大学物理习题课件静电学习题课.ppt

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1、真空中的静电场习题课习题9.12如图所示,一点电荷q的电场中，取一半径为R的圆形平面，设q在垂直于圆平面并通过圆心O的轴线上A点处，OA=h，试计算通过此圆面的电通量。解：取半径为r，宽度为dr窄环面，则该环面的电通量主要掌握电场强度计算的两种方法：1.点电荷或电荷元产生场强的叠加；2.电荷对称分布时可用高斯定理求解。真空中的静电场习题课《1》叠加法求场强：其电场看成由许多点电荷或电荷元产生电场的叠加具体的解题步骤：①、画出示意图，选取适当的电荷元；②、建立坐标系，将电荷元的电场强度分解；③、确定积分的上下限，积分后合成。真空中的静电场

2、习题课《2》、用高斯定理求场强：真空中的静电场习题课高斯定理的应用(1)当电荷分布具有对称性时,或电场分布(包括大小和方向)具有足够的对称性时,可方便地应用高斯定理求场强.(2)高斯面的合理选取真空中的静电场习题课高斯面的选取的一般原则:*高斯面必须经过所求场强的点.*在求E的部分高斯面上,要求该面上各点E的大小处处相等,方向和dS矢量平行.*在不求E的部分高斯面上,E的方向和dS垂直;或者E=0.*高斯面应选取规则形状,以便计算.真空中的静电场习题课高斯定理的具体应用方法：真空中的静电场习题课〈1〉.球对称性带电体（均匀带电球体、球面

3、）：过所求点作同球心的高斯球面，有〈2〉.轴对称性带电体（“无限长”均匀带电直导线、圆柱体、圆柱面）：过所求点作同轴封闭小圆柱面，有高斯定理的具体应用方法：真空中的静电场习题课〈3〉.面对称性带电体（“无限大”均匀带电平面、平板）：过所求点作垂直平面封闭小圆柱面，有【例题1】一形状如图所示的绝缘细线，其上均匀分布着正电荷，已知电荷的线密度为λ，两段直线长均为a，求：环心O点处的电场强度。解：由对称性分析，AB、CD在O点的场强相互抵消，因而有取电荷元dl，所以由对称性分析：则即【例题2】一半径为R的带电细圆环，其电荷线密度为，式中为一常

4、数，φ为半径R与X轴的夹角。求环心O处的电场强度。解：在任意角φ处取电荷元dl：它在O点产生的场强为它沿X、Y轴的分量为所以即O点的场强为【例题3】一半径为R的“无限长”圆柱形带电体，其电荷体密度为ρ=Ar（r≤R），式中A为常数。求圆柱体内、外各点场强大小分布；解：取高斯面，由高斯定理真空中的静电场习题课【例题4】如图所示，一均匀带电球面，总电量为Q。另有一均匀带电细棒，长为l，电荷线密度为，棒的一端距球面距离为l。求：①均匀带电球面产生的电场分布；②细棒所受的静电场力。【例题5】一球体内均匀分布着电荷体密度为ρ的正电荷，若保持电荷

5、分布不变，在该球体内挖去半径为r的一个小球体，球心为，两球心间距离，求：（1）在球形空腔内，球心处的电场强度；（2）在球体内P点处的电场强度。设、O、P三点在同一直径上，且。解：（1）相当于完整的球体内在同一位置上放置电荷体密度为-ρ的同样大小的球体，即以O点为球心，为半径作球面为高斯面S，则所以因为点为小球体的球心，所以有得方向如图（2）以O、为球心，过P点分别作球面为高斯面，则谢谢大家的合作!祝大家考出优异成绩!