[工作范文]ch09_5-2011静电场习题课.pptVIP

二 填空题 2. 解：带正电、有缺口的细圆环相当于一个均匀带电的细圆环和长为d、带负电且电荷线密度与圆环相同的直线的叠加。 场强方向为从O点指向缺口中心点 三 计算题 解：在x处取电荷元， 它在q0处产生电场 向左 各电荷元在q0处产生的场强方向相同， 点电荷所受电场力： 2. 解： 3. 解： 方向可由E的正负确定。E 0表示沿x轴正向， 反之沿x轴负向。 自学：教材P.227 例6 练习: 9.5, 9.9 预习: 第六节 同学们好 如果你老是在你的舒服区里头打转，你就永远无法扩大你的视野，永远无法学到新的东西。只有你跨出舒服区以后，你才能使自己人生的圆圈变大，你才能挑战自己的心灵，使之变得更加坚强，最终把自己塑造成一个更优秀的人。 －－（美）布伦达.乌尔巴奈克 习题课： 的计算 静 电 场 环路定理 有源场 保守场 高斯定理 由高斯定理求 由叠加原理求 点电荷公式 常用公式 由 与 的关系求 由场强积分法求 由叠加原理求 点电荷公式 常用公式 电场强度 电 势 重点 计算 理解 理解 典型静电场 点电荷： 均匀带电圆环轴线上： 无限长均匀带电直线： 均匀带电球面： 无限大均匀带电平面： 点电荷系 连续分布带电体 一、用叠加原理求场强 练习 在真空中有两块相距为d (d )的平行金属板，面积均为S, 分别带有电量+q和-q, 判断下列说法是否正确？ ①根据库仑定律,两板之间的相互作用力为： ； ② 因为F=qE，而两板间场强 ，其中 ， 所以 ； ③ 由于一个板上的电荷在另一个板处产生的电场为 ，所以 ? ? ? 例1.一段半径为a的细圆弧，对圆心的张角为?0，其上均匀分布有正电荷 q，如图所示，试以a、q、?0表示出圆心O处的电场强度。 q 分析:不具有球、柱、面对称性、不用高斯定理 叠加原理 由叠加原理求 步骤： 由已知的点电荷或典型带电体场强公式写出 的场强 ，并将其分解 ①取电荷元 建立如图坐标系 q ②dq在圆心处产生的场强 为(点电荷场强公式) 将 分解 ③对称性分析可知 思考: (1) 用哪种方法求解? (2) 叠加法： 例2. 求均匀带电半球面(R, ?已知) 球心处电场。 对否？ ╳ √ 将半球面视为由许多圆环拼成。 (3) 的大小，方向？ 沿 方向 。 (4) 能不能由 直接积分？ 积分限如何确定？ 沿 方向。 因为各圆环在O点处 同向, 可直接积分。 高斯定理 二、用高斯定理求场强 注意： 1、高斯面的选择是任意的(但所求电场的点在高斯面上) 封闭曲面及 其理解 原则： 使待求的E能移到高斯定理的积分号外 常见情况有三类： 电荷分布 球对称 柱对称 面对称 选同心球面 选同轴圆柱面 选上下底与带电面平行的柱面 2、高斯定理中的 是总电场 3、等式右端的 是高斯面内所有电荷的代数和 高斯定理 练习 有两个电偶极子，一个位于封闭曲面S内部，另一个位于S外部。 ① 使S内的电偶极子的正、负电荷接触而中和，通过S的电通量是否变化？空间各点场强是否变化？S上各点场强是否变化？ ② 若让S面外的电偶极子的正、负电荷中和，上面各问的结果又如何？ 解答：通过S的电通量不变。原来空间各点的电场 强度和S上各点的场强均要发生变化。 例1. 有一个球形的橡皮膜气球，电荷q均匀地分布在球面上，在此气球被吹大的过程中， 被气球表面掠过的点(该点与球中心距离为r)，其电场强度的 大小将由 变为 。 P r P r 解: (1) 由高斯定理可知，均匀带电球面内部场强为零，外部任意一点场强为 球对称 (2) 在气球被吹大的过程中，被气球掠过的点都从球外变为球内 ,因此其场强大小由 变为零。 思考：(1) 选用哪种方法求解更方便？ 未破坏电场分布的球对称性,用高斯定理求解方便 。 选高斯面 (2) 选同心球面 S (r ?)高斯面 例2. 求半径 R，电荷体密度 ( k为常数， ) 带电球体内外的场强。 (4) 电场强度的大小，方向 ？ 由高斯定理： 得： 沿径向 (5) 对结果的定性理解