Физика. Лабораторная работа 1(3.2). Изучение характеристик электростатического поля. Вариант №4

Цель работы: Исследовать электростатическое поле, графически изобразить сечение эквипотенциальных поверхностей и силовые линии для некоторых конфигураций поля.
Задание
1.В работе требуется получить графическое изображение электрического поля при различных положениях электродов. Для этого в отчете начертите дважды сечение ванны ( Два прямоугольника с размерами: по вертикали 16 делений и по горизонтали 20 делений), нанесите координатную сетку, изобразите электроды. В первом случае электроды представляют собой два тонких кольца радиусом 1 см, во втором- отрицательно заряженная плоскость и положительно заряженное тонкое кольцо радиусом 1 см.
2.Установите зонд в какую-либо точку ванны. Вольтметр покажет напряжение между этой точкой и отрицательно заряженным электродом. Найдите в ванне точку с показанием вольтметра 1В. Отметьте ее на чертеже. Далее найдите другую точку с таким же показанием вольтметра. Это означает, что разность потенциалов между двумя найденными точками равна нулю, следовательно, они находятся на одной эквипотенциальной поверхности. Отметьте вторую точку на чертеже. Найдите еще три точки с таким же показанием вольтметра. Соедините полученные точки линией. Это и есть эквипотенциальная линия. Эквипотенциальные линии должны начинаться и кончаться вблизи краев ванны.
3.Повторите измерения по п.2 для 2В, 3В, …, 9В. На чертеже получится изображение эквипотенциальных линий.
4.Проделайте измерения по п.2 и п.3 для второй ванны.
5.На чертежах с изображением эквипотенциальных линий нанесите силовые линии (по 5 силовых линий на каждую ванну). Помните, что силовые линии начинаются и заканчиваются на заряженных телах и перпендикулярны эквипотенциальным линиям.
6.В точках с координатами (4,8), (10,8) и (17,8) оцените величину напряженности электрического поля по формуле (11).
Контрольные вопросы
1.Дайте определение электростатического поля и его характеристик.
2.Оцените величину силы, действующей на электрон, помещенный в некоторую точку исследуемого поля.
3. Рассчитайте работу по перемещению электрона между двумя точками в исследуемом поле (точки выбираются произвольно).
4. Могут ли пересекаться линии вектора напряженности электрического поля?
5. Могут ли пересекаться эквипотенциальные линии? Почему?
6. Какое ускорение приобретает электрон, двигаясь по эквипотенциальной линии?
В работе есть замечания преподавателя, которые исправлены.

Преподаватель: Грищенко И.В.
Оценка - зачтено.