对W_(AB)=qU_(AB)的再认识

教科书在推导出电荷q在电场中从A点移到B过程中，电场力所作的功和电势差的关系WAB=qUAB之后得出下面两个结论：结论1：沿电场线方向，电势逐点降低；结论2：电场力作正功时，正电荷是从电势高的地方移向电势低的地方；负电行是从电势低的地方移向电势高的地方．反之，只要正、负电荷这样移动，电场力一定做正功．学生对这样的结论只是记忆而难以理解，教学中如能举一反三，并加以归纳总结，有助于学生正确理解并加强记忆·下面分别从四种情况加以说明．①在正电荷形成的电场中，正检验电荷从A点移到B点，电场力作正功．U在减小．②在…     

物理下册期中测试练习题

一、填空 1.一个电子所带电量为一——C,若一个带电体带了3.2×10叫C的正电荷,那么它失去了 个电子。电流的一、导体一——和——一的乘积成正比. 9.路端电压随负载电阻的增大——.假设电源没有内阻,则负载电阻增大时,路端2.不带电的绝缘导体B放在带负电荷的 电压 .绝缘导体A的电场中,导体 .B上感应电荷的分布如图l(≯ ;[=j一所示,那么导体B左端的电 『I l『势 右端的电势,导体』土2三∑B内部各点的场强 . … 。 3.1eV— J.电子由静电场中的点A移到点B,电场力对电子做功10eV,那么。质子从点A移到点B,电场力对它做功一——eV. 4.两只…     

电势差与电场强度的关系

电势差与电场强度是电学中两个重要的概念 ,它们都是用来描述电场的物理量 ,电场强度从力的角度描述电场 ,电势差从功的角度描述电场 .由于力和功是互相联系的 ,所以电场强度与电势差也是互相联系的 .由于电势差是从电场力做功的角度描述电场 ,因此要特别注意电场力做功与路径无关的特点 ,这一点非常重要 .任何做功与路径无关的力 ,都叫保守力 (从场的观点来看 ,叫做保守力场或势场 ) ,对于保守力或保守力场 ,可以引入“势能”的概念 .与重力保守力场引入“重力势能”一样 ,静电保守力场也可以引入“电势能”的概念 .处于静电场中的任何一个…     

“电磁学”教学问题两则

1.不接地导体壳内的电荷改变位置不影响壳外电场分布的问题。 在电磁学讨论静电屏蔽时,常出现这样的问题:如图1所示,点电荷q在导体壳内移动位置时,壳外的电场分布是否改变见了这问题采用唯一性定理是易于解决的.但在普通物理范围内,如何解决呢;我们以球形导体壳为例加以说明.如图2所示,设导体壳为球形壳,在球心放置一点电荷q,此时球壳上的电势为当q从球心移到a点(离球心为r)时,设球壳上的电势为U’.由于导体是等势体以及球对称性,q在以r为半径的球面上任一处,导体壳上的电势均为U’。设 电荷Q均匀地分布在半径为r的球面上,则带电为Q 的球…     

电动势、电势差和电压

1 一道物理习题的错解所引起的思考 笔者曾用这样一道物理习题测试学生:"在半径为R的闭合导体回路中有dB/dt＞0的变化磁场,磁场方向垂直纸面向里.O是涡旋电场的中心,a、b是圆周上的任意两点,用一细金属棒把a、b两点连接起来(上图),试确定a、b两点间的电压."很多学生这样回答:"a点的电势高于b点的电势,a、b两点间的电压就是金属棒ab上的电动势."     

浅谈两种常用电势零点选择的兼容性

高校基础物理教学必然涉及电势的零点选择.通常除选无穷远处为电势零点外,实用上还选地球的电势为零.当不考虑地球自身所带的电荷时可将其看作一硕大的中性导体球.如地球周围空间并无电荷分布,空间不存在电场;因而必与无穷远处等势.如取无穷远处为电势零点,地球的电势必也为零.当地球上分布有限电荷时,由于其电容很大,电势改变甚微,仍可在一定近似程度上看作零;即地球和无穷远二者均取作电势零点近似兼容.3.3×10~(-5)C的正电荷分布在地球表面时电势不到0.05V.但是,由于地球本身带有负电荷,使其周围存在指向地面的电场,地球和无穷远处取作电势零点便不再兼容.     

