三点电荷形成的电场线有几条直线?——对2015年高考江苏物理卷第8题定量研究

通过对2015年高考江苏物理卷第8题理论分析,证明在d点左右两侧电场线不可能是直线,并通过数值模拟和仿真得到了3个点电荷周围电场线的分布图,与理论分析结果一致.

静电场中点电荷模型与生化知识的拓展融合

物理模型在其他学科中也有重要的应用,以静电场中的点电荷模型与生化知识融合为例,化学中的摩尔质量和阿伏伽德罗常数结合电流微观表达式来计算电子在导线中的漂移速度,更深入地了解电场的本质.以点电荷模式来理解化学键的分类和特点并计算键能;以点电荷模型来计算生命科学中心肌细胞膜在不同状态下的内外电势差,并理解常见心电图形成的过程.这种知识交叉融合的教学方式能激发学习主体的兴趣、提升知识结构维度,深受欢迎.

点电荷及其拓展模型试题解析

点电荷模型是物理学中为了简化问题而引入的一个理想化模型.在实际遇到的题目中,研究对象都是具有一定体积和形状的带电体,但在某些情况下,当电荷的大小和形状对研究的问题影响很小时,我们可以将其视为一个点,即点电荷,这也是点电荷模型的由来.

点电荷电势公式的推导与应用

电势是一个非常重要的概念,它反映了电场能的性质.电势的基本公式有两种常见形式,一种是一般电场中的电势:电荷在电场中某一点的电势能与EP它的电荷量之比,即φp=Ep/q,这个定义适用于任何电场;另一个公式是点电荷的电势:真空或均匀介质中的点电荷Q周围的某点P,电势φp=kQ/r,r是点P到点电荷Q的距离,此公式要规定无穷远处电势为零.值得注意,高中物理教材中未给出点电荷电势公式,但有些题目用它求解会比较简洁.基于此,本文对点电荷的电势公式进行推导并结合相关例题加以分析.

例析非点电荷带电体的电场强度的计算问题

对于高中物理电场强度章节的问题,一般来说可以由场强的三个公式(■)直接计算,但是在求解一些较为复杂的非点电荷带电体产生的电场强度问题时,光依靠代入公式是无法解决的.这时就需要转换视角,利用其他的方法来解题.本文结合例题介绍解决此类问题的三种方法,以供读者参考.

非点电荷带电体场强的求解方法探讨

本文较深入地探讨了非点电荷带电体场强的求解方法.通过对各种典型带电体模型的分析,包括连续带电体、带电圆环、带电圆盘等,详细阐述不同求解方法的原理和应用.同时,结合具体实例,说明这些方法在实际问题中的运用过程,旨在为深入理解和准确求解非点电荷带电体的场强提供全面的参考.

等量同种点电荷连线的中垂线上场强的变化问题研究

在高中物理教学中，点电荷的场强及叠加是一个非常重要的知识点，尤其等量同种点电荷、等量异种点电荷的电场场强的分布特点，常常是首当其冲的考查点．为了引导学生思考和探究此类问题，教学中教师常常围绕如下例题进行探讨：

基于点电荷模型的舰船静电场反演算法研究

针对舰船静电场反演问题,提出一种基于点电荷模型的静电场反演方法。在利用舰船静电场先验信息对场源的粗略位置进行设定的基础上,利用泰勒展开式的收敛半径对场源的个数和位置进行计算,结合3层介质下点电荷电场的计算公式,建立等效场源系统的线性方程组,并通过对线性方程组的求解达到计算等效点电荷强度和舰船偶极矩的目的,利用实测数据对所提方法的有效性进行检验。研究结果表明:该算法由水深8 m的测量数据向水深22.5 m进行反演时,换算精度较高,误差值小于4%.

