在物理学中,电场强度是一个重要的概念,它描述了电荷周围空间中电场的强弱和方向。为了更好地理解和掌握这一概念,我们可以通过解决一些具体的习题来加深理解。
例题1:点电荷产生的电场强度
假设有一个点电荷Q = +2×10^-6库仑,位于坐标原点O。求距离该电荷r = 0.5米处的电场强度E。
根据库仑定律,点电荷产生的电场强度公式为:
\[ E = \frac{kQ}{r^2} \]
其中,k是静电力常数,约为9×10^9 N·m²/C²。
代入已知数据:
\[ E = \frac{9 \times 10^9 \times 2 \times 10^{-6}}{(0.5)^2} \]
\[ E = \frac{18 \times 10^3}{0.25} \]
\[ E = 72 \times 10^3 \, \text{N/C} \]
因此,该点电荷在0.5米处产生的电场强度为72×10³ N/C。
例题2:平行板电容器中的电场强度
考虑一个平行板电容器,两极板之间的电压为U = 100伏特,板间距d = 0.01米。求两极板之间的电场强度E。
对于平行板电容器,电场强度的计算公式为:
\[ E = \frac{U}{d} \]
代入已知数据:
\[ E = \frac{100}{0.01} \]
\[ E = 10^4 \, \text{N/C} \]
所以,两极板之间的电场强度为10⁴ N/C。
通过以上两个例子,我们可以看到电场强度的计算方法及其应用。希望这些习题能够帮助大家更好地理解电场强度的概念,并在实际问题中灵活运用。