大学物理题 静电场方面的

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-21
求教一题大学物理题,有关静电场的

用高斯定律,
取球内 半径为r的球体为高斯面
则高斯面内的电荷总量为 Q'=ρV=Q∕(2πR1^2r) * 4/3πr^3=2Qr^2/(3R1^2)
根据高斯定律 ES=1/ε0 * ΣQint
然而刚刚求出了ΣQint =2Qr^2/(3R1^2)
S=4πr^2代入
则有E=1/(ε0*S) * ΣQint =Q/(6R1^2 πε0)
所以场强之和R1 与Q有关,与r 无关

水平面内绕点电荷+q做半径为R的匀速率圆周运动
由库伦方程:kqq/R²=mv²/R
条件均增大一倍时
R'=k(2q)(2q)/(m(2v)²)=kqq/(mv²)=R
半径仍为R,不变

由高斯定理知D=P1/2πR(a<R<b),E=D/电介质常数
R>b时,D=P2/2πR,,E=D/电介质常数
R<a时,D=0,E=0

I 区 场强为0 不解释
II区
取半径为 r (R1<r<R2)的球面为高斯面,则
E4πr²= Qr³/ε0(R2³-R1³) 故 E= Qr/4πε0(R2³-R1³) (R1<r<R2)
III区

E4πr²= Q/ε0 故 E=Q/4πε0r² (R2<r)

  静电场,是指观察者与电荷相对静止时所观察到的电场。它是电荷周围空间存在的一种特殊形态的物质,其基本特征是对置于其中的静止电荷有力的作用。库仑定律描述了这个力。
  根据库仑定律,两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,和它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,即F=(k·q1q2)/r2;,其中q1、q2为两电荷的电荷量(不计正负性)、k为静电力常量,约为9.0e+09(牛顿·米2)/(库伦2;),r为两电荷中心点连线的距离。注意,点电荷是不考虑其尺寸、形状和电荷分布情况的带电体。是实际带电体的理想化模型。当带电体的距离比它们的大小大得多时,带电体的形状和大小可以忽略不计的点电荷。