[物理]第九章-真空中的静电场-电势.ppt

* * ?电力线的方向指向电势降落的方向。 因沿电力线方向移动正电荷电场力做正功，电势能减少。 ?两个相邻等势面的电势差相等，所以等势面较密集的地方，场强较大。等势面较稀疏的地方，场强较小。 * * 二、电场强度与电势梯度的关系 电势分别为 和 的邻近等势面， 把试验点电荷q0从 a 沿dl 移到 b，电场力作功 U+dU U d l 电场中某点电场强度在任一方向的分量等于电势在此方向上变化率的负值，负号表示场强指向电势降低的方向。合场强等于该点电势梯度的负值。（电势梯度：电势随坐标的变化率） * * 课堂练习－3 已知沿x轴电势处处为零。由此我们可以断定电场强度的x分量肯定是：(1) 零； (2) 沿正x方向； (3) 沿负x方向。 课堂练习－4 在空间的某个区域电场强度为零。由此我们可以断定此区域内的电势肯定是：(1) 零；(2)常数；(3) 正的；(4) 负的。 * * 于是我们得到计算场强的又一种方法： 例9.11 求均匀带电圆环轴线上一点的场强。 * * 【小结】 主要掌握电势和电场强度的关系 * * 作业： 9-31 9-32 * * 【解答】上述做法有两个错误，一是用圆心的电场强度代替了整个电场分布，二是积分路径应是圆心到无限远处。正确的方法（应用叠加原理）： 【讨论题一】有一半径为R，电荷线密度为?的均匀带电圆环，求圆心处的电势。 或许可以先求圆心处的电场强度 ， 再用 这种做法对不对？为什么？ * * 【讨论题二】有一无限大均匀带电平面，电荷面密度为?，在它的附近有点电荷q，如图所示。有人求出P的电势为 这种做法对不对？为什么？ 本题的错误在于电势零点不统一。 参考解答：选O点为统一的电势零点。 * * 【讨论题三】Q、R相同的均匀带电球面和非均匀带电球面，二者球内外的电场强度和电势分布是否相同？球心处的电势是否相同？（设无限远处的电势为零） 【解答】二者球内外的电场强度和电势分布均不相同，只有球心处的电势相同. R Q * * 【例题一】如图所示，两个均匀带电球面，半径分别为R1 、R2,带电量分别为Q1、Q2。求此带电系统在空间形成的电场和电势的分布。 再用电势的定义式计算电势 * * * * 【例题二】如图所示，已知一长为L，均匀带电Q 的细棒，求Z 轴上一点P的电势及电场强度在Z 轴上的分量。 * * 【例题二】如图所示，已知一长为L，均匀带电Q 的细棒，求Z 轴上一点P的电势及电场强度在Z 轴上的分量。 * * 【例题三】如图所示，一均匀带电球面，总电量为Q。另有一均匀带电细棒，长为L，电荷线密度为? ，棒的一端距球面距离为L。求：细棒在均匀带电球面产生的电场中的电势能。 phypzq@ 真空中的静电场 联系方式 Name: 郑大昉 Email: dfzheng@ Tel:Home page: /prof/zdf.htm 课件下载 IP地址: 用户名: studentd 密码: studentd * * 本章教学基本要求 1、理解静电场的保守性，理解电势、电势差的概念。 2、掌握电势的计算问题，能应用电势的定义式（场强线积分法）或电势叠加原理求电势。 3、了解电势与场强的微分关系，并能利用它由电势求电场强度。 * * 真空中电荷周围存在着静电场 电场强度的计算有两种方法： 1.利用点电荷或电荷元场强公式结合场强叠加原理求解； 2.电荷对称分布时可用高斯定理求解。 下面先复习电场强度的计算 静电场知识回顾 * * 1、点电荷产生的电场： 多个点电荷时满足叠加原理 * * 2、连续带电体产生的电场： 其电场看成由许多点电荷产生电场的叠加 具体的解题步骤： ①、画出示意图，选取适当的电荷元； ②、建立坐标系，将电荷元的电场强度分解； ③、确定积分的上下限，积分后合成。 * * 3、高斯定理的应用： 静电场是有源场。 当电荷分布具有某种对称性时，应用高斯定理，选取适当的高斯面，使曲面积分中的E 及 能以常数形式提出积分号，即可求出场强。 * * 当试验点电荷 在点电荷 的电场中从a点移到b点，静电场力作了多少功？这是变力作功问题，具体分析如下： dr 一、静电场力作功的特点： 静电场的环路定理 * * 做功与路径无关 对于由多个静止点电荷组成的系统或静止的连续带电体，可