真空中的两块带电的金属板,相距1cm,面积均为10cm2,带电量分别为Q12×108C,Q22×108C,若在两板之间的中点放一个电量q5×109C的点电荷,求金属板对点电荷的作用力是多大?【错解】点电荷受到两板带电荷的作用力,此二力大小相等,方向相同,由
【错解原因】库仑定律只适用于点电荷间相互作用,本题中两个带电金属板面积较大,相距较近,不能再看作是点电荷,应用库仑定律求解就错了。【正确解答】两个平行带电板相距很近,其间形成匀强电场,电场中的点电荷受到电场力的作用。
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【评析】
如果以为把物理解题当作算算术,只要代入公式就完事大吉。那就走入了学习物理的误区。
例5A,B两块平行带电金属板,A板带负电,B板带正电,并与大地相连接,P为两板间一点。若将一块玻璃板插入A,B两板间,则P点电势将怎样变化。【错解】UpBUpUBEd
电常数ε增大,电场强度减小,导致Up下降。【错解原因】没有按照题意画出示意图,对题意的理解有误。没有按照电势差的定义来判断PB两点间电势差的正负。【分析解答】按照题意作出示意图,画出电场线,图8-19所示。
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我们知道电场线与等势面间的关系:“电势沿着电场线的方向降落”所以
UpBUpUB<0,B板接地UB0UBpUBUp0UpUpEd
常数ε增大,电场强度减小,导致Up上升。【评析】
如何理解PB间的电势差减小,P点的电势反倒升高呢?请注意,B板接地Up<0,PB间的电势差减小意味着Up比零电势降落得少了。其电势反倒升高了。
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