大学物理b教学课件-习题辅导课-静电场.ppt

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1、电场强度和电势,1.两个物理量2.两个基本性质方程3.两个计算思路,电磁学1 真空中静电场知识要点,叠加与高斯,某种对称性,某种对称性,利用高斯定理先解合场,然后,4,4.强调两点 注重典型场 注重叠加原理,5,点电荷电偶极子无限长带电线(柱面 柱体）无限大带电面（板）,r d,r l,r L,r d,条件 带电体 P场点,6,电力线与等势面的关系1.电力线处处垂直等势面在等势面上任取两点 a、b，则,2.电力线指向电势降的方向,=0,a、b 任取 处处有,1.讨论.习题讨论课指导2.1 三.1,下列说法是否正确？试举例说明。,答：,错。,电偶极子在 S 内,例如：,电荷在 S 外,答：,错。

2、,均匀带电球外有一带等量异号电荷的同心球壳,答：,对。,（这正是高斯定理的结果）,例如：,答：,错。,例如：,S 内无电荷S外有电荷,答：,错。,（例如有限长均匀带电直线）,S 内外均有电荷分布,2.指导2.1 三.4两个平行带电板之间的相互作用力,(1)错。库仑定律只适用于点电荷,(2)错。一个极板在另一个板产生的电场 为q/2S0,试判断其正误。,答：,3、指导2.2 三.1下列说法是否正确？说明理由或举例。,答：,错。,答：,错。,答：,错。,如：,均匀电场,对。,对。,例如：,S面上 的情况与 S 面上 的情况就不同。,【答】,【答】,(4)某面上 不一定,(5)某面上 不一定,（见下

3、）,又如，在中分面上各点 U=0，但是 有各种值。,例如：电偶极子的等势面,4.指导2.2 三.3 如图示，有人由电势叠加,对否？理由如何？,答：,不对,错在两个相叠加的电势的零点不一致,正确作法：,选大平板处（x=a）电势为零,原理求得P点电势为,5.指导2.1 四.6在半径为R1，体电荷密度为 的均匀带电球体内，挖去一个半径为 R2 的小球体。空腔中心 O2 与带电球体中心 O1之间的距离为 a，且R1aR2，如图所示。,求：空腔内任 一点的场强。,能否直接用高斯定理？,=,+,可得,（2）小球（-）在 P 点 的场强，也可用 高斯定理求，,可得,叠加：p点的总场强,（匀强）,（1）大球（

4、+）在 P点的场强，可用高斯定理求，,6.指导2.1 四.3（修改）已知：厚为2d 的均匀带电无限大平板，电荷体密度为,求：场强和电势分布,解：,由对称性和无限大条件,有,且,选横置柱面（一个底在中分面上）为高斯面,得,（高）,求,（高）,得,场强分布曲线：,计算：,（分段积分）,由对称性知,电势分布曲线：,7、一均匀带电球壳，面电荷密度，球面上任意小面元dS上所受静电力。,除dS外,其它电荷产生的电场,高斯定理，球壳外电场,球壳内为零,解：,dS 产生的电场,8、两个均匀带电球体（+、-），球心间距为b，重叠区域不带电荷，求该区域任意点电场。,b,+,-,o,o,E1,E2,r-,r+,r,

5、b,P,.,.,.,解：,9、两根无限长均匀带电线相距2a，线电荷密度和-，证明等势面为圆柱面。,选坐标原点为势能零点,证明:无限长均匀带电线电场,27,已知：如图示面电荷分布,求：1）球心o处的电势和场强,解：,补充题,*2）,1）球面上角位置在和+处电荷 面密度等值异号 由电势叠加有,28,电荷分布相对x轴对称，球心场强沿x轴,在球面上取角位置为+d的环带,环带电荷dq,由均匀带电圆环在轴线上的场强：,方向沿x轴,29,将=0cos 的电荷分布等效成两个半径 为R、电荷密度分别为+和-的，错开 一微小距离 a的均匀带电球的电荷分布,*2）直接由积分求任一点的场强和电势困难 另择它法,30,球内：,球外：,相当电偶极子的场,31,电场线的分布：,32,球外：,偶极子,的电势,球内：,均匀场,的电势,求U的分布：,