怎样利用电势、电势差求未知电场

电场强度和电势、电势差是电场中重要物理概念．理解它们物理意义的同时，还必须弄清楚它们的来龙去脉及其联系．电场强度是从力的角度研究电场而引入的，电势和电势差是从能量的角度研究电场而引入的．两者从不同侧面反映了电场这一特殊物质的两种属性，它们存在着必然的联系．电场线可以形象化的描述电场，电场线上每一点的切线方向表示该点的场强方向，电场线在某一区域的密疏分布可以表示场强的大小．因此，电场线与电势也有密切联系．电场线、电场强度与电势、电势差之间联系可归纳如下：1)电场强度跟等势面垂直，电场线从电势高的等势面指向电势低的等势面；     

问题解答

为什么在有些情形下规定无穷远处的电势为零,在另一些情形下又规定地面的电势为零?这有没有矛盾?电场的作用能达到很远吗? 电磁场也是一种物质,静电场和静磁场又仅是电磁场的一种特殊形式。这里我们只用静电场的情形来说明电势和电势差。静电场的一个重要的性质是把一个电荷放到这电场中时,电荷便会受到力的作用。一个单位阳电荷在电场中某点所受到的力,便表征该点的电场强度,电场强度的大小和方向与这力的大小和方向相同。举一个最简单的例来说:设想空间中有一个点电荷,它的电量为q,那么在距这电荷r     

物理教学点滴

物理教学点滴徐忠民（合肥电力学校２３００５１）１静电场描绘实验步骤的改进在程川吉编写的《物理实验》中，关于静电场描绘实验的设计原理不涉及电场中任意两个相邻等势面间的电势差相等时，利用等势面的疏密程度也可表示电场强弱等内容，我们对该实验的步骤作了部分改...     

零电势问题及其应用

我们知道,静电场的一个重要特性就是它的无旋性,由于它的无旋性,我们就可以引入一个标势来描述静电场,这个标势就是电势. 由电势的特点可知,只有两点的电势差才有物理意义,一点电势的绝对数值是没有物理意义的.但在实际应用中,为了方便,常选取某个参考点的电势为零,这样整个电场中的电势就单值地确定了.对零电势点的选择,常选取大地或仪器的公共地线的电势为零(黄伟民主编《中专物理》第二版);或规定无穷远处     

无限远与大地等电势的条件

要确定静电场中某一点的电势大小,必须首先选定一个电势参考点(电势零点).在一个问题中,一般只选一个参考点.然而,在处理包含接地导体带电系统的问题中,往往同时使用无限远与大地两个参考点,不加证明地将无限远与大地看作等电势.典型的例子是图(一)所表示的两个同心放置的导体球A和B.A球半径为R1,B球壳的内、外半径分别为R2和R3.B球带电为Q,A球接地,求B球的电势. 本题常见的作法是把无限远的电势作为零,同时又承认接地导体的电势也为零,得出内球带电量然而,认为无限远和大地的电势同时为零的理由并不是显而易见的,有必要加以说明. 图(…     

物理下册期中测试样卷

一、填空题1. 如果某个点电荷受到另外两个或两个以上点电荷作用时, 每两个点电荷之间的相互作用力仍可由决定, 但该电荷受到的合力应等于各电荷对它作用力的 .2. 如图所示, 在负点电荷Q的电场中, 将一负点电荷由A移到B,则此过程中, 电场力对电荷所做的功WAB O; 电荷的电势能EPA EPB. A、B两点电势UA UB;A、B两点电势差UAB 0. (填>、=或<)3. 如图所示为匀强电场等势面分布, A、B两等势面相距d=5.0×10-3m, 则该电场的场强大小E= ,方向是 .4. 两个电容器的电容C1 大于C2, 把它们充电到相同的电压, 其中的电量较大; 如果它所带…     

电磁感应现象中“电源”的探析

在电磁感应现象中,关于回路中两点间电势高低的判断与两点间电势差的分析计算是教学中的典型问题,解决此类问题的关键是弄清楚回路中哪部分导线是"电源",再利用磁场和电场的对称性与"基尔霍夫定律"进行计算,即可解决.本文以几个例题进行探析. 1 线圈部分在磁场外 [例1]用均匀导线做成的矩形线框abcd,ab＝1/2bc＝20 cm,线框的一半放在具有理想边界的均匀强磁场中,e,f分别为bc,ad边的中点,如图1(a)所示.当磁场以10 T/s的变化率增强时,问e,f两点间的电势差多大?     

