模擬靜電場(chǎng)測(cè)繪有哪兩種方法,各有什么優(yōu)缺點(diǎn) 檢流計(jì)好,電壓表要讀數(shù),相比之下誤差比較大。
根據(jù)靜電場(chǎng)的高斯定理: 靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線起于正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn),終止于負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn),故靜電場(chǎng)是有源場(chǎng). 從安培環(huán)路定理來(lái)說(shuō)它是一個(gè)無(wú)旋場(chǎng). 根據(jù)環(huán)量定理,靜電場(chǎng)中環(huán)量恒等于零,表明靜電場(chǎng)中沿任意閉合路徑移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力所做的功都為零,因此靜電場(chǎng)是保守場(chǎng). 根據(jù)庫(kù)侖定律,兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力跟它們的電荷量的乘積成正比,和它們距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上,即=(/,其中、為兩電荷的電荷量(不計(jì)正負(fù)性)、為靜電力常量,約為9.0e+09(牛頓·米2)/(庫(kù)倫2;),r為兩電荷中心點(diǎn)連線的距離。注意,點(diǎn)電荷是不考慮其尺寸、形狀和電荷分布情況的帶電體。
是實(shí)際帶電體的理想化模型。當(dāng)帶電體的距離比它們的大小大得多時(shí),帶電體的形狀和大小可以忽略不計(jì)的點(diǎn)電荷。
2.庫(kù)侖定律:F=kQ1*Q2/r^2
(在真空中)
{F:點(diǎn)電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0*10^9N·m^2/C^2,Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C),r:兩點(diǎn)電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場(chǎng)強(qiáng)度:E=F/q(定義式、計(jì)算式,場(chǎng)強(qiáng)是本身的性質(zhì)與電場(chǎng)力和電量無(wú)關(guān))
{E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C),是矢量(電場(chǎng)的疊加原理),q:檢驗(yàn)電荷的電量(C)}
4.真空點(diǎn)(源)電荷形成的電場(chǎng)E=kQ/r2
{r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=UAB/d
{UAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V),d:AB兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}
6.電場(chǎng)力:F=q*E
{F:電場(chǎng)力(N),q:受到電場(chǎng)力的電荷的電量(C),E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C)}
7.電勢(shì)與電勢(shì)差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場(chǎng)力做功:WAB=q*UAB=Eq*d
{WAB:帶電體由A到B時(shí)電場(chǎng)力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(V)(電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)),E:勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度,d:兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}
9.電勢(shì)能:
EA=q*φA
{EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢(shì)能(J),q:電量(C),φA:A點(diǎn)的電勢(shì)(V)}
10.電勢(shì)能的變化ΔEAB=EB-EA
{帶電體在電場(chǎng)中從A位置到B位置時(shí)電勢(shì)能的差值}
11.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化ΔEAB=-WAB=-q*UAB
(電勢(shì)能的增量等于電場(chǎng)力做功的負(fù)值)
12.電容C=Q/U(定義式,計(jì)算式)
{C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢(shì)差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd
(S:兩極板正對(duì)面積,d:兩極板間的垂直距離,ε:介電常數(shù))
常見(jiàn)電容器
14.帶電粒子在電場(chǎng)中的加速(Vo=0):W=ΔEK
或
qU=mVt2/2,
Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場(chǎng)方向以速度Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)
類平拋
垂直電場(chǎng)方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
運(yùn)動(dòng)
平行電場(chǎng)方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:(1)兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球接觸時(shí),電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷,電場(chǎng)線不相交,切線方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向,電場(chǎng)線密處場(chǎng)強(qiáng)大,順著電場(chǎng)線電勢(shì)越來(lái)越低,電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直;
(3)常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布要求熟記;
(4)電場(chǎng)強(qiáng)度(矢量)與電勢(shì)(標(biāo)量)均由電場(chǎng)本身決定,而電場(chǎng)力與電勢(shì)能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負(fù)有關(guān);
(5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,表面是個(gè)等勢(shì)面,導(dǎo)體外表面附近的電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面;
(6)電容單位換算:1F=10^6μF=10^12pF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60*10-19J;
(8)其它相關(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽
/
示波管、示波器及其應(yīng)用
/
等勢(shì)面/尖端放電等。
(9)電場(chǎng)強(qiáng)度E=U/d=4πkQ/εS,并且做功W=U*q
靜電場(chǎng)是需要高電壓才有效果的,別看人身上靜電一點(diǎn)也不危險(xiǎn),但實(shí)際它的對(duì)地電壓是非常高的,一般有上千伏特以上.所以當(dāng)摩擦起來(lái)的靜電要是累積到強(qiáng)的話是可以瞬間擊暈人的.別想這轍了,沒(méi)有什么可行性的,除非是像氣體里面有大量的微塵這樣的情況就可以用靜電法來(lái)除去,不然你的原料要是導(dǎo)電的話就直接短路了建立靜電場(chǎng)的電源兩極,那是非??植赖?并且你原料就是能保證絕對(duì)的絕緣的話.那要是固體的話,紙屑也不可能運(yùn)行得動(dòng).還是考慮用風(fēng)吹的方法比較實(shí)在,把原料揚(yáng)起來(lái),一邊吹緝觸光吠叱杜癸森含緝一定強(qiáng)度的風(fēng),紙屑就被吹跑了,原料比較重就直接落下去了.。
^(1)選擇B(2)對(duì)于2113三個(gè)點(diǎn)電荷A。
B。C都分別受到三個(gè)力的作用:一是勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)它們的電場(chǎng)力,另外兩個(gè)點(diǎn)電5261荷對(duì)它們的庫(kù)侖力,由于三個(gè)點(diǎn)電荷都保持靜止,所以它們的合力為零。
對(duì)于A點(diǎn)電荷:受到一4102個(gè)電場(chǎng)力FA,一個(gè)點(diǎn)電荷B對(duì)它的排斥力FBA,一個(gè)點(diǎn)電荷C對(duì)它的吸引力FCAFA=1653qE,方向?yàn)樗较蛴褾BA=Kq^回2/l^2=F,方向水平向左答FCA=Kq^2/l^2=F,方向沿著AC邊指向C而其中FBA和FCA的合力FA'=√(F^2+F^2+2F^2*cos60)=√3F=√3*Kq^2/l^2所以FA=FA'即qE==√3*Kq^2/l^2則電場(chǎng)強(qiáng)度E==√3*Kq/l^2。
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