大学物理2-1习题课五,六章演示课件.ppt

3） 默认为无穷远为电势零点，因此积分到无穷远 。 6.一“无限大”平面，中部有一半径为R的圆孔，设平面上均匀带电，电荷面密度为σ． 如图所示，试求通过小孔中心O并与平面垂直的直线上各点的场强和电势(选O点的电势为零)． P42 6 将题中的电荷分布看作为面密度为σ的大平面和面密度为-σ的圆盘叠加的 结果．选x轴垂直于平面，坐标原点Ｏ在圆盘中心 大平面在x处产生的场强为 圆盘在该处的场强为 。 。 一 静电场中的导体 静电场中的导体平衡条件 2 静电场中的导体电荷分布，满足 (1) 电量守恒； (2) 高斯定律； (3)导体内部场强为零 灵活运用场强和电势的叠加原理。 3 静电屏蔽 （1）导体内部任何一点处的电场强度为零； （2）导体表面处的电场强度的方向,都与导体表面垂直. 知识回顾 导体是等势体（导体表面是等势面， 导体内部电势相等） 。 二 电介质 无介质时的场强。 有介质时介质内的场强。 互求。 互求。 极化电荷面密度 极化电荷 。 。 。 可以视为二简单电容器的串联。 金属板 D的存在不影响 A 板上的电量与 A,B的电势差，故电容不变 其中 则总电容为 。 相当二简单电容的并联。故 上的电量为 板间的场强大小为 。 2016 6 21 吕丽 。 二、两个物理概念：场强、电势 三、两个基本定理：高斯定理、环路定理 知识回顾 一、一个实验定律：库仑定律 （ 所有电荷代数和） 有源场 （与 等价） （保守场） （ 所有电荷代数和） 有源场 （与 等价） （保守场） 。 四、电场强度的计算 2. 点电荷系的电场的计算 设真空中有n个点电荷q1,q2,…qn，则P点场强 典型例子：电偶极子 中垂线上 延长线上 1. 点电荷的电场的计算 。 3. 连续带电体的电场的计算（积分法） 电荷元表达式 体电荷 面电荷 线电荷 思路 把Q?无限多个dq 由dq?dE 。 （1）一均匀带电直线在任一点的电场 特例：无限长均匀带电直线的场强 有用的结论 （2）一均匀带电圆环轴线上任一点 x处的电场 。 （3）一均匀带电圆盘轴线上的一点的场强 当R趋近无穷时 无限大均匀带电平面的场强 。 六、电势 1. 定义: 2. 静电场力作的功与电势差、电势能之间的关系： 3. 电势叠加原理 (1)点电荷的电势分布: (2)点电荷系的电势分布: (3)连续带电体的电势分布: 。 7. 如图所示，边长为l的正方形，在其四个顶点上各放有等量的点电荷．若正方形中心O处的场强值和电势值都等于零，则： (A) 顶点a、b、c、d处都是正电荷． (B)顶点a、b、c、d处都是负电荷． (C)顶点a、b处是正电荷，c、d处是负电荷． (D) 顶点a、c处是正电荷，b、d处是负电荷． P31 7 满足E=0，但不满足U=0 E不为0 。 4．（1）点电荷q位于边长为a的正方体的中心，通过此立方体的每一面的电通量为 ，（2）若电荷移至正立方体的一个顶点上，那么通过每个abcd面的电通量为 。 q/(6e0) q/(24e0) a b c d P32 4 (1)假设q位于边长为a正方体中心，而通过此正方体的电通量的六分之一既是通过一个平面的的电通量 (2)另补充7个同样的正立方体,组成一个新的大的正立方体,这样就可以把电荷放置在 正中心(同(1)q/6ε),再根据小正方体占到大正方体的1/4. 。 解： 选B为电势零点： C B A q P32 (8) 点电荷q=10-9C，与它在同一直线上的A、B、C三点 分别相距为10、20、30 cm，若选B为电势零点 。 求：A、C两点的电势。 。 11．有三个点电荷Q1、Q2、Q3沿一条直线等间距分布,已知其中任一点电荷所受合力均为零，且Q1=Q3=Q。在固定Q1、Q3的情况下，将Q2从Q1、Q3连线中点移至无穷远处外力所作的功 . 由电势的叠加原理有 d Q1 Q3 o Q2 F13 F12 Q1受力为零, P33 11 （因为要克服电场力做负功） 。 5．一无限长均匀带电圆柱体，半径为R，沿轴线方向的线电荷密度为l，试分别以轴线和圆柱表面为电势零点，求空间的电势分布. + + + +