模擬靜電場(chǎng)測繪有哪兩種方法,各有什么優(yōu)缺點(diǎn) 檢流計好,電壓表要讀數,相比之下誤差比較大。
根據靜電場(chǎng)的高斯定理: 靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)起于正電荷或無(wú)窮遠,終止于負電荷或無(wú)窮遠,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). 根據庫侖定律,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(xiàn)上,即=(/,其中、為兩電荷的電荷量(不計正負性)、為靜電力常量,約為9.0e+09(牛頓·米2)/(庫倫2;),r為兩電荷中心點(diǎn)連線(xiàn)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的點(diǎn)電荷。
2.庫侖定律: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(xiàn)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)強度:E=F/q(定義式、計算式,場(chǎng)強是本身的性質(zhì)與電場(chǎng)力和電量無(wú)關(guān))
{E:電場(chǎng)強度(N/C),是矢量(電場(chǎng)的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(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.勻強電場(chǎng)的場(chǎng)強E=UAB/d
{UAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V),d:AB兩點(diǎn)在場(chǎng)強方向的距離(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)強度(N/C)}
7.電勢與電勢差: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)間的電勢差(V)(電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)),E:勻強電場(chǎng)強度,d:兩點(diǎn)沿場(chǎng)強方向的距離(m)}
9.電勢能:
EA=q*φA
{EA:帶電體在A(yíng)點(diǎn)的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點(diǎn)的電勢(V)}
10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA
{帶電體在電場(chǎng)中從A位置到B位置時(shí)電勢能的差值}
11.電場(chǎng)力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-q*UAB
(電勢能的增量等于電場(chǎng)力做功的負值)
12.電容C=Q/U(定義式,計算式)
{C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd
(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ε:介電常數)
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)入勻強電場(chǎng)時(shí)的偏轉(不考慮重力作用的情況下)
類(lèi)平拋
垂直電場(chǎng)方向:勻速直線(xiàn)運動(dòng)L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
運動(dòng)
平行電場(chǎng)方向:初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(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(xiàn)從正電荷出發(fā)終止于負電荷,電場(chǎng)線(xiàn)不相交,切線(xiàn)方向為場(chǎng)強方向,電場(chǎng)線(xiàn)密處場(chǎng)強大,順著(zhù)電場(chǎng)線(xiàn)電勢越來(lái)越低,電場(chǎng)線(xiàn)與等勢線(xiàn)垂直;
(3)常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布要求熟記;
(4)電場(chǎng)強度(矢量)與電勢(標量)均由電場(chǎng)本身決定,而電場(chǎng)力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關(guān);
(5)處于靜電平衡導體是個(gè)等勢體,表面是個(gè)等勢面,導體外表面附近的電場(chǎng)線(xiàn)垂直于導體表面,導體內部合場(chǎng)強為零,導體內部沒(méi)有凈電荷,凈電荷只分布于導體外表面;
(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)內容:靜電屏蔽
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示波管、示波器及其應用
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等勢面/尖端放電等。
(9)電場(chǎng)強度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,但實(shí)際它的對地電壓是非常高的,一般有上千伏特以上.所以當摩擦起來(lái)的靜電要是累積到強的話(huà)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電的話(huà)就直接短路了建立靜電場(chǎng)的電源兩極,那是非常恐怖的.并且你原料就是能保證絕對的絕緣的話(huà).那要是固體的話(huà),紙屑也不可能運行得動(dòng).還是考慮用風(fēng)吹的方法比較實(shí)在,把原料揚起來(lái),一邊吹緝觸光吠叱杜癸森含緝一定強度的風(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:一是勻強電場(chǎng)對它們的電場(chǎng)力,另外兩個(gè)點(diǎn)電5261荷對它們的庫侖力,由于三個(gè)點(diǎn)電荷都保持靜止,所以它們的合力為零。
對于A(yíng)點(diǎn)電荷:受到一4102個(gè)電場(chǎng)力FA,一個(gè)點(diǎn)電荷B對它的排斥力FBA,一個(gè)點(diǎn)電荷C對它的吸引力FCAFA=1653qE,方向為水平向右FBA=Kq^回2/l^2=F,方向水平向左答FCA=Kq^2/l^2=F,方向沿著(zhù)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)強度E==√3*Kq/l^2。
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