大学物理下第八章静电场4.ppt

* * 静电场的环路定理 电势 电势叠加 注意: 共同的电势零点 设 点电荷的电势 设 例如 均匀带电q、 R的细圆环轴线上任一点的电势。 解1、 解2 例5、带电球壳Q、R，求电势分布 Q R 习题册一p5 9 R1=5.0cm R2=20.0cm Q2 Q1 求:Q1、Q2、零电势的半径 例6、求无限长均匀带电直线的电场中的电势分布 已知场强为： 方向垂直于带电直线。 选取r0 的p0点为电势零点，则距带电直线为 r 的 P点的电势： 点电荷的等势面 1、等势面——电势相等的点所形成的曲面 五、电场强度和电势的关系 规定：两个相邻等势面的电势差相等 ?U=C 电偶极子的电场线与等势面 + 2、等势面的性质： 证明：将单位正电荷从等势面上M点移到N点，电场力做功为 2）电场线的方向指向电势降落的方向。 1）电场线与等势面正交。 a b 3、电势梯度 电场中某一点的电场强度沿某一方向的分量，等于这一点的电势沿该方向单位长度上电势变化率的负值. ——方向导数 高电势 低电势 高电势 低电势 负号—方向与 相反,由高电势处指向低电势处 方向是方向导数的最大值 （电势梯度） 直角坐标系中 为求电场强度提供了一种新的途径 求 的三种方法 利用电场强度叠加原理 利用高斯定理 利用电势与电场强度的关系 物理意义 （1）空间某点电场强度的大小取决于该点领域内电势U的空间变化率. （2）电场强度的方向恒指向电势降落的方向. 例7、一均匀带电细棒置于x轴上。求EP P L d 解：令 d=? dq ? x 试判断下列说服是否正确，并举例说明： （1）已知某点的E就可以确定该点的U； （2）已知某点的U就可以确定该点的E； （3）E不变的空间，U也一定不变； （4）E值相等的曲面上，U值不一定相等； （5）U值相等的曲面上，E值不一定相等。 六、带电粒子受力及其运动 例8、一点电荷位于圆心处，A、B、C和D位于同一圆周上的四点, 将试探电荷从A点移到B、C、D。则电场力作功等于多少？若在圆周对应位置上置电荷Q，则-q 从O点移到无穷远处，外力需作功多少？ -q A D C B -q A D C B Q Q ——动能原理 例9（书p47 8-20）在静电透镜实验装置中，有一均匀带电的圆环，内半径为R1，外半径为R2，其电荷面密度为?(负电)，现有一电子沿着轴线从无限远射向带负电的圆环，欲使电子能穿过圆环，它的初始动能至少要多大? 解：设电子在无穷远处初动能为Ek 例10、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