题目
根据静电场强度等电势梯度的负值,可以先求电势,再球电场强度。请选择你的答案是否
根据静电场强度等电势梯度的负值,可以先求电势,再球电场强度。请选择你的答案是否
题目解答
答案
正确
解析
考查要点:本题主要考查静电场中电场强度与电势梯度关系的理解,以及如何通过电势求解电场强度。
解题核心思路:
根据静电场的基本性质,电场强度是电势梯度的负值,即 $E = -\nabla \phi$。若已知电势分布,可通过计算其梯度并取负值得到电场强度。因此,题目中的说法是正确的。
破题关键点:
- 明确公式关系:电场强度与电势的梯度关系是静电场的基本公式,需注意负号的意义。
- 适用条件:该公式仅在静电场中成立,题目已明确限定为静电场,无需考虑其他情况。
关键步骤解析:
-
公式推导:
静电场中,电场强度 $E$ 与电势 $\phi$ 的关系为:
$E = -\nabla \phi$
其中 $\nabla \phi$ 表示电势的梯度,负号表示电场强度方向与电势下降最快方向一致。 -
实际应用:
若已知电势 $\phi$ 的空间分布,可通过求梯度 $\nabla \phi$,再取负值得到电场强度 $E$。例如:- 在点电荷电场中,电势 $\phi = \frac{kq}{r}$,计算梯度后可得 $E = \frac{kq}{r^2} \hat{r}$。
- 在均匀电场中,电势 $\phi = -Ex + \phi_0$,梯度为 $-E$,故 $E = -\frac{\partial \phi}{\partial x}$。
结论:题目中的方法符合静电场基本规律,因此答案正确。