格林互易定理

格林互易定理在研究静电场的互易性和解决某些静电场问题时是很有用处的.它的内容很简明:在线性介质中,设有一个静电独立的[1]n 1导体系统,0号导体为参考导体,!号(i=1,2,…,n)导体所带电荷为Qi,电势为vi;此同一导体系统的另一种带电方式如果是i号(i=1,2,…,n)导体所带电荷为Qi,电势为Vi,则在这两种带电方式的电荷与电势之间必有关系式存在。它的证明方法比较多,有的从导体系统的两种带电状态的能量之差只与这两种带电状态本身有关,而与由一种带电状态如何过渡到另一种带电状态的具体方式无关进行证明[1],也有的是先证明它对点电荷系统成立…     

带电导体系的电场能量

为清晰、透彻地理解静电学中涉及的各种能量的基本概念,本文从场的观点和电荷的观点分析讨论了该问题,并选择了几个熟悉的例子来说明本文认识的合理性.依照场的观点,真空中两个体积足够小的电荷的静电场能量密度为:1/2ε0E21+1/2ε0E22+ε0E1·E2.其中,1/2ε0E21和1/2ε0E22分别为两个电荷单独存在时的电场能量密度,而交叉项ε0E1·E2则为两个电荷电场的相互作用能量密度;它们的空间积分分别为两个电荷单独存在时的静电场能量和两个电荷电场之间的相互作用能量.而从电荷观点出发,此3个静电场的能量分别为两个电荷的固有能和彼此之间的静电相互作用势能.推广到有限体积的孤立带电导体以及带电导体系的情形,可知孤立带电导体的固有能就是其上所有无限小电荷元间的相互作用势能之和,而带电导体系的电场能也就是体系所包含的所有电荷元间的相互作用势能的总和.     

变化电磁场中电压和电势差的概念

在恒定电场中,场强积分与路径无关,“电压”与“电势差”是同义词,概念是明确的。但在变化电磁场中电场有旋度,场强的积分随路径而改变。许多书籍引用“电压”一词,但又没给明确的定义,在教学中往往引起一些模糊的概念。如何定义上述两个名词,是一个值得商榷的问题。 一、电压的概念 如果将恒定电场中电压的定义稍加推广,即可定义电磁场中任意两点1、2间沿给定路径L的电压为一般电压随积分路径的不同而改变,简单地说某两点之间的电压是没有意义的。 以上定义的优点是直接与测量相联系,因为(1)式中的路径L就是在1、2两点间联接电流计G(或电…     

关于电荷在电场中移动时作功的问题

高三物理课本§13中,对在电场里移动电荷时作功的问题,讨论了两种最重要的情形:第一种情形是电荷在电场力作用下移动.例如在图1中,把正电荷从 A 点移到 B 点,或把负电荷从     

几种孤立带电导体的电荷面密度与曲率的关系

引言 本文试图计算某些形状规则的带电导体共电荷面密度与曲率的关系.本文的基本思路是:根据带电导体电场的电势[1],[2],可以求出导体表面的电荷密度(σ=E/4π=｜φ｜/4π).再利用微分几何有关曲率的知识,就可得到电荷密度与曲率的关系式. 下面先介绍微分几何有关曲率的知识.二、主曲率和总曲率[3] 平面曲线的曲率概念我们是熟悉的.下面我们说明曲面的曲率可以通过平面曲线的曲率来表示. 通过曲面上任一点M的法线,可以作出无穷多个平面,每个平面与曲面的交线称为M点的法截线.M点的法截线有无穷多条,每条都是平面曲线,都有确定的曲率.设M点…     

是电势差还是电动势

我院使用的上海版大专《物理学》第七章，有三道题值得商量，其中一道如下．长直载有电流，的导线一侧的同一平面上，有一段导线MN，它与直导线的垂直方向成θ角，其尺寸与位置如图所示，当它以平行长直导线方向作匀速率v运动时，MN两点间电势差多大?哪一点电势高?     

电场测绘实验中器材选用原则的研讨

利用稳恒电流场模拟静电场完成《电场中等势线的描绘》是中学新加的一个好实验,目前,对本实验中器材如何选用,还未见到较为系统的理论资料,使得完成实验处于被动和盲目状态。实验的主要器材有:导电纸、测量电表、电源、电极等,而这些器材本身各有不同规格,应该怎样选择是本文讨论的中心。测绘实验要求测绘误差不大于0.1×10~(-3)m,本实验就要求能把沿电力(流)线方向上相距0.1×10~(-3)m间电势差反映在电表上,以满足要求。为此我们选取导电纸上电势梯度最小的中部两个相距为△d=0.1×10~(-3)m的等势线a、b(a,b接近平行)间的导电纸为研究对象(如图1所示)。