z<=0区域为导体。在正z轴上z=l有一个点电荷+Q和在2l有 一个点电荷-Q 用python 绘制Ez(x,0,0)关于x的曲线

由于题目中只需要计算Ez在x轴上的值，因此可以简化为二维问题，即在xy平面上计算Ez。根据电场叠加原理，可以将两个点电荷的电场叠加起来，即

$$E_z(x,0,0)=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\left(\frac{Q}{\sqrt{x^2+l^2}}-\frac{Q}{\sqrt{(x-2l)^2+l^2}}\right)$$

其中，$\varepsilon_0$为真空介电常数。

下面是Python代码实现：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

Q = 1  # 点电荷电量
l = 1  # 点电荷距离

x = np.linspace(-3, 5, 1000)  # x轴坐标范围

Ez = Q / (4 * np.pi * 8.85e-12) * (1 / np.sqrt(x**2 + l**2) - 1 / np.sqrt((x-2*l)**2 + l**2))  # 计算Ez

plt.plot(x, Ez)
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('Ez')
plt.show()

运行结果如下图所示：


相关问题

z<=0区域为导体。在正z轴上z=l有一个点电荷+Q和在2l有 一个点电荷-Q 用python 绘制Ez(0,0,z)作为z的函数的对数曲线

由于题目中只给出了两个点电荷的位置和电量，我们可以根据库仑定律计算出每个点电荷在空间中的电场分布，然后将它们相加得到总电场分布。

具体来说，对于一个点电荷Q在坐标为(x0,y0,z0)的位置上，它在点(x,y,z)处产生的电场的大小E和方向可以由下式计算得到：

E = kQ / r^2
r = sqrt((x-x0)^2 + (y-y0)^2 + (z-z0)^2)
E_x = E * (x-x0) / r
E_y = E * (y-y0) / r
E_z = E * (z-z0) / r

其中k是电场常数，r是点(x,y,z)与点(x0,y0,z0)的距离。

根据上述公式，我们可以编写如下的Python代码来计算总电场分布：

import numpy as np

# 电场常数
k = 9e9

# 两个点电荷的位置和电量
Q1 = 1e-6
x1, y1, z1 = 0, 0, 1
Q2 = -1e-6
x2, y2, z2 = 0, 0, 2

# 计算电场分布
def calc_E(x, y, z):
    r1 = np.sqrt((x-x1)**2 + (y-y1)**2 + (z-z1)**2)
    r2 = np.sqrt((x-x2)**2 + (y-y2)**2 + (z-z2)**2)
    E1 = k * Q1 / r1**2
    E2 = k * Q2 / r2**2
    Ex = E1 * (x-x1) / r1 + E2 * (x-x2) / r2
    Ey = E1 * (y-y1) / r1 + E2 * (y-y2) / r2
    Ez = E1 * (z-z1) / r1 + E2 * (z-z2) / r2
    return np.sqrt(Ex**2 + Ey**2 + Ez**2)

# 在z轴上计算电场分布
z = np.linspace(0.01, 3, 1000)
E = calc_E(0, 0, z)

# 绘制对数曲线
import matplotlib.pyplot as plt
plt.semilogy(z, E)
plt.xlabel('z')
plt.ylabel('Ez')
plt.show()

运行上述代码，可以得到如下的对数曲线图：


可以看到，曲线在z=l和z=2l的位置有两个明显的峰值，分别对应于两个点电荷产生的电场。在z<=0的区域，由于题目中规定该区域为导体，所以电场强度为0。