大学物理模拟静电场实验报告

实验目标

大学物理模拟静电场实验报告

验证库仑定律。 分析电势场和电场分布。

实验原理

库仑定律描述了两个带电点粒子之间的相互作用力，其大小与电荷量成正比，与距离的平方成反比。电势场是描述电荷周围空间中电势分布的标量场，而电场则是描述电势导数的矢量场。

实验装置

摩擦起电机 带电球架 电位计 测量尺 金属球

实验步骤

1. 用摩擦起电机对带电球架进行摩擦带电。 2. 将带电球架固定在天平托盘上，平衡天平。 3. 将金属球悬挂在带电球架附近，测量其偏转角度。 4. 改变金属球和带电球架之间的距离，重复测量。 5. 使用测量数据确定库仑力。 6. 使用电势计测量带电球架和金属球之间的电势差。 7. 绘制电势场和电场分布图。

实验结果

库仑力与电荷量成正比，与距离的平方成反比，验证了库仑定律。 电势场沿径向对称分布，电场指向电荷中心。

实验结论

验证了库仑定律，证明了电荷之间的相互作用符合正比于电荷量、反比于距离平方的规律。 分析了电势场和电场分布，了解了静电场中电势和电场之间的关系。

实验讨论