2第6章静电场.pptVIP

* 作业：请未进行网络测试的同学尽快完成！ 流体运动学习题解答已经发到公共邮箱！ 4-T1（6）．假设水在不均匀的水平管道中作稳定流动。已知出口处截面积是管中最细处截面积的3倍，出口处的流速为2.0 m/s，求最细处的流速和压强各为多少？若在最细处开一小孔，请判断水是否能够流出来？ 解：已知h1= h2，S2=3S1，v2=2.0 m/s ，p2= p0， 根据连续性方程： S1v1=S2v2，解得v1=6.0 m/s （Pa） 因为p1 p0，所以水不会流出。 据伯努利方程， 4-16．如图所示，两个很大的开口容器A和B，盛有相同的液体。由容器A底部接一水平非均匀管CD，水平管的较细部分1处连接到一倒U形管E，并使E管下端插入容器B的液体内。假设液流是理想流体作稳定流动，且1处的横截面积是2处的一半，水平管2处比容器A内的液面低h，问E管中液体上升的高度H是多少？ 解：已知截面积 由连续性方程得 因A槽中的液面流速2点处的流速, 由伯努利方程求得 对1、2两点列伯努利方程： 故E管中液柱上升的高度H应满足： 解得 1、2两点用伯努利方程 2点的流速 5-3 在静止于实验室的放射性物质样品中，两个电子沿相反方向运动，实验室观察者观察到每个电子速度为0.67c，求两个电子的相对速度为多少？ 解：选择相对A电子静止的参考系为S系，相对实验室静止为S ‘ 系； 考察对象 —— B电子 x y x y o S‘系相对S系的速度：v=0.67c B电子相对S 系的速度: B电子在S系中的速度: 相对A电子静止的参考系为S ‘ 系，相对实验室静止为S 系； B电子相对S系的速度: S‘系相对S系的速度：v=-0.67c B电子在S系中的速度: 5-5 在t=0时，S系观察者发射一个沿x轴成60o角的方向飞行的光子，S‘系以0.6c的速度沿公共轴x-x’飞行，问S’系的观察者测得光子与x‘轴所成的角度是多大？速度是多大？ 解：在S系中光子的速度分量为： S’系相对S系的速度为： 据洛伦兹速度变换： 5-8 两飞船，在自己的静止参考系中测得各自的长度均为100m，飞船甲上的仪器测得飞船甲的前端驶过乙的全长需要5/3×10-7s。求两飞船的相对速度的大小。 乙 甲 解： 乙飞船固有长度为100m， 甲飞船测量飞过的时间间隔为： 甲飞船测量乙飞船长度为： 乙飞船视为静止 课堂练习３．一飞船相对于地球以0.8c的速度飞行。一光脉冲从船尾传到船头，飞船上的观察者测得飞船长为90m，地球上的观察者测得光脉冲从船尾发出和到达船头两个事件的空间间隔是 解法一： Ｂ 飞船为S’系，地面为S系，则光脉冲从船尾到船头为两点事件 课堂练习4、若有一宇宙飞船以0.6c的速度离开地球，在地球上接收到它发出的闪光周期是180s,则在固定于飞船上的参考系测得的闪光周期是 A、90s B、120s C、144s D、164s C 飞船为S’系，地面为S系， S’系中闪光周期为原时 ★电场强度矢量 的定义 (1)单个点电荷产生的电场 (2)点电荷系产生的电场 (3)连续带电体产生的电场 无限长带电直线产生的场强 x y z o P 方向沿x轴！ 圆环中心轴线上的场强 例1. 已知半径为R，均匀带电线密度为λ的半圆环，求圆心处的电场强度 解：电荷元dq产生的电场 据对称性，判断场强方向 电场强度沿x方向。 例2. 半径为 R 的均匀带电圆盘,面电荷密度为? ,求：圆盘轴线 上任一点 P 的场强。 解：电荷元选取半径为 r 宽为dr 的圆环 以dq 代替右式中的q ，得场强： 方向：圆盘带电“ + ?”, E沿x轴从盘中心指向外。 若圆盘带电“?? ”, E 沿x轴指向盘中心。 2 场强方向： 据对称性知为x轴方向。 关键：怎么选取电荷元？ 讨论： 1. 当Rx时，则 （无限大均匀带电平面的场强） 2. 当Rx时，则 3. 两块无限大带电平面，面密度为σ，电场分布如何？ 由场强叠加原理 讨论： 两板之间： 两板之外： E=0 例3. 半径为R的均匀带电球面，面密度为σ，求轴上 = ？ 关键：圆环宽度dl=dr 电荷元的电量： P . 分析：选取电荷元为一带状圆环， 圆环到轴线的距离为r 圆环产生的电场强度的x分量大小为： 场强沿x方向 统一积分变量 ? P . 若P点在球壳外，即xR， 若P点在球壳内，即xR， ——Faraday引入电场线描述电场强度 +q ?q 电场线的性质： 一、电场线和电通量 1.电场线（E线） 第3节 静电场的高斯定理 Gauss? Law of Electrostatic