场势关系课件

1、1.“真空中两个整体上点电荷相距真空中两个整体上点电荷相距10cm，它们之间相互作用力大小为，它们之间相互作用力大小为910- -4n。当它们合在一起时，成为一个带电量为当它们合在一起时，成为一个带电量为310- -8c的点电荷。问原来两电荷的带电的点电荷。问原来两电荷的带电量各是多少？量各是多少？”某同学求解如下：某同学求解如下：根据电荷守恒定律地：根据电荷守恒定律地： (1)根据库仑定律：根据库仑定律： 以以 代入代入(1)式得：式得： 解得解得 根号中的数值小于根号中的数值小于0，经检查，运算无误。试指出求解过程中的问题并给出正，经检查，运算无误。试指出求解过程中的问题并给出正确的解答。

2、确的解答。场势关系2.2.如图，绝缘的水平面上，相隔如图，绝缘的水平面上，相隔2l的的ab两点固定有两个电量均为两点固定有两个电量均为q的正点电荷，的正点电荷，a，o，b是是ab连线上的三点，且连线上的三点，且o为中点，为中点，oa=ob= l/2l/2 一质量为一质量为m、电量为、电量为+q的点电荷以初速度的点电荷以初速度v0从从a点出发沿点出发沿ab连线向连线向b运动，在运动过程中电荷受到大运动，在运动过程中电荷受到大小恒定的阻力作用，当它第一次运动到小恒定的阻力作用，当它第一次运动到o点时速度为点时速度为2v0，继续运动到，继续运动到b点时速度点时速度刚好为零，然后返回，最后恰停在刚好为

3、零，然后返回，最后恰停在o点已知静电力恒量为点已知静电力恒量为k求：求：（1）a点的场强大小点的场强大小（2）阻力的大小）阻力的大小（3）ao两点间的电势差两点间的电势差（4）电荷在电场中运动的总路程）电荷在电场中运动的总路程 场势关系3.3.如图所示，半径为如图所示，半径为r的光滑绝缘圆环，竖直置于场强为的光滑绝缘圆环，竖直置于场强为e，方向竖直向上的匀，方向竖直向上的匀强电场中有一质量为强电场中有一质量为m，电荷量大小为，电荷量大小为q的带负电空心小球穿在光滑圆环上，的带负电空心小球穿在光滑圆环上，小球从与圆心小球从与圆心o等高的位置等高的位置a点由静止开始下滑，求小球下滑到圆环的最低时对

4、点由静止开始下滑，求小球下滑到圆环的最低时对圆环的最低时对圆环的压力大小圆环的最低时对圆环的压力大小 场势关系4.04.0如图所示，一质量为如图所示，一质量为m m、带电量为、带电量为q q的小球的小球a a，用长为，用长为l l的绝缘轻杆与固定转的绝缘轻杆与固定转动轴动轴o o相连接，绝缘轻杆可绕轴相连接，绝缘轻杆可绕轴o o无摩擦转动整个装置处于水平向右的匀强电场无摩擦转动整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度中，电场强度e=2e=2 mg/qmg/q ，现将轻杆从图中的竖直位置由静止释放求：，现将轻杆从图中的竖直位置由静止释放求：（1 1）轻杆转过）轻杆转过9090时，小球时，小球a

5、 a的速度为多大？的速度为多大？（2 2）轻杆转过多大角度时小球）轻杆转过多大角度时小球a a的速度最大？的速度最大？（3 3）小球）小球a a转过的最大角度为多少？转过的最大角度为多少？ 场势关系5.5.如图（如图（a），），m、n、p为直角三角形的三个顶点，为直角三角形的三个顶点，m=37，mp中点处固定中点处固定一电量为一电量为q的正点电荷，的正点电荷，mn是长为是长为a的光滑绝缘杆，杆上穿有一带正电的小球的光滑绝缘杆，杆上穿有一带正电的小球（可视为点电荷），小球自（可视为点电荷），小球自n点由静止释放，小球的重力势能和电势能随位置点由静止释放，小球的重力势能和电势能随位置x（取（取m点

6、处点处x=0）的变化图象如图（）的变化图象如图（b）所示，取）所示，取sin37=0.6，cos37=0.8 （1）图（）图（b）中表示电势能随位置变化的是哪条图线？）中表示电势能随位置变化的是哪条图线？（2）求势能为）求势能为e1时的横坐标时的横坐标x1和带电小球的质量和带电小球的质量m；（3）已知在）已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零，求小球的电量处时小球与杆间的弹力恰好为零，求小球的电量q；（4）求小球运动到）求小球运动到m点时的速度点时的速度场势关系6.6.如图所示，如图所示，abcd是边长是边长l=1m的正方形，位于匀强电场中，已知场强方向与正的正方形，位于匀强电场中，已知场强方

7、向与正方形决定的平面平行，方形决定的平面平行，a点电势为点电势为-2v，b点的电势为点的电势为3v，c点的电势为点的电势为8v。求：。求：（1）d点的电势点的电势（2）电场强度的大小和方向）电场强度的大小和方向 场势关系7.7.根据电磁学有关知识，在某一空间放一电荷量为根据电磁学有关知识，在某一空间放一电荷量为q的点电荷，设无穷远处电的点电荷，设无穷远处电势为零，则距离点电荷为势为零，则距离点电荷为r的某点的电势公式为的某点的电势公式为k，其中，其中k为静电力常量。为静电力常量。（1）如图甲所示，在圆心处有一电荷量为）如图甲所示，在圆心处有一电荷量为q的点电荷，其等势面上的点电荷，其等势面上a、b、c三点所在的圆半径分别为三点所在的圆半径分别为ra、rb和和rc。试用题中公式证明：。试用题中公式证明：r越大，点电荷的等越大，点电荷的等势面越稀，即势面越稀，即rcrbrbra。（2）如图乙中虚线所示是电荷量分别为）如图乙中虚线所示是电荷量分别为q和和q的等势面，试用题中公式证的等势面，试用题中公式证明：中垂线上任意一点明：中垂线上任意一点p的电势为零。的电势为零。（3）若将两个点电荷构成如图丙所示的电偶极子模型（指电荷量为）若将两个点电荷构成如图丙所示的电偶极子模型（指电荷量为q、相距为、相距为l的一