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1、第25講 電場與電場強(qiáng)度
例1. 有三個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)的系統(tǒng),因相互作用而都處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說法正確的是( )
A.三點(diǎn)電荷的電量不可能全部相同
B.三點(diǎn)電荷中,一定有一個(gè)電荷與其他兩個(gè)異號(hào)
C.三點(diǎn)電荷必定在同一直線上
D.三點(diǎn)電荷中,電量最小者必定處在兩個(gè)電量較大的點(diǎn)電荷之間
例2. 一條直線段上均勻帶有正電荷,試作圖描繪出直線段外點(diǎn)的場強(qiáng)方向。
例3. 兩平行板電容器正對面積為,極間為真空,兩板間距為,帶電量為時(shí),兩板之相互作用力多大?
例4. 如圖所示,一無限大接地金屬板上方,離板為處有一點(diǎn)電荷,由于靜電
2、感應(yīng),金屬板帶負(fù)電。求受到的靜電力。
例5. 如圖所示,帶電量為和的兩正點(diǎn)電荷分別置于水平放置的、半徑為的光滑絕緣圓環(huán)直徑兩端,固定不動(dòng)。直徑右側(cè)圓環(huán)上有一帶有電量的小珠,小珠可以在圓環(huán)上無摩擦滑動(dòng)。試求小珠在右半圓環(huán)上的平衡位置(用表示)以及確定平衡位置的穩(wěn)定性。
例6. 如圖所示,是一根均勻帶電、長為的絕緣棒,棒在距點(diǎn)為()的點(diǎn)的場強(qiáng)。
例7. 半徑為的均勻帶電半球面,電荷面密度為,求:
(1)球心處的電場強(qiáng)度;
(2)球
3、面、球面在球心處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度。
例8. 如圖所示,均勻帶電的圓環(huán)(半徑為,帶電量為)在軸線上一點(diǎn)(),求:
(1)點(diǎn)的電場強(qiáng)度;
(2)若上述的放一個(gè)質(zhì)量為的正電荷,求在運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度;
(3)如果,且在點(diǎn)放一個(gè)質(zhì)量為的負(fù)電荷,求其運(yùn)動(dòng)周期。
例9. 如圖所示,在邊長為的正三角形三個(gè)頂點(diǎn)、、處分別固定電荷量為的點(diǎn)電荷,在其三條中線的交點(diǎn)上放置一個(gè)質(zhì)量為、電荷量為的帶電質(zhì)點(diǎn),點(diǎn)顯然為帶電質(zhì)點(diǎn)的平衡位置。設(shè)該質(zhì)點(diǎn)沿某一中線稍稍偏離平衡位置,試證它將做簡諧振動(dòng),并求其振動(dòng)周期。
例10. 在的空間區(qū)域內(nèi),電荷密度為常量,其他區(qū)域均為真空。若在處將質(zhì)量為,電荷量為()的帶電質(zhì)點(diǎn)自靜止釋放,試問經(jīng)多長時(shí)間它能到達(dá)的位置?
例11. 在等量異種電荷、形成的電場中,如圖所示,若兩點(diǎn)電荷之間的距離為,中點(diǎn)為,求自正點(diǎn)電荷發(fā)出的垂直于連線的一條電場線與的中垂線之交點(diǎn)的位置(即為多大)?(提示:用高斯定理,答案為)