如何证明无限大带点平面附近的电场是匀强电场
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/09/01 09:24:50
如何证明无限大带点平面附近的电场是匀强电场
如何证明无限大带点平面附近的电场是匀强电场
如何证明无限大带点平面附近的电场是匀强电场
匀强电场(uniform electric field):
定义:在某个区域内各处场强(field intensity) 大小相等,方向相同,该区域电场为匀强电场.
例如:两块相同、正对放置的平行金属板,若板间距离很小,当它们分别带有等量的正负电荷时,板间的电场(除边缘附近)就是匀强电场.
电场线:匀强电场的电场线,是疏密相同的平行的直线,相互之间距离相等.
匀强电场的电场强度(electric field intensity)计算:E=U/d ,U为两点间电势差(electric potential difference) ,d为沿电场线方向的距离.
在任何环境下,场强E都有 E=F/q,F为电场力,q为检验电荷(试探电荷)的电荷量.
在真空条件下,根据库伦定理F=kQq/r^2推导出场强E=kQ/r^2,K为静电力常量,k=9.0*10^9N*m^2/C^2.
单位:伏/米(v/m)或牛/库仑(N/C)
物理意义:沿电场线方向单位长度的电势降落,单位长度电压越大,场强越大.此公式只适用于匀强电场.公式中的d是指电场中两点间的距离沿电场方向的投影.
如果带电粒子的重力可以忽略,则粒子在匀强电场中只受电场力的作用,将做匀变速运动;如果带电粒子的重力不可忽略,则粒子在重力和电场力这两个恒力作用下可能处于平衡状态(重力与电场力平衡),也可能做匀变速运动.
无限大均匀带电平板附近为匀强电场,简单而严格地说是由于对称性。任取两个点,用高斯定理很容易可以证明两点场强相同。