9-5 电场强度与电势梯度的关系
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----------专业最好文档,专业为你服务,急你所急,供你所需-------------文档下载最佳的地方第9章 静电场习 题一 选择题9-1 两个带有电量为2q 等量异号电荷,形状相同的金属小球A 和B 相互作用力为f ,它们之间的距离R 远大于小球本身的直径,现在用一个带有绝缘柄的原来不带电的相同的金属小球C 去和小球A 接触,再和B 接触,然后移去,则球A 和球B 之间的作用力变为[ ](A)4f (B) 8f (C) 38f (D) 16f答案:B解析:经过碰撞后,球A 、B 带电量为2q,根据库伦定律12204q q F r πε=,可知球A 、B 间的作用力变为8f。
9-2关于电场强度定义式/F E =0q ,下列说法中哪个是正确的?[ ] (A) 电场场强E 的大小与试验电荷0q 的大小成反比 (B) 对场中某点,试验电荷受力F 与0q 的比值不因0q 而变 (C) 试验电荷受力F 的方向就是电场强度E 的方向 (D) 若场中某点不放试验电荷0q ,则0=F ,从而0=E 答案:B解析:根据电场强度的定义,E 的大小与试验电荷无关,方向为试验电荷为正电荷时的受力方向。
因而正确答案(B )习题9-3图(B) 穿过S 面的电场强度通量改变,O 点的场强大小改变 (C) 穿过S 面的电场强度通量不变,O 点的场强大小改变 (D) 穿过S 面的电场强度通量不变,O 点的场强大小不变 答案:D解析:根据高斯定理,穿过闭合曲面的电场强度通量正比于面内电荷量的代数和,曲面S 内电荷量没变,因而电场强度通量不变。
O 点电场强度大小与所有电荷有关,由点电荷电场强度大小的计算公式204q E rπε=,移动电荷后,由于OP =OT ,即r 没有变化,q 没有变化,因而电场强度大小不变。
因而正确答案(D )9-4 在边长为a 的正立方体中心有一个电量为q 的点电荷,则通过该立方体任一面的电场强度通量为 [ ](A) q /ε0 (B) q /2ε0 (C) q /4ε0 (D) q /6ε0 答案:D解析:根据电场的高斯定理,通过该立方体的电场强度通量为q /ε0,并且电荷位于正立方体中心,因此通过立方体六个面的电场强度通量大小相等。
电势梯度和电场强度的关系
电势梯度和电场强度是电学中两个非常重要的概念,它们之间存在着密切的关系。
电势梯度是指电势在空间中的变化率,而电场强度则是指单位电荷在电场中所受到的力的大小。
在电学中,电势梯度和电场强度的关系是非常紧密的,它们之间的关系可以用以下公式来表示:
E = -∇V
其中,E表示电场强度,V表示电势,∇表示梯度运算符。
这个公式告诉我们,电场强度的大小与电势梯度的大小成反比。
也就是说,当电势梯度越大时,电场强度就越小;反之,当电势梯度越小时,电场强度就越大。
这个公式的意义可以通过一个简单的例子来说明。
假设我们有一个电荷为Q的点电荷,它在空间中产生了一个电势场。
如果我们想知道在某一点P处的电场强度,我们可以通过以下步骤来计算:
1. 首先,我们需要计算出点P处的电势V。
2. 然后,我们需要计算出点P处的电势梯度∇V。
3. 最后,我们可以通过公式E = -∇V来计算出点P处的电场强度E。
这个例子告诉我们,电势梯度和电场强度之间的关系是非常密切的。
在电学中,我们经常使用这个公式来计算电场强度,从而更好地理解电场的性质和行为。
电势梯度和电场强度是电学中两个非常重要的概念,它们之间存在着密切的关系。
电场强度的大小与电势梯度的大小成反比,这个关系可以用公式E = -∇V来表示。
在电学中,我们可以通过这个公式来计算电场强度,从而更好地理解电场的性质和行为。
电势梯度和电场强度的关系电势梯度与电场强度是电学中两个重要的概念,它们之间存在着密切的联系和相互依赖关系。
本文将从电势梯度和电场强度的定义、计算方法以及它们之间的关系等方面展开阐述。
我们来了解一下电势梯度和电场强度的定义。
