精心整理
第一ç«?/p>
静电åœ?/p>
§
1.1
静电的基本现象和基本规律
思考题ï¼?/p>
1
�/p>
给你两个金属球,装在可以搬动的绝缘支架上,试指出使这两个球带等量异号电荷的方向。你
可以用丝绸摩擦过的玻璃棒,但不使它和两球接触。你所用的方法是否要求两球大小相等ï¼?/p>
答:
先使两球接地使它们不带电ï¼?/p>
再绝缘后让两球接触,
将用丝绸摩擦后带正电的玻璃棒靠近金属
球一侧时,由于静电感应,
靠近玻璃棒的球感应负电荷ï¼?/p>
较远的球感应等量的正电荷。然后两球分
开ï¼?/p>
再移去玻璃棒ï¼?/p>
两金属球分别带等量异号电荷ã€?/p>
本方法不要求两球大小相等。因为它们本来不
带电,根据电荷守恒定律,由于静电感应而带电时,无论两球大小是否相等,其总电荷仍应为零,
故所带电量必定等量异号ã€?/p>
2
�/p>
带电棒吸引干燥软木屑,木屑接触到棒以后,往往又剧烈地跳离此棒。试解释之ã€?/p>
答:
在带电棒的非均匀电场中,
木屑中的电偶极子极化出现束缚电荷ï¼?/p>
故受带电棒吸引。但接触æ£?/p>
后往往带上同种电荷而相互排斥ã€?/p>
3
�/p>
用手握铜棒与丝绸摩擦ï¼?/p>
铜棒不能带电ã€?/p>
戴上橡皮手套ï¼?/p>
握着铜棒和丝绸摩擦,
铜棒就会带电ã€?/p>
为什么两种情况有不同结果ï¼?/p>
答:人体是导体。当手直接握铜棒时,摩擦过程中产生的电荷通过人体流入大地,不能保持电荷ã€?/p>
戴上橡皮手套,铜棒与人手绝缘,电荷不会流走,所以铜棒带电ã€?/p>
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§
1.2
电场电场强度
思考题ï¼?/p>
1
�/p>
在地球表面上通常有一竖直方向的电场,电子在此电场中受到一个向上的力,电场强度的方å�?/p>
朝上还是朝下ï¼?/p>
答:电子受力方向与电场强度方向相反,因此电场强度方向朝下ã€?/p>
2
�/p>
在一个带正电的大导体附近
P
点放置一个试探点电荷
q0(q0>0),
实际测得它受åŠ?/p>
F
�/p>
若考虑到电
荷量
q0
不是足够小的,则
F/q0
�/p>
P
点的场强
E
大还是小?若大导体带负电,情况如何?
答:
q0
不是足够小时,会影响大导体球上电荷的分布。由于静电感应,大导体球上的正电荷受åˆ?/p>
排斥而远ç¦?/p>
P
点,
�/p>
F/q0
是导体球上电荷重新分布后测得çš?/p>
P
点场强,
因此æ¯?/p>
P
点原来的场强小ã€?/p>
若大导体球带负电,情况相反,负电荷受吸引而靠è¿?/p>
P
点,
P
点场强增大ã€?/p>
3
�/p>
两个点电荷相距一定距离,已知在这两点电荷连线中点处电场强度为零。你对这两个点电荷的
电荷量和符号可作什么结论?
答:两电荷电量相等,符号相反ã€?/p>
4
�/p>
一半径ä¸?/p>
R
的圆环,其上均匀带电,圆环中心的电场强度如何?其轴线上场强方向如何?
答:由对称性可知,圆环中心处电场强度为零。轴线上场强方向沿轴线。当带电为正时,沿轴线向
外;当带电为负时,沿轴线向内ï¼?/p>
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§
1.3
高斯定理
思考题ï¼?/p>
1
�/p>
一般地说,电力线代表点电荷在电场中运动的轨迹吗?为什么?
答:
一般情况下ï¼?/p>
电力线不代表点电荷在电场中运动的轨迹ã€?/p>
因为电力线一般是曲线,若电荷沿电
力线作曲线运动,
应有法向力存在;
但电力线上各点场强只沿切线方向,
运动电荷必定偏离弯曲çš?/p>
电力线。仅当电力线是直线,
且不考虑重力影响时,
初速度为零的点电荷才能沿着电力线运动ã€?/p>
è‹?/p>
考虑重力影响时,静止的点电荷只能沿竖直方向电力线运动ã€?/p>
2
�/p>
空间里的电力线为什么不相交ï¼?/p>