实验目的

用模拟法描绘静电场的实验报告

绘制带电球周围静电场的场线分布。

实验原理

模拟电场的一种方法是使用油箱。对于一个带电球，其周围的电场与油箱中的重力场相似。在油箱中滴入水滴，水滴将受到重力作用而下落，同时也会受到电场力的作用而偏离重力场方向的垂直线。通过观察水滴的运动轨迹，可以绘制出电场的场线分布。

实验材料

盛满变压器油的油箱 带电球 注射器 滴管 量角器

实验步骤

1. 将带电球悬挂在油箱中央。 2. 使用注射器将少量水滴注入油箱。 3. 观察水滴的运动轨迹，并使用滴管调整水滴的下降速度。 4. 用量角器测量水滴偏离重力场方向的偏转角。 5. 重复步骤3-4，直到获得足够的数据点。 6. 将测得的偏转角和水滴与带电球之间的距离绘制成曲线。

实验结果

绘制的曲线显示，偏转角随着水滴与带电球距离的增加而减小。这表明电场强度随着距离的增加而减弱。

数据处理

水滴偏转角和电场强度之间的关系可以通过以下公式表示：

``` θ = arctan(Ey / g) ```

其中：

θ 是水滴偏转角 Ey 是电场强度 g 是重力加速度

结论