题目
例 已知 =6x-6(x)^2y-7(z)^2-|||-求 (2,3,0) )点的电场强度。

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查电场强度与电势的关系,即利用电势函数求解某点的电场强度。
核心思路:电场强度是电势的负梯度,需对电势函数分别求偏导,再取负值得到各分量。
关键点:
- 梯度计算:正确计算电势函数对$x$、$y$、$z$的偏导数。
- 坐标代入:注意题目中点的坐标是否完整(需三维坐标)。
步骤1:明确电场强度与电势的关系
电场强度 $\mathbf{E}$ 是电势 $u$ 的负梯度:
$\mathbf{E} = -\nabla u = \left( -\frac{\partial u}{\partial x}, -\frac{\partial u}{\partial y}, -\frac{\partial u}{\partial z} \right)$
步骤2:计算偏导数
给定电势函数 $u = 6x - 6x^2y - 7z^2$,分别求偏导:
- 对$x$偏导:
$\frac{\partial u}{\partial x} = 6 - 12xy$ - 对$y$偏导:
$\frac{\partial u}{\partial y} = -6x^2$ - 对$z$偏导:
$\frac{\partial u}{\partial z} = -14z$
步骤3:代入点坐标
题目中点 $(2,3)$ 缺少$z$坐标,假设 $z=0$(需确认题目完整性):
- 计算各分量:
- $E_x = -(6 - 12 \cdot 2 \cdot 3) = -(-60) = 60$
- $E_y = -(-6 \cdot 2^2) = -(-24) = 24$
- $E_z = -(-14 \cdot 0) = 0$
结论
电场强度为 $\mathbf{E} = (60, 24, 0)$。