物理作业规范

1、物理作业规范细节决定成就形式规范1、纸张：用16开大小的纸张，超过一页的要固定 在一起。2、书写：作图、书写，分析过程要清晰，注意分行，不要堆积在一起。3、建议不要正反面连续写，不用红色底纹的稿纸。10.1 四个点电荷到坐标原点的距离均为d，如题图10.1所示，求O点的电场强度的大小和方向。qq+2q+2qyx o解题思路：主要应用库仑定律确定电场中某点电场强度的大小和方向，以及场强的合成。解：由图所示x轴上两点电荷在O点产生的电场强度为idqidqidqiEiEEqqX202020243442qq+2q+2qyx oqEXEqE2y轴上两点电荷在O点产生的电场强度为jdqjdqjdqjEjE

2、EqqY202020243442qq+2q+2qyx oqEXEqE2qEqE2YEjdqidqEEEYXO20204343202221423dqEEEO所以，点O处的合电场强度为大小为 方向与x轴正向成 角。 45qq+2q+2qyx oqEXEqE2OEqEqE2YE10.4 正方形的边长为 a，四个顶点都放有电荷，如题图10.4所示。求其中心点O处的电场强度 。 qqqqOqqqqO解题思路：应用库仑定律，用物理语言描述物理现象。（a）解：如图所示，正方形对角线顶点的电荷在中心点O处产生的场强大小相等，方向相反，所以 qqqqOEAABCDEDECEB=E00（b）解：正方形对角线顶点A

3、、C处的电荷在中心点O处产生的电场强度如图所示，qqqqOEAcABCD电场强度的大小=+EACEAEC=0a2q方向如图。40=()122aq22qqqqOEAcABCDEBD同理同理=+EBDEBED0a2q2+EACEBD2=EO=0a2q2方向如图。则O点的合场强的大小EO方向如图所示，从O点垂直向下。 10.6 长长 l =15cm的直导线的直导线AB上均匀地上均匀地分布着线密度为分布着线密度为 l = 510-9 C/m：的电荷：的电荷（如图）（如图） 。求：。求： （1）在导线的延长线上与导线一端）在导线的延长线上与导线一端 B 相相距距 d = 5cm处处P 点的场强；点的场强

4、； （2）在导线的垂直平分线上与导线中点）在导线的垂直平分线上与导线中点相距相距 d =5cm处处Q点的场强。点的场强。 .QPBAddl 解题思路：解题思路：这道题是连续带电体的场强计算问题，与这道题是连续带电体的场强计算问题，与前面所研究的点电荷的场强计算有很大不同，解题时前面所研究的点电荷的场强计算有很大不同，解题时.PBAdlxxdxEd1xl x240dEd=xl x240dE=dd+l 然后然后用微积分用微积分方法方法来计算整个连续带电体在该场来计算整个连续带电体在该场点电场强度的大小和方向。点电场强度的大小和方向。 首先从库仑定律出发，把微电荷元作为点电荷处首先从库仑定律出发，把

5、微电荷元作为点电荷处理理，列写出该电荷元在特定场点产生的电场强度的大列写出该电荷元在特定场点产生的电场强度的大小和方向。小和方向。在场点P处产生的电场强度 的大小为建立如图所示的坐标系，在带电直导线上距坐标原点O为x处任取一线元dx，则电荷元1xl x240dEd=解解：(1)xl dqd=.PBAdlxxdxEdOEd方向如图所示()l 40=dd+l11=()10291095.010-95.02011=6.75102 V/m 根据电场强度叠加原理，整个带电直导线AB在点P处产生的电场强度的大小 电场强度的方向沿x轴负方向。xl x240dE=dd+lxl x240ddd+l=.QalEdx

6、droqyx(2)建立如图所示的坐标系，在带电直导线上距坐标原点O为x处任取一线元dx，则电荷元在场点P处产生的电场强度 的大小为xl dqd=Ed1xl x240dEd=方向如图所示.QalEdxdroqEydExdyxdE在x轴和y轴方向的分量分别为方向如图所示1qxlsinr240=dEyd1qxlcosr240=dExd-.QalEdxdroqEydExdyx根据电场叠加原理，整个带电直导线AB在Q点处产生的电场强度沿x轴和y轴方向的分量分别为d=lExExd=lEyEy 由对称性分析可知，在与dq对称的位置上有一电荷元dq，它在Q点处产生的电场强度dE与dE叠加，结果抵消了x轴方向上

7、的分量，只剩下y轴方向上的分量.QalEdxdroqEydExdyxE dd=lExEx= 0d=lEyEy=l1qxlsinr240d.QalEdxdroqEydExdyxE dd=lEyEy=l1qxlsinr240dra1 2=+()qsinax22a.1xl40d=3 2+()ax22a其中所以.1xl40dEyd=+()ax221 2+()ax22a.QalEdxdroqEydExdyl 40=- l/2axd3 2+()ax22l/2l 40=al1 2+()la2221.20.155.010-2+=()()5.010-90.1591095.010-2221 2=1.50103 V/mE= Ey.1xl40d=3 2+()ax22a- l/2l/2方向沿y轴正方向。其中.QalEdxdroqEydExdyxa=xqtanra=qsin-2()a=qsindqa=qtanxdd().l40Eyd=a-qsindqd=EyEy=qlsin40adq-.QalEdxdroqEydExd