基于不等量异种点电荷电场的创新题推送
2021-10-13蒋金厚
广东教育·高中 2021年9期
关键词:方向
蒋金厚
与两等量异种点电荷电场相比较,两不等量异种点电荷电场的规律相对复杂些,为便于认识不等量异种点电荷的电场,先从特例开始认识不等量异种点电荷的电场、再通过不同角度的例题进一步深化认识不等量异种点电荷的电场.
【基于特例认识不等量异种点电荷的电场】
真空中相距为d的两位置上固定有电荷量分别为+4q和 -q的点电荷. 试证明:取无穷远处电势为零,此电场中电势为零的等势线为圆周线.
证明:取无穷远处电势为零,在点电荷的电场中任意点的电势,?渍=Edr=kq=k,q代入正负号运算. 以-q电荷所在位置为坐标原点,建立如图1所示的直角坐标系xoy,取电势为零的等势线上任意点p(x,y),p点的电势为?渍=k-k=0,化简得==,整理得:(x-)2+y2=()2,即电势为零的等势线是半径为4d/15,圆心在o(,0)点的圆.
平行于x轴从上、下、前、后等方向看过去,等势圆的平面位置都一致,以x轴为转轴将等势圆旋转360度,其实电势为零的等势面为球面.
小结:①一般地,取无穷远处电势为零,两不等量异种点电荷的电场中存在一个电势为零的等势球面,等势球面的球心位于两点电荷连线上小电量电荷的外侧. ②由电场叠加原理可知:等势圆周上各点场强不相等. ③结合等量异种点电荷的电场线和等势线的分布,可以定性画出两不等量异种点电荷电场的电场线与等势线平面分布图,如图2所示.
【基于不等量异种点电荷电场的创新题】
一、基于电场线、等势线的创新题
认识电场最基本的方法是……
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