- 物理静电场描述
物理静电场描述包括以下几个方面的内容：
1. 电场强度：描述电场强弱和方向的物理量，用E表示。
2. 电势：描述电场力的性质的物理量，用φ表示。
3. 电势差：描述电场中电势高低和大小相对差别的物理量。
4. 电场力做功：电荷在电场中因受电场力而运动，并在静电场中移动时，电场力所做的功。
5. 静电屏蔽：指在一个带电的导体放入另一个带电的或者带静电荷的物体附近，这个导体表现出的电学特性。
6. 静电感应：当一个带电体靠近原来不带电的导体时，如导体上的净电荷分布在外表面上，则会产生电荷分布的变化，导致该处电场的变化，使得处于该处的其他电荷受到电场力而发生移动，这就产生了感应现象。
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相关例题：
题目：描述一个位于直角坐标系原点的电荷在电场中的电势能随位置变化的关系。
解答：假设有一个电荷Q，位于坐标原点。我们可以根据库伦定律和电场力做功公式来描述这个电荷的电势能随位置变化的关系。
首先，根据库伦定律，电荷Q在距离为r处的电场强度为E = kQ/r^2，其中k是静电力常量。
电势能E = qE，其中q是电荷量。
因此，电荷Q在距离为r处的电势能可以表示为E = q kQ/r^2。
由于电荷Q固定在原点，所以q = Q。
接下来，我们需要知道电荷Q所在空间的坐标系原点的电势。假设这个空间的电势为零，那么电荷Q在距离为r处的电势就等于电势差Δφ = φ - φ0，其中φ是电荷所在位置的电势，φ0是坐标原点的电势。
因此，我们可以得到电荷Q在距离为r处的电势能E = Δφ q k/r^2。
最后，我们需要求解这个函数随位置的变化关系。由于电荷Q固定在原点，所以Δφ是一个常数，因此我们可以得到E = Δφ q k/r^2 = kQ^2 / r^3。
这个函数在距离原点越远的地方，电势能越小。这是因为距离越远，电场强度越小，电势能也越小。
总结答案：电荷Q在静电场中的电势能随位置变化的关系为E = kQ^2 / r^3，其中r是距离原点的距离。这个关系描述了电荷在静电场中受到电场力作用时的能量变化情况。
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