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电场强度经典习题

2025-06-02 11:35:22

问题描述:

电场强度经典习题,蹲一个热心人,求不嫌弃我笨!

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2025-06-02 11:35:22

在物理学中,电场强度是一个非常重要的概念。它描述了电荷周围空间中电场的强弱和方向。为了更好地理解这一概念,我们可以通过一些经典的习题来加深认识。

例题一:点电荷产生的电场强度

已知一个点电荷q=+2×10^-6C,位于坐标原点O。求距离该电荷r=0.3m处的电场强度E。

解析:

根据库仑定律,点电荷产生的电场强度公式为E=kq/r^2,其中k是静电力常数,其值约为9×10^9N·m^2/C^2。将已知数值代入公式计算得:

E = (9×10^9) (2×10^-6) / (0.3)^2

≈ 2×10^5 N/C

因此,在距离点电荷0.3米处的电场强度大小约为2×10^5牛顿每库仑。

例题二:均匀带电直线段的电场强度

一条无限长均匀带正电直线段,线电荷密度λ=5×10^-7C/m。试求与直线垂直且距直线最近点P相距d=0.1m处的电场强度E。

解析:

对于无限长均匀带电直线段而言,其产生的电场强度沿径向向外,并且只依赖于距离d而不依赖于角度θ。此时可利用对称性简化问题,得出电场强度表达式为E=λ/(2πε₀d),其中ε₀为空气介电常数,约等于8.85×10^-12F/m。代入数据计算得:

E = (5×10^-7) / [2π × (8.85×10^-12) × 0.1]

≈ 9×10^3 N/C

所以,在距离直线0.1米处的电场强度大小约为9×10^3牛顿每库仑。

以上两道题目展示了如何运用基本原理解决实际问题。通过反复练习类似习题,可以提高对电场强度相关知识的理解和应用能力。

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