两等量点电荷连线中垂面上电场强度的讨论

学习了电场场强的定义及点电荷场强的计算式后,结合电场的叠加原理,可以知道复杂带电体的电场场强,比如两点电荷的电场。关于两点电荷连线中垂面上电场场强的大小和方向问题是学生在理解和应用上的一个难点,下面对这一问题进行讨论。

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：

也谈两等量同种点电荷电场的电场线

电场线是人们为形象描述电场中各点电场强度的大小和方向，由电磁学的先驱法拉第倡导采用的假想曲线。电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。

对等量异种点电荷电场的研究

本文用点电荷电场强度的计算公式、场强的叠加原理与几何画板辅助作图相联系,讨论了等量异种点电荷电场中电场强度和电势高低的变化情况.

论两个等量同种点电荷电场线的连线及其中垂线上的电场线画法

本文明确提出了两个等量同种点电荷的连线及其中垂线上电场线的画法,弥补了一个空白,为学生判断该类问题提供了有效的方法。也尝试从多个角度解释这种画线的理由。

等量同种点电荷连线的垂直平分线上场强分布的数学处理

高中物理课本第二册第7页上画了等量同种点电荷的电场线分布,如图1所示.我们从图上看,在两电荷连线的中垂线上距两电荷连线中点越远的地方,电场线越密,场强越大.实际是否如此呢?本文将从数学角度加以分析.

一对等量同号点电荷的静电场线

对现行电磁学教材中,“一对等量同号电荷的静电场线”的两种表示进行了讨论,指出其中的不妥之处,并说明了电场线表示方法的优劣。

图象法分析等量电荷的电场强度与电势特点

电场强度、电势是描述静电场性质的重要物理量.人教版普通高中课程标准试验教科书选修3-1第一章静电场介绍了等量异种点电荷和等量同种点电荷的电场线,以及带等量异种电荷的平行板间的等势线,并在问题与练习中形象、直观地把等势线与等高线进行了对比.但是电势和场强的分布往往是复杂的,要大脑有一定的空间想像能力.

对两个不等量异种点电荷连线中垂线上物理特性的深入研究

以“两个不等量异种点电荷的静电场”为情境,建构模型、理论推导出不等量异种点电荷连线的中垂线上场强与电势的表达式,借助软件绘制φ-y图像、E_(y)-y图像、过不等量异种点电荷连线的中垂线上任意一点的等势面在二维平面的图像,全面认识不等量异种点电荷连线的中垂线上的物理特性.同时对相关典型试题进行分析。

电场中的电荷“双熊”

电场中的等量同种点电荷和等量异种点电荷模型，因受动画片《熊出没》的启发，我戏称之为电荷双熊，可不要小瞧他，他的形象多变，有时是等量双熊，有时又演变为不等量的双熊，在每年的高考题目均有他的身影出没，是高考命题的热点和难点，下面我从以下三方面介绍这“双熊”的个性．

非等量异种点电荷零电势面的探讨

本文研究了两个非等量异种电荷的零电势面的形状，证明其零电势面为一球面，该球面的半径、圆心位置与两电荷量的比值有关。

两等量异种点电荷电场的探讨

两等量异种点电荷中的电场强度及电势高低是高考中常见考点，也是电场学习中的重点与难点．它们可借助电场线定性描绘，也可用点电荷电场强度及电势的决定式定量计算．数形结合有助于更准确地理解电场的力和能的性质．

两个不等量异种点电荷静电场的研究及其应用

在静电场中,较多的是分析等量同种或异种点电荷电场的性质.近些年来,无论是各地的高三模拟试题、高考试题乃至清华大学的中学生标准学术能力测试题,均涉及对两个不等量点电荷电场的性质进行考查.由于两个不等量点电荷电场线及等势面分布图在相关资料中难以得见.本文拟对两个不等量异种点电荷静电场进行研究,借助于软件MATLAB所得图示分析,定性绘制沿点电荷连线上的E-x、φ-x图像,以全面认识电场线与等势面的图形、图像特征.同时对近年相关典型试题进行分析.

两等量同种点电荷连线的中垂线上场强极大点在哪里?

两等量同种点电荷在空间的场强分布比较复杂。高中物理课本(必修)第二册仅给了一张电力线图。从这幅图来看至少可以说明两点。(1)两电荷连线的中点及无穷远处场强为零。(2)连线的中垂线上的场强方向沿着中线,并对称分布,中垂线上场强有极大点。这个极点位置到底在哪里呢?现行教科书及教参没有明示。这给教学带来了一些困惑。时而有学生问:“这个极大点是否能用比例尺,从课本上的电力线图测量出来?”我想:“电力线图是人们为描述电场而人为画出来的,如果描绘正确,即电力线的疏密与E的大小成正比,应该是可以找出这个极大点的位置的”。本文就这个问题进行如下探讨。

两个不等量异种点电荷的等势线

在全日制普通高级中学物理教科书·必修加选修（人民教育出版社,2006年11月第2版）第116页,分别介绍了孤立点电荷、等量异种点电荷和等量同种点电荷的电场线与等势线,并形象、直观地把等势线与等高线进行了对比示意,如图1所示。现行不同版本的高中物理教科书一般不介绍不等量点电荷的电场线与等势线。但是,在2009年普通高考试题中,北京卷和上海卷分别根据不等量异种点电荷的电场线分布（如图2所示）和不等量同种点电荷的等势线分布（如图3所示）,考查了静电场中的场强与电势。由图1可知,两个等量异种点电荷在平面中的等势线,对于二者连线的中垂线呈对称分布,且中垂线为零等势线,那么两个不等量异种点电荷的等势线及零等势线的二维分布如何呢？