电势梯度是指电势在空间中变化的快慢程度,表示为电势的变化率。
电场强度是指单位正电荷所受的力的大小和方向,表示为电场力的大小。
电势梯度的计算方法是通过对电势函数沿着某一方向求偏导数,即电势梯度等于电势函数在某一方向上的偏导数。
电场强度的计算方法是通过库仑定律得到的,即电场强度等于单位正电荷所受力的大小。
接下来,我们来探讨电势梯度和电场强度之间的关系。
根据定义可知,电场强度是电势梯度的负梯度,即电场强度与电势梯度具有相反的方向。
这是因为电势梯度表示电势的变化率,而电场强度表示单位正电荷所受的力的大小和方向,二者之间存在着直接的关系。
进一步地,我们可以通过电势梯度和电场强度的性质来理解它们之间的关系。
首先,电势梯度的方向指向电势变化率最快的方向,而电场强度的方向指向力的作用方向。
由于力的方向是电势下降最快的方向,所以电势梯度的方向与电场强度的方向相反。
电势梯度的大小与电场强度的大小成正比。
根据电势梯度的定义可知,电势梯度的大小等于电势函数在某一方向上的偏导数。
而根据电场强度的定义可知,电场强度的大小等于单位正电荷所受力的大小。
由于电场力与电势梯度具有相反的方向,所以电场强度的大小与电势梯度的大小成正比。
我们可以通过具体的例子来进一步说明电势梯度和电场强度之间的关系。
假设有一个点电荷位于原点,我们要计算该点电荷在距离原点某一点的电场强度。
首先,我们可以通过库仑定律计算出该点电荷在距离原点某一点的电势。
然后,我们可以通过计算电势在该点的梯度得到该点电荷在该点的电场强度。
根据电势梯度和电场强度的关系可知,电场强度的大小与电势梯度的大小成正比,方向与电势梯度的方向相反。
电势梯度和电场强度之间存在着密切的关系。
课程教育研究·181·Course Education Research·自然科学在处理关于图象的问题时,不少教师对电场强度与电势梯度的关系认识不够准确,组织教学不能做到深入浅出。
本文从一道高考题挖掘教学资源,有效组织教学使中学生更容易理解图象中关于电场强度和电势梯度的信息。
1.一道有争议的高考题及对其作出的理论分析。
(2004年上海卷)某静电场沿x 方向的电势分布如图1所示,则( )A.在0-x 1之间不存在沿x 方向的电场B.在0-x 1之间存在着沿x 方向的匀强电场C.在x 1-x 2之间存在着沿x 方向的匀强电场D.在x 1-x 2之间存在着沿x方向的非匀强电场理意义。
因为=U,是一段距离,所以我们想到么斜率是不是电场强度E 呢?从x 方向,电势是逐渐降低的。
在匀强电场中,电势降低的方向有很多,因此x 1—x 2区间的电场强度E 2与x 轴成锐角就可以了,如图2所示(以斜向上为例)。
对于本题中的C 选项中,说在x 1-x 2之间存在沿x 正向的匀强电场,就存在很大的争议(这一点先不去管它)。
我们把E 2分解成、两的大小等于,从图1和图2可以看x到x 2之间图象斜率是负值、沿x 轴正方向,所以的大小表示分量的大小,当斜率是正值,分量沿x 轴负方向;反之相反。
下面我们从普通物理学教材中关于电场强度和电势梯度的关系的知识去看待值,中电势梯度可以作为一是沿着等势面法线指向电势升3所示。
电势梯度是电势在等势面法线方向的空间变化率,是电势空间变化率的最大值。
所以表示:电场强度的大小等于电势空间变化率的最大值,方向与方向相反,即指向电势降低最x方向当然有图32.从2009年江苏卷命题来看,试题避免了这种争议,命题更严谨对于图象是曲线的情况,变化率,也就是图象的割线的斜率,当(与。
这一点与我们中学教材对平均速(2009年江苏卷第8题)空间某一静电场的电势在x 轴上分布如图所示,x 轴上两点B、C 的电场强度在x 方向上的分量分别是、,下列说法中正确的有( )A.的大小大于的大小。
电场强度电势能电势三者之间的联系下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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