场是一种物质存在的形式,我们可以通过研究物质在场中受力情况来研究场的强弱。如:在研究电场时我们引入了电场强度描述电场的强弱。
(1)真空中有一点电荷所带电荷量为+Q,试根据库仑定律和电场强度的定义式,推导出距离点电荷+Q为r处的电场强度的表达式,静电力常量为k;
(2)地球周围存在引力场,我们可以借鉴研究电场的方法来研究地球周围的引力场。为研究方便我们将地球视为质量分布均匀的球体,已知地球质量为M,引力常量为G。
a.仿照电场强度的定义,试写出地球外部距离地心r处引力场强“E引”的表达式;
b.引力场中的物体具有引力势能,电场中的电荷具有电势能,请说明为什么这两种场可以引入“势能”的概念。
【答案】(1)推导出距离点电荷+Q为r处的电场强度的表达式,过程详见解析;
(2)a.仿照电场强度的定义,试写出地球外部距离地心r处引力场强“E引”的表达式;
b.引力场中的物体具有引力势能,电场中的电荷具有电势能,由于这两种场有一个共同的特点:无论是电场力还是地球引力做功都与路径无关,仅仅与初、末位置有关,从而可以引入仅仅与位置有关的物理量“势能”的概念。
(2)a.仿照电场强度的定义,试写出地球外部距离地心r处引力场强“E引”的表达式
E
=
F
q
=
k
Q
r
2
b.引力场中的物体具有引力势能,电场中的电荷具有电势能,由于这两种场有一个共同的特点:无论是电场力还是地球引力做功都与路径无关,仅仅与初、末位置有关,从而可以引入仅仅与位置有关的物理量“势能”的概念。
【解答】
【点评】
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发布:2024/9/26 5:0:1组卷:16引用:1难度:0.6
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