高二物理必读书目包括:
丹皮尔的《科学史与科学哲学》。
乔思佳的《物理世界》。
赵凯华的《新概念物理教程》。
赵凯华的《定性与半定量方法》等。
此外,还有一些科普读物,如《从一到无穷大》、《时间简史》、《果壳中的宇宙》等,这些书籍可以帮助你更好地理解物理知识,激发你对物理的兴趣。
请注意,具体的必读书目可能会根据学校、地区或版本的差异而有所不同,建议咨询学校或老师获取更准确的信息。
题目:一导电细圆管(半径为R,电阻为r)固定在竖直平面内,管内有一质量为m的带电小球,小球受到的电场力与重力相平衡。已知小球带正电,求管内表面上的感应电荷分布。
解题思路:
1. 根据平衡条件得到小球受到的电场力大小和方向;
2. 根据电场强度叠加原理求出管内外的电场分布;
3. 利用高斯定理求出管内表面上的感应电荷分布。
解题过程:
1. 设小球受到的电场力大小为F,方向竖直向上。由于小球受到的重力和电场力平衡,因此有mg = F,方向竖直向下。
2. 设管内表面的感应电荷在圆心O处产生的电场强度大小为Eo,方向竖直向下。由于小球受到的电场力与重力相平衡,因此有Eo × R = mg,方向竖直向下。
3. 设管外表面的电荷在球心处产生的电场强度大小为E,方向竖直向下。由于小球受到的电场力与重力相平衡,因此有E × 2R = F,方向竖直向上。
4. 根据电场强度叠加原理,可得到管内外总的电场分布为E = Eo + E × 2R/3。
5. 根据高斯定理,可求出管内表面上的感应电荷分布为q = E × 2R × 3πR^2/3 = 2mEr^2πR^3。
答案:管内表面上的感应电荷分布在以半径为R的圆周上,其大小为2mEr^2πR^3/3,方向竖直向下。
这个例题主要考察了高中物理中的电场强度、高斯定理和电荷分布等内容,通过求解感应电荷分布来验证了小球受到的重力和电场力平衡的条件。同时,这个例题也涉及到电荷守恒和库仑定律等基础知识,有助于学生更好地理解和掌握高中物理知识。