- 物理静电场重力
物理静电场和重力场是两种不同的场,它们各自具有不同的性质和特点。
静电场是由静止电荷产生的,具有以下特点:
1. 静电场是有源场,即电场线从正电荷出发,终止于负电荷,说明静电场是有方向的。
2. 静电场的电场线是不闭合的,电场线有正电荷指向负电荷。
3. 静电场的方向在等势面上,而电势能与电势的关系由电势能的公式E=qφ确定。
重力场是由地球产生的,其特点是物体受到地球的引力作用,引力的大小与物体到地球中心距离的平方成反比。
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相关例题:
题目:一个质量为m的物体在电场强度为E的匀强电场中沿着电场线方向静止释放,物体下落的距离为h时速度达到最大。已知物体在运动过程中所受的电场力和重力大小相等,求:
1. 电场线的方向;
2. 电场强度E的大小;
3. 物体在运动过程中电势能的变化量。
解答:
1. 根据题意,物体在电场线方向上受到的电场力和重力大小相等,因此电场线的方向与重力方向相同,即竖直向下。
2. 物体下落过程中受到电场力和重力作用,根据牛顿第二定律可得:$mg = qE$,其中$q$为电场强度E所对应的电荷量。由于物体速度达到最大时,加速度为零,因此物体做匀速直线运动,即合外力为零。由此可得:$mg = qE = m\frac{v^{2}}{h}$,其中$v$为物体最大速度。将上述两个式子联立可得:$E = \frac{mg}{q} = \frac{mg}{q} \times \frac{h}{v^{2}}$。
3. 物体在运动过程中电势能的变化量等于电场力做的功,即$\Delta E_{p} = W_{电} = qE \times h = mgh$。因此,物体在运动过程中电势能的变化量为mgh。
总结:本题主要考察了静电场重力的基本概念和公式应用,通过分析物体的受力情况和运动状态,可以得出电场线的方向、电场强度的大小以及电势能的变化量。
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