基于点电荷模型的腐蚀相关静电场快速预测方法研究

针对舰船腐蚀相关静态电场实时预测难的问题,提出了基于点电荷(电极)模型的快速建模方法。对舰船的结构进行合理分区,通过计算混合电位值确定电极的极化状态;在电极极化曲线及电化学系统电流和为0的准则基础上,建立了点电极电位和电流之间的函数关系;利用最小二乘算法计算点电极的电流值,并根据点电荷3层模型下的电位计算方法预测舰船腐蚀相关静态电场;分别利用仿真数据和船模试验数据对所提方法的有效性进行了检验。结果表明,所提方法能够实现对舰船腐蚀相关静态电场进行快速预测。

基于MATLAB构建点电荷系的电势与电场强度分布图

用MATLAB程序演示了多个点电荷组成的点电荷系激发的电势分布立体图和场强分布图,结合图像探讨了电荷对称分布情况下,点电荷系的等势面及电场分布的特点以及场强与电势之间的关系。

点电荷与介质球系统电势的计算和讨论

计算了点电荷与介质球系统的电势 .指出点电荷与导体球、点电荷与无限大导体平面或介质分界平面。

用计算机模拟点电荷在二维平面上的静电场

二维平面上的点电荷的静电场是静电场问题的基础 .作者独立开发了软件用以模拟 .此程序由用户决定点电荷的所有参数 ,快速地生成视阈内的等势线与电场线 ,使用户方便的获得电场直观印象 ,并可以得到任意点的电势与场强 .该程序操作简单 ,对于学生、教师的学与教都能起到很好的辅助作用 .

基于周期性相位输出的开关电容网络(SCN)节点电荷方程

对含有电荷源、开关、电容、零极子 (Nullor)的K相、周期性SCN的节点电荷方程提出另一种形式 ,而且给出了考虑K个相位的Z域方程 ,该形式有较低的时空复杂度。

点电荷对、平行长直电荷对、有限长直电荷的电力线方程和等势线(面)方程

高等数学如何巧妙地用于求解物理问题 ,是每个大学生不能回避的问题 .本文对点电荷对、平行长直电荷对、有限长直电荷分布的电力线方程和等势线 (面 )方程等问题进行了详细的求解 。

基于旋转点电荷模型的舰船腐蚀电场

为了找出轴频电场无法彻底消除及实际测量中静电场产生波动曲线问题的原因,基于旋转点电荷的建模方法对舰船腐蚀电场进行研究。利用汉克尔变换对点电荷在三层介质中产生的电场进行近似求解,得出一定转速下感应电场随时间、螺旋桨半径及水面距离变化的规律曲线图,并通过实验验证了理论结果的正确性。结果表明:螺旋桨旋转产生的感应电场是构成舰船腐蚀电场的一部分,一定转速下的感应电场频率与螺旋桨转动频率一致,并会随着螺旋桨半径及与水面距离的增加而减小。

点电荷、线电荷、面电荷模型的电荷体分布函数

利用δ函数,导出了点电荷、线电荷和面电荷模型在直角坐标、球坐标和柱坐标下的电荷体分布函数表达式,对处理一些具体的物理问题时十分有用.

离子型晶体的点电荷电量的确定和晶体的化学键性质MX(M=Mg,Ca,Sr,Ba,X=O,S,Se,Te;不含MgTe)

离子型晶体的点电荷电量的确定和晶体的化学键性质ＭＸ（Ｍ＝Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｘ＝Ｏ，Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ；不含ＭｇＴｅ）孟庆波武志坚张思远（中国科学院长春应用化学研究所稀土无机材料实验室，长春１３００２２）ＮｅｔＣｈａｒｇｅａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＢｏｎ...

点电荷对的电力线和等势面的计算机模拟

为了了解空间各点电场强度的大小和方向,需要借助于电力线或等势面.研究了由电势叠加原理计算出点电荷对的等势面方程,由高斯定理计算出点电荷对的电力线族方程,并用Mathematica软件作出了相应的图.该方法简单、准确.

点电荷系电场线绘制的误区

在平面上用电场线簇可视化电场时,仅考虑了电场线切线方向与电场方向一致的规定,忽视了电场线疏密的定量要求.本文对电场线的疏密予以定量,指出平面上出入点电荷的电场线条数应与其电量Q的平方根(|Q|)～(1/2)成正比,还指出绘制非等量异号点电荷对的电场时,点电荷的场线间等夹角发出(或进入)的要求不能满足.

点电荷和介质球系统的镜象求解

本文提出一种求解点电荷和介质球系统的静电问题的方法一这种方法不同于分离变量法，可以看出。