大学物理 静电场Tang Version.pptVIP

静 电 学——华山论剑 四大武林高手 身怀绝技 内力（1）—— 心法： 特征： 方向—— 场源指向场点的单位矢 单位—— 叠加—— 表示—— 各家之法 点： 线： 面： 体： 几点说明 电偶极子 △ 线段 狼牙棒 △圆面 △ 球体 秘笈——高斯定理 高斯定理 内力（2）——U 几点说明 点电荷电势公式加电势叠加原理。 电力线与等势面正交。 沿着电力线方向电势降低。 等势面较密集的地方，场强较大。 场强与电势不能点点对应 场强与电势的关系 场强沿任意方向的分量等于电势沿该方向空间变化率的负值 各家之法 △点 △点电荷系 △电荷连续分布 线 面 △圆面 体 △球体 内力（3）——C（潜力） 习题讲解 1、图示为一具有球对称性分布的静电场的E~r关系曲线． 请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的． (A) 半径为R的均匀带电球面． (B) 半径为R的均匀带电球体． (C) 半径为R 、电荷体密度r＝Ar (A为常数）的非均匀带电球体． (D)?? 半径为R 、电荷体密度r＝A/r (A为常数)的非均匀带电球体． [D] 2. 真空中一立方体形的高斯面,边长a＝0.1 m，位于图中所示位置．已知空间的场强分布为：Ex=bx , Ey=0 , Ez=0．常量b＝1000 N/(C·m)．试求通过该高斯面的电通量． F1 = -E1 S1= -b a3 F2 = E2 S2 = 2b a3 F = F1+ F2 = 2b a3-b a3 = b a3 =1 N·m2/C 3．在盖革计数器中有一直径为2.00 cm的金属圆筒，在圆筒轴线上有一条直径为0.134 mm的导线．如果在导线与圆筒之间加上850 V的电压，试分别求: (1) 导线表面处 (2) 金属圆筒内表面处的电场强度的大小． ＝2.54 ×106 V/m ＝1.70×104 V/m 4．假想从无限远处陆续移来微量电荷使一半径为R的导体球带电． (1) 当球上已带有电荷q时，再将一个电荷元dq从无限远处移到球上的过程中，外力作多少功？ (2) 使球上电荷从零开始增加到Q的过程中，外力共作多少功？ * 南帝 北丐 东邪 西毒 一阳指 打狗棒 劈空掌 蛤蟆功 点 线 面 体 E U C Q F S d Ф ε 套路：冬练三九，夏练三伏 日积月累 △ 线段 △ 无限长线段 △ 环 △ 环面 △ 无限大平面 △ 球面，柱面 △ 球体 △ 球壳 △ 柱体，柱桶等 其他对称体 △电偶极子 基本方法：1.选取坐标2.微元3.积分 场强遵循叠加原理 电场强度及电场力在真空中的所有公式，当充满均匀电介质（或分层均匀充满）时，只要将公式中的 改为场点处电介质的电容率 即可。 场强沿一个闭合的环路积分为 0 静电场的环流定理 静电场的积分与路径无关，只取决于始末位置，故静电场是保守场。 Go 电偶极矩: +q -q 电偶极子中垂线上一点的场强 电偶极子延长线上一点的场强 力偶矩 力图使电偶极子的偶极矩 转到与外电场 一致方向上来 在非均匀外电场中,电偶极子一方面受到力矩的作用,使电偶极矩力图转到与外电场一致的方向;另一方面其中心还要受到合力的作用, 通常其方向指向场强数值增大的方向。 back a P A B o x y x r △无限长直线 o P △圆环 back o P ?0 当 △无限大平面 back △ 球壳 back 电场中通过任一曲面S的电通量 匀强电场中 通过 平面S 的电场强度通量： 通过任一闭合曲面S的电场强度通量 秘笈说明 1 高斯定理中的电场强度是由空间所有电荷共同