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第五部分 真空中的静电场，电势，静电平衡 班级 ____________ 班内学号 ___________ 姓名 ____________ 知识点： 1. 场强 (1)?? 电场强度的定义 (2)?? 场强叠加原理 (矢量叠加) (3)???点电荷的场强公式 (4)?? 用叠加法求电荷系的电场强度 2. 高斯定理 真空中 电介质中 3. 电势 (1)??? 电势的定义 对有限大小的带电体,取无穷远处为零势点,则 (2 电势差 (3) 电势叠加原理 (标量叠加) (4) 点电荷的电势 (取无穷远处为零势点) 电荷连续分布的带电体的电势 (取无穷远处为零势点) 4. 电荷q在外电场中的电势能 5. 移动电荷时电场力的功 6. 场强与电势的关系 7..导体的静电平衡条件 (1) (2) 表面垂直导体表面 8. 静电平衡导体上的电荷分布 导体内部处处静电荷为零.电荷只能分布在导体的表面上. 重点： 1. 掌握电场强度和电势的概念以及相应的叠加原理。掌握电与势电场强的积分关系，了解场强与电势的微分关系。能用微积分计算一些简单问题中的场强和电势。2. 确切理解高斯定理，掌握用高斯定理求场强的方法。3. 理解导体的静电平衡条件。掌握有导体存在时的电场和导体上电荷分布的计算。 难点： 用微积分计算电荷连续分布的带电体的场强和电势。2．场强与电势的微分关系。3．有导体存在时的电场和导体上电荷分布的计算。 解题要点： A电场部分：(根据静止的场源电荷分布求静电场分布) 叠加法：基于点电荷的场强分布利用叠加原理求解。特别注意叠加是求矢量和，要先求元电荷在所求场点的的分电场强度，最后利用积分求分量的总场强 高斯定理： 利用电荷分布的对称性分析场强分布的对称性，作出合适的高斯曲面，然后再求电通量时可以强场强从积分好提出，从而得出结果 由于电荷有两种，在某些情况下，应用补偿法，可以充分利用已知电场强度分布的结果最后叠加求电场。 B电势部分 求电势和电势差，最基本的方法时根据定义，即场强的线积分求结果。要注意电势零点的选择。当电场强度分布不能用一个统一公式表示时，应沿积分路径分段积分，求两点之间的电势差时直接用场强积分公式带入两点位置的上下限即可，不必先求两点的电势在计算其差 求电势分布的另一个方法时利用点电荷的电势叠加法。包括用点电荷的电势公式对所有场源电荷积分。这时不需要再计算电场强度这一中间步骤。要注意叠加时，各电势应取同样的电势零点。 由电势分布求场强分布是求场强分布的一个重要方法。这时要先求出电势分布的函数，然后求梯度的负值。 通过计算电场力移动电荷时做功可以说明电能和其它能的转换。这时一条重要要求，这时要注意正功负功，以及电势能的增减。 C静电场中的导体部分 计算由导体存在时的静电场分布的问题时，一般应用高斯定律、电荷守恒和电势的概念，并且要结合静电平衡的条件进行分析。应用高斯定理取高斯面时，常使全部高斯面或其一部分在导体内部。注意导体内部场强为零是导体各处面电荷在导体内部的电场以及外部的电场相叠加的结果 选择题 已知空间某区域为匀强电场区，下面说法正确的是（） A 该区域内， 电势差相等的各等势面距离不等 B该区域内， 电势差相等的各等势面距离不一定不等 C该区域内， 电势差相等的各等势面距离一定相等 D该区域内， 电势差相等的各等势面一定相交 关于高斯定理得出的下述结论正确的势（） A闭合曲面内的电荷代数和为零， 则闭合曲面上任一点的电场强度必为零 B闭合曲面上各点的电场强度为零，则闭合曲面内一定没有电荷 C闭合曲面上各点的电场强度仅由曲面内的电荷决定 D闭合曲面的电通量仅由曲面内的电荷决定 E高斯定理仅适用于高度对称性带电体产生的电场 3) 一带电荷Q的肥皂泡在静电力的作用下半径逐渐变大，设在变大过程中其中心位置不变， 形状仍为球面， 电贺在球面保持均匀分布，则在肥皂泡变大过程中（） A始终在泡内的点场强变小 B始终在泡外的点电场强度不变 C被泡面掠过的点场强变大 D以上说法都不对 4) 边长为a的正方形， 在四个顶角各放一个电荷q, 则正方形中垂线上与中心距离为a的P点的电场强度大小为（） A B C D 0 5）将一正电荷从无限远处移入电场中M点， 电场力做功为8x10-9J, 若将零一个等量的负电荷从无限远处移入该电场中的N 点，电场力做功为－9x10-9J, 则可确定（） A B C D 6）真空中有一半