大学物理电磁学练习.ppt

例 例 课堂练习 安培环路定理 安培环路定理 R1r R2 f =Q1 /4p re 0 + Q2 /4p R2e 0 r R2 f=( Q1+ Q2 )/4p re 0 Q1 Q1 + Q2 电势连续 r R1 f =Q1 /4pR1e 0 + Q2 /4p R2e 0 S1 S2 S3 例.空腔导体不带电。S1,S2,S3为闭合曲面，电通量为零的曲面是_________。 场强处处为零的曲面是________。 S1、S2 S2 例 在内外半径分别为R1和R2的导体球壳内，有一个半径为r 的导体小球，小球与球壳同心，让小球与球壳分别带上电荷量q和Q。试求： （1）小球的电势Vr，球壳内、外表面的电势； （2）小球与球壳的电势差； （3）若球壳接地，再求小球与球壳的电势差。 解：（1）由对称性可以肯定，小球表面上和球壳内外表面上的电荷分布是均匀的。小球上的电荷q将在球壳的内外表面上感应出-q和＋q的电荷，而Q只能分布在球壳的外表面上，故球壳外表面上的总电荷量为q+Q。 小球和球壳内外表面的电势分别为 球壳内外表面的电势相等。 （3）若外球壳接地，则球壳外表面上的电荷消失。两球的电势分别为 （2）两球的电势差为 两球的电势差仍为 由结果可以看出，不管外球壳接地与否，两球的电势差恒保持不变。当q为正值时，小球的电势高于球壳；当q为负值时，小球的电势低于球壳, 与小球在壳内的位置无关，如果两球用导线相连或小球与球壳相接触，则不论q是正是负，也不管球壳是否带电，电荷q总是全部迁移到球壳的外边面上，直到Vr-VR=0为止。 er1 er2 已知S，d，er1 ，er2 。求电容。 用串联公式计算？？ er1 er2 并联U不变 已知S，d，er1 ，er2 。求电容。 或用并联公式计算: er1 er2 例 E 插入S，相对常数介电er, 厚度为d’（d’d)的介质 先要说明电容大小与插入的位置无关 方法一 Q -Q E0 E0 C=Q/V 方法二 与贴着插入电容相同 例13.1求通电导线在均匀磁场中受力。 取Idl, 它受力为dF。各电流元的dF 方向不同. I a b dF 例:求通电导线在均匀磁场中受力情况 设 B 沿z方向,通电导线在xoy平面 x y O I a b 例、求导线段在均 匀磁场中的受力 方向竖直向上 推论 任意形状闭合载流线圈受合力为零 在均匀磁场中 练习 如图 求半圆导线所受安培力 方向竖直向上 例.真空中导线R,I置于均匀外磁场B中，该载流导线所受的磁力大小？ R I l l R I 方向如图所示 12.4 解:因O点在两长直导线的端点延长线上，所以两长直导线在O点产生的磁感应强度为零。设环线均匀, 电阻率均匀，则有 I O 解： 左边半无限长直线： 圆弧： 右边半无限长直线： B的三个部分的（方向的）关系？ 求O点的 I O 求各个O点的 例12.6求无限长均匀通电圆柱面R,I 的磁感应强度分布. ⑴判断对称: B分布轴对称。 ⑵积分回路为l R * 1-14 r R , Q=0,E=0 r R Q= s 2pRl 2p rl E=Q/e0 E=s 2p Rl /2p rle0 E= s R / re0 侧面有通量 =Q in /e0 =ES侧 2prl r是高斯面半径 R是带电面半径 高斯面内电荷 解：由电荷分布的柱对称可知，电场分布也具有柱对称性，选高h半径为r的圆柱面为高斯面。 例7.1求电偶极子在中垂线上的p点的E大小。 p r 无限长带电直线 ?2 ?1 q1=0, q2=p 有限长 带电直线 在 点 柱对称 例7.3求均匀带电圆环在轴线上任一点p的场强已知 R 、q 解⑴取dq ⑶整个圆环q激发的电场E dEx= dE cos? x ? o p ⑵dq激发的dE大小: dEy= dE sin? 环心处E=0 =0 解： ⑴取元dq=?dl= ?Rdθ 例半径为R的圆形带电导线， 其带电线密度为λ=λ0cosθ。 求圆心o的电场强度大小及方向。 θ O X Y ⑵各dq激发 (3)各分量 θ O X Y 圆心电场为 1)闭合面的电通量与面内电荷____关, 与面外电荷____关. 3)闭合面的电通量Φ=0