大学物理下 第八章 静电场5.pptVIP

* * 静止电荷 静电场 E U 电场线 等势面 b a U1 U2 U3 1、图示为静电场的等势线, 已知 请画出a、b两点的电场强度的方向, 并比较它们的大小 2、已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和∑q＝0，则可肯定： (A) 高斯面上各点场强均为零． (B) 穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零． (C) 穿过整个高斯面的电场强度通量为零． (D) 以上说法都不对． 问题: 是否存在着这样的静电场线? 反证法：设静电场中存在此类电场线，则可作环路 c d b a 违背静电场的环路定理 即平行线必为均匀场, 该电场线不是静电场. 例1、一带电细线弯成半径为R的半圆形，电荷线密度为λ=λ0sin?, 式中λ0为常数， ? 为半径R与x轴所成的夹角(如图所示)。试求环心O处的电场强度 ? x y 例2、电荷Q均匀地分布在半径为R的球体内，试求距离球心为r（rR)处的电势 例3、两个同轴带电长圆筒R1、R2，内、 外圆筒电势分别 U1=2U0， U2 =U0，U0为一已知常量。求两圆筒之间的电势分布。 U2 U1 R1 R2 ? x y ? 解： 解 + + + + + + + + + + + + + + + + U2 U1 R1 R2 解： 习题一16 书p8-21 自测练习下 p1 3 a a P M 求 UM r0 r 例4、已知球面q、R，带电线?、l，求相互作用力和细 线在电场中的电势能。（01级的考题） r0 r 例5、分析电偶极子在均匀电场中的运动情况。 （1）受力情况 F+ F- （2）静电势能 (3)若一电偶极子原来与均匀电场平行，将它转到与电场反平行时，外力作功为多少？ 表明：电偶极子取向与外电场一致时，达到平衡状态； 电偶极子取向与外电场一致时，电势能最低； + + + + + + + + 感应电荷 导电性物质的分类： 导体 、 半导体、 绝缘体、 超导体 金属导电模型 带正电荷的原子实——构成导体框架、形状、大小（基本不动），自由电子——充满整个导体属公有化。导体呈电中性 当有外电场或给导体充电，场与导体相互作用，自由电子重新分布 自由电子 + + + + + + + + 导体内电场强度 外电场强度 感应电荷电场强度 一、静电场中的导体 1、静电平衡的条件 静电平衡的条件 + + + + + + E 2、静电平衡时导体的性质 1)导体是等势体，导体的表面是等势面 2)导体内部净电荷为零，电荷只能分布在表面 3)导体表面电荷面密度与表面邻近处的场强成正比 4) 孤立导体各处的面电荷密度与其表面的曲率有关. ? ? ? ? ? ? ? ? Q P Ei= 0 Q? P? 高斯面 有净电荷 证明2 反证法： 与静电平衡条件违背，所以导体内部无净电荷 证明1 若导体内有净电荷，则