的带电体,具有面电荷密度的带电体,具有线电荷密度的带电体和n个点电荷体系,四种独立的带电体系,静电场的能量公式);应用电磁场作用量导出的电场能量公式及应用麦克斯韦方程导出的电磁场能量公式,三种方法充分证明了电场能量密度公式的成立.     

法拉第圆筒实验的改进

在高中物理第三册第六章“电场”第三节“电场中的导体”中,法拉第圆筒实验是“导体的静电平衡”这一节教材要求的一个重要而又关键的演示实验。它是验证静电平衡中一条重要的规律:处于静电平衡状态下的带电导体(孤立带电体),净电荷只分布在导体的外表面上,导体内部没有净电荷。     

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.     

从静电场方程出发组织直流电路教学的探讨

本文的目的是探讨用场的观点讲授直流电路中有关问题的教学方法,从而加深学生对电路知识的理解.使他们对“场”和“路”的关系有一更深入的认识.1 直流电路中的稳恒电场所遵从的规律仍然是静电场方程由静止电荷激发的静电场,其规律服从两个基本方程,即高斯定理 (?)环路定理 (?)电场的存在是形成电流的必要条件.在直流电路中,维持稳恒电流的电场必然     

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…     

电磁感应中导体内的电场分布

从总电场为纵场和横场之和,纵场包括(?)、(?)和(?)出发.求出在电磁感应中由于导体内出现电荷积累而引起的电场和电荷面分布.     

电场和电势的计算

库仑在1785年用扭抨测量电荷间的作用力,发现了作用力的定量规律——库仑定律,奠定了静电学的基础。从此,如何计算带电体间的作用力问题一直是一个重要研究课题。最初为处理问题的方便引入了电场的概念,只要求出带电体周围的电场分布(?)(x、y、z),根据(?)=q(?)(x、y、z)可求出电荷在空间某点的受力。随着研究的深化,对电场有了更进一步的认识:电场是客观的存在,它是物质存在的一种形式。     

稳恒电场场强■的几种解析方法

在稳恒电场中场强的计算一般来说有如下几种方法: 一、直接积分法。二、用高斯定理。 三、用“填补迭加法”。四、用场强与电位梯度的关系式。 第一种方法实际上是根据点电荷的场强公式,以及迭加原理在计算电荷连续分布的带电体场强时的运用。计算步骤可以归纳如下: 1.根据带电体的形状选取合适的电荷元     

库仑电场无推迟效应的讨论

(T) 梁灿彬先生在其“电磁学”一书中的小字部分,提出库仑电场不存在推迟效应的观点,但书中并未给予证明。本文拟对此观点做一粗浅的论证。 梁先生提到,在一般情况下,空间中既可存在变化的电荷又可存在变化的磁场,于是这个空间既存在库仑电场又存在感生电场。若以E（t）、E（t）及E分别表示库仑场强、感生场强及总场强,则有     

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。     

通草球被吸附后会立即离开吗?

这是一道常见的关于静电吸附的习题:将一个带电体靠近一个不带电的通草球,结果会怎样呢?公认的结论是:小球先被吸引,接触后发生电荷的转移,结果使通草球带上了与带电体上相同的电荷,于是,同种电荷相斥使通草球立即离开带电体.这一观点也见于人教社版的初中的物理课本(第二册,P.123第四题)和人民教育出版社物理室编的《初级中学物理第二册教学参考书》(p.154).课本上称通草球被吸引接触后会立即离开,参考书上则给出上述分析.但实际上,这个结论是可以商榷的.