大学物理下第八章静电场.ppt

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1、静止电荷静电场EU电场线等势面baU1U2U31、图示为静电场的等势线,已知请画出a、b两点的电场强度的方向,并比较它们的大小2、已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和∑q＝0，则可肯定：(A)高斯面上各点场强均为零．(B)穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零．(C)穿过整个高斯面的电场强度通量为零．(D)以上说法都不对．问题:是否存在着这样的静电场线?反证法：设静电场中存在此类电场线，则可作环路cdba违背静电场的环路定理即平行线必为均匀场,该电场线不是静电场.例1、一带电细线弯成半径为R的半圆形，电荷线密度为

2、λ=λ0sin,式中λ0为常数，为半径R与x轴所成的夹角(如图所示)。试求环心O处的电场强度xy例2、电荷Q均匀地分布在半径为R的球体内，试求距离球心为r（r

3、的考题）r0r例5、分析电偶极子在均匀电场中的运动情况。（1）受力情况F+F-（2）静电势能(3)若一电偶极子原来与均匀电场平行，将它转到与电场反平行时，外力作功为多少？表明：电偶极子取向与外电场一致时，达到平衡状态；电偶极子取向与外电场一致时，电势能最低；第九章静电场中的导体和电介质++++++++感应电荷导电性物质的分类：导体、半导体、绝缘体、超导体金属导电模型带正电荷的原子实——构成导体框架、形状、大小（基本不动），自由电子——充满整个导体属公有化。导体呈电中性当有外电场或给导体充电，场与导体相互作用，自由电

4、子重新分布自由电子++++++++导体内电场强度外电场强度感应电荷电场强度一、静电场中的导体1、静电平衡的条件静电平衡的条件++++++E2、静电平衡时导体的性质1)导体是等势体，导体的表面是等势面2)导体内部净电荷为零，电荷只能分布在表面3)导体表面电荷面密度与表面邻近处的场强成正比4)孤立导体各处的面电荷密度与其表面的曲率有关.QPEi=0QP高斯面有净电荷证明2反证法：与静电平衡条件违背，所以导体内部无净电荷证明1若导体内有净电荷，则高斯面证明4：设相距很远的导体球，用导线线接Q,Rq,r

5、证明3<电风实验>++++++++++尖端放电现象荧光质导电膜+高压场离子显微镜(FIM)金属尖端的强电场的应用一例接真空泵或充氦气设备金属尖端接地原理：样品制成针尖形状，针尖与荧光膜之间加高压，样品附近极强的电场使吸附在表面的He原子电离，氦离子沿电场线运动，撞击荧光膜引起发光，从而获得样品表面的图象。++3、导体空腔的电荷分布：（1）腔内无电荷——电荷只能分布在外表面（2）腔内有电荷证明1):若内表面存在电荷：1)由高斯定理知2)有电场线存在，违背等势体的规律q-qQ+qq-qq+q+

6、电场线如何?带电Q球壳、点电荷q在球心带电Q球壳、点电荷q不在球心+q-qQ+q例1、一个带电金属球半径R1，带电量q，放在另一个带电球壳内，其内外半径分别为R2、R3，球壳带电量为Q。试求此系统的电荷、电场分布以及球与球壳间的电势差。如果用导线将球壳和球接一下又将如何？解：设球壳内外表面电量：球与金属壳之间的电势差：如果用导线将球和球壳接一下