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．     

静电场中的等效——电像法(高二、高三)

有些处于静电平衡状态的导体,其边界面上的感应电荷分布复杂.在研究边界外空间的电场时,原则上可以利用点电荷的场强公式和叠加原理求得,但运算繁琐,实际应用并不可取.如果此空间中的电场与某些点电荷产生的电场相同,根据静电场的唯一性原理可知,边界面上的所有感应电荷就可用这些点电荷替代.应用时,可通过空间中电场线或电势的分布情况判断.这些电荷称为像电荷,这种等效替代的方法称为电像法.点电荷形成的电场易于确定,这为处理感应电荷的电场开辟了一条新思路.     

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.     

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…     

像电荷模型的应用

例1如图1所示,一接地金属导体球半径为R,在与导体球球心相距为“的位置放置一电荷量为q的点电荷,求金属导体球对点电荷的作用力．     

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…     

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…     

讲解感应起电应注意的几个问题

<正> 感应起电是使物体带电的最基本方法之一,通常是这样讲授感应起电现象的:取两个带绝缘支柱的对称圆柱型导体B_1B_2,它们都不带电,将它们靠在一起放在点电荷A的电场中,会发现B_1,B_2上都带了电,如图-a所示,在A不拿开的情况下,将B_1B_2分开,这时我们将发现:原来不带电的B_1B_2分别带了等量异号的电荷,(如图-b所示)这就是感应起电现象,这样讲解感应起电,图文并茂,既直观又形象,既简单又易懂,但笔者认为,上述给出的图像有不妥之处首先是图-a,B_1B_2上的感应电荷分布是错误的,它不符合文献[5]给出的命题I:导体上正负感受电荷的分布区域一定以施感电场与导体相切的两个切点为分界点,由此命题I,可画出B_1B_2上感应电荷的正确分布如图二所示.     

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．     

导电椭球与点电荷间的相互作用

本文采用基于电势多极展开的电像法求解像电荷的大小、位置和系统在空间中的电势．计算了带电导体椭球与点电荷之间的相互作用力．     

导体球与点电荷

讨论了导体球外存在点电荷时空间的电势分布、导体球表面的电荷密度、点电荷与导体球之间的相互作用力,结果给出即使导体球与点电荷带同种电荷也可以相互吸引。     

基于MATLAB构建点电荷系的电势与电场强度分布图

用MATLAB程序演示了多个点电荷组成的点电荷系激发的电势分布立体图和场强分布图,结合图像探讨了电荷对称分布情况下,点电荷系的等势面及电场分布的特点以及场强与电势之间的关系。     

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.     

简谐运动的判断方法

题 如图1所示,电荷量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为d．若在杆上套一带电小环C,带电体A、B和C均可视为点电荷．     

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．     

计算电场强度的四种方法

计算电场强度通常有以下四种方法：1、E=E/q、此式适用于任何电场，q是检验电荷的电量，F是检验电荷受到的电场力．电场强度E由电场本身决定，与q完全无关．2、E=kQ/r^2；此式只适用于点电荷形成的电场，Q是形成电场的点电荷．3、E=U/d：此式口只适用于匀强电场，U是匀强电场中两点的电势差，d是电场中两点沿场强方向上的距离．4、E=E E2 ……：此式在电场叠加时使用，该式为矢量关系式，遵循平行四边形法则．     

线电荷电场中接地半无限大导体板端线附近的电荷分布

将镜像法和保角变换法相结合,计算由线电荷与接地半无限大导体板所形成电场,给出其电势分布和场强分布,并在此基础上计算出半无限大导体板端线附近的感应电荷分布。     

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。     

导电椭球与点电荷间的相互作用

本文采用基于电势多极展开的电像法求解像电荷的大小，位置和系统在空间的电势。计算了带电导体椭球与点电荷之间的相互作用力。     

电场强度的计算方法

电场强度是描述电场力性质的重要物理量 ,在学习中我们既要搞清它的概念 ,又要掌握它的计算方法 .下面介绍 7种计算电场强度的方法 .1　从定义出发根据定义式 E=F/q求解定义式中 q是放入电场中的检验电荷 ,F是 q在电场中所受的电场力 .该方法适用于一切电场 .例 1　在真空中 O点放一个点电荷 ,其Q= 1.0× 10 -9C,直线 MN通过 O点 ,OM的距离 r=30 cm. M点放一个点电荷 q=1.0× 10 -1 0 C,如图 1所示 .求 M点的场强 .如果拿走 q,M点场强又如何 ?O图 1Q qNM●● 解析　根据题意 ,Q是形成电场的场电荷 ,q是检验电荷 .根据定义式 E=Fq可…