演繹式探究:
現(xiàn)在,葉子和小雨要研究有關(guān)電場強(qiáng)弱的問題:
(1)電場強(qiáng)度:
我們知道,磁體周圍存在磁場;同樣,帶電體周圍存在電場.我們用電場強(qiáng)度E表示電場的強(qiáng)弱.在電場中各點(diǎn)E的大小一般是不同的,E越大,表示該點(diǎn)電場越強(qiáng).不同點(diǎn)E的方向也一般不同.
如圖所示,若一個小球帶的電量為q,則與其距離為r的A點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小為E=k
(k為常數(shù)),這說明距離帶電體越遠(yuǎn),電場越
.A點(diǎn)處E的方向如圖中箭頭所示.
(2)環(huán)形帶電體的電場強(qiáng)度:
如圖所示,有一個帶電均勻的圓環(huán),已知圓環(huán)的半徑為R,所帶的總電最為Q.過圓環(huán)中心O點(diǎn)作一垂直于圓環(huán)平面的直線,那么在此直線上與環(huán)心相距為x的P點(diǎn)處的電場強(qiáng)度E
P的表達(dá)式是怎樣的呢?
小雨首先把圓環(huán)均勻分割為許多等份,每一等份的圓弧長度為△l,則每一等份的電量為
;每一等份可以看作一個帶電小球,則每一等份在P點(diǎn)所產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小為E
1=
;E
1沿著OP方向的分量E
1x=E
1cos∠E
1PE
1x=
.
E
P的大小等于圓環(huán)上所有等份的E
1x大小之和,即E
P=
.