《內(nèi)容提要典型題》PPT課件.ppt

主要內(nèi)容：,兩個重要概念(描述電場性質(zhì)的兩個基本物理量)1.電場強度E(從力的角度出發(fā)給出表征電場性質(zhì)的矢量)。2.電勢V(從能量的角度出發(fā)給出表征靜電場性質(zhì)的標(biāo)量)。,二.一個定律兩個原理兩個定理1.庫侖定律；2.電場強度的疊加原理；3.電勢疊加原理；4.高斯定理；5.環(huán)路定理,高斯定理和環(huán)路定理反映了靜電場是有源無旋（保守）場.,電荷連續(xù)分布情況電場強度的計算步驟：,1、取電荷元dq,2、計算電荷元dq在場點處場強的大小和方向,3、選擇坐標(biāo)，將場強分解為X、Y分量dEx、dEy,4、計算場強的X、Y分量Ex、Ey,5、矢量合成，計算合場強,內(nèi)容簡述,幾種常見帶電體的電場,1.點電荷（或球外)：,3.無限長均勻帶電直線：,2.均勻帶電球殼內(nèi)：E=0,方向：垂直于直線,均勻帶電球殼(體)外：,內(nèi)容簡述,4.均勻帶電無限大平面的電場,5.兩塊均勻帶電無限大平板的電場,兩塊平板外側(cè)的電場,兩塊平板之間的電場,6.均勻帶電圓環(huán)軸線上的電場,方向：沿軸線,內(nèi)容簡述,電場線與等勢面,電場線的特性,1）始于正電荷,止于負電荷.靜電場電場線不閉合。2）任意兩條電場線不相交。,等勢面的特性,1.電場線與等勢面垂直。,2.等勢面越密的地方電場強度越大。,3.電場線方向指向電勢降落的方向。,內(nèi)容簡述,電通量,垂直通過某一面積的電場線數(shù),內(nèi)容簡述,電勢能,電場力做功,將試驗電荷q0由電場中a點移動到b點電場力所作的功為：,電勢差,電勢能、電場力做功,由對稱性有,例2有一半徑為a的均勻帶電的半圓環(huán)，帶電量為q。試求：圓心處的電場強度和電勢。,由對稱性,O點場強的大小：,方向：沿X軸正方向,解：,例3如圖所示,有一均勻帶電+Q的四分之一圓環(huán),圓環(huán)半徑為R,另有一個點電荷+Q置于A點,求O點的場強和電勢.,解:(1),建坐標(biāo)系,如圖,在環(huán)上取電荷元dq,圓環(huán)的場強：,例7：如圖所示,有一均勻帶電+Q的四分之一圓環(huán),圓環(huán)半徑為R,另有一個點電荷+Q置于A點,求O點的場強和電勢.,解:(1),在環(huán)上取電荷元dq,圓環(huán)的場強：,建坐標(biāo)系,如圖,例7：如圖所示,有一均勻帶電+Q的四分之一圓環(huán),圓環(huán)半徑為R,另有一個點電荷+Q置于A點,求O點的場強和電勢.,解:(1),在環(huán)上取電荷元dq,圓環(huán)的場強：,建坐標(biāo)系,如圖,點電荷Q在O點激發(fā)的場強：,O點的場強：,(2)O點的電勢,解：如圖所示，建立坐標(biāo)系，取微分元dx則有,統(tǒng)一變量：,（1）無限長均勻帶電細棒的場強方向垂直于細棒。,（2）中垂線上任一點。,例5如圖均勻帶電導(dǎo)線ABC的電荷線密度為，求O點的電勢,AB段,BC段,9-8若電荷Q均勻地分布在長為L的細棒上，求證：（1）在棒的延長線上，且離棒中心為r處的電場強度為,解:（1）,電荷線密度為,得證,9-9一半徑為R的半球殼，均勻地帶有電荷，電荷面密度為，球球心處電場強度的大小。,解：,在球面上取一細圓環(huán)電荷元dq,式中：,該圓環(huán)在O點產(chǎn)生的電場強度為：,9-9一半徑為R的半球殼，均勻地帶有電荷，電荷面密度為，球球心處電場強度的大小。,解：,在球面上取一細圓環(huán)電荷元dq,式中：,該圓環(huán)在O點產(chǎn)生的電場強度為：,該圓環(huán)在O點產(chǎn)生的電場強度為：,所有圓環(huán)在O點產(chǎn)生的電場強度方向相同,9-9一半徑為R的半球殼，均勻地帶有電荷，電荷面密度為，球球心處電場強度的大小。,解：,在球面上取一細圓環(huán)電荷元dq,式中：,該圓環(huán)在O點產(chǎn)生的電場強度為：,所有圓環(huán)在O點產(chǎn)生的電場強度方向相同,9-11兩條無限長平行直導(dǎo)線相距為，均勻帶有等量異號電荷，電荷線密度為。（1）求兩導(dǎo)線構(gòu)成的平面上任意一點的電場強度（設(shè)該點到其中一線的垂直距離為x）。（2）求每一根導(dǎo)線上單位長度導(dǎo)線所受到另一根導(dǎo)線上電荷作用的電場力。,解:（2）,每根導(dǎo)線所在處的場強大小為,每根導(dǎo)線單位長度所受電場力大小為,9-12設(shè)勻強電場的電場強度與半徑為R的半球面對稱軸平行，試計算通過此半球面的電場強度通量。,解:,S,9-15兩個帶有等量異號電荷的無限長同軸圓柱面，半徑分別為和（），單位長度上的電荷為。求離軸線為r處的電場強度：（1）；（2）（3）,解:,解:,點電荷所受合力,O點的電勢,將從O點推到無窮遠處電場力需作功,外力作功,9-16,9-19電荷面密度分別為+和-的兩塊無限大均勻帶電的平行平板，如圖放置。取坐標(biāo)原點為零電勢點，求：空間各點的電勢分布并畫出電勢隨坐標(biāo)變化的關(guān)系曲線。,解：,I,II,III,1）x<-a區(qū)域（I區(qū)）,空間任意一點的場強：,2）-a<xa區(qū)域（III區(qū)）,解：,I,II,III,1）x<-a區(qū)域（I區(qū)）,空間任意一點的場強：,2）-a<xa區(qū)域（III區(qū)）,空間任意一P點的電勢：,1）x<-a區(qū)域（I區(qū)）,2）-a<xa區(qū)域（III區(qū)）,9-20兩個同心球面，半徑分別為R1和R2，各自帶有正電荷q1和q2。求：（1）各區(qū)域電勢分布并畫分布曲線；（2）兩球面上的電勢差為多少？,解：,利用高斯定理和場強的疊加原理求：,球面內(nèi)：,球面外：,r<R1,R1<rR2,r<R1,R1<rR2,直接用電勢疊加原理：,9-20兩個同心球面，半徑分別為R1和R2，各自帶有正電荷Q1和Q2。求：（1）各區(qū)域電勢分布并畫分布曲線；（2）兩球面上的電勢差為多少？,解：,利用電勢差的定義求：,9-23兩根很長的同軸圓柱面（，），帶有等量異號電荷，兩者的電勢差為。求：（1）圓柱面單位長度上帶有多少電荷？（2）兩圓柱面之間的電場強度。,解:,設(shè)圓柱面單位長度上帶有電荷，則兩圓柱面之間的電場強度為,兩圓柱面間電勢差為,