资源描述：
《静电场的环路定理 电势能.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。
1、结论:W仅与q0的始末位置有关，与路径无关.1任意带电体的电场结论：静电场力做功，与路径无关.（点电荷的组合）2二静电场的环路定理静电场是保守场结论：沿闭合路径一周，电场力作功为零.3三电势能静电场是保守场，静电场力是保守力.静电场力所做的功就等于电荷电势能增量的负值.电场力做正功，电势能减少.4令试验电荷q0在电场中某点的电势能，在数值上等于把它从该点移到零势能处静电场力所作的功.5一电势B点电势A点电势，令令6电势零点的选取：物理意义：把单位正试验电荷从点A移到无限远处时静电场力作的功.有限带电体以无穷远为电势零点，实际问题中常选择地球电势为零.7将单位正电荷从A移到B时电场力作
2、的功电势差几种常见的电势差（V）生物电10-3普通干电池1.5汽车电源12家用电器110或220高压输电线已达5.5105闪电1081098静电场力的功原子物理中能量单位:电子伏特eV9二点电荷电场的电势令10三电势的叠加原理点电荷系11电荷连续分布时12计算电势的方法（1）利用已知在积分路径上的函数表达式有限大带电体，选无限远处电势为零.（2）利用点电荷电势的叠加原理13例1正电荷q均匀分布在半径为R的细圆环上.求环轴线上距环心为x处的点P的电势.解14方法二定义法由10-3（例1）得电场强度的分布15讨论16例：求一均匀带电圆平面中心且垂直平面的轴线上任意点的电势.17用点
3、电荷电势叠加计算：18例2真空中有一电荷为Q、半径为R的均匀带电球面.试求（1）球面外任意点A的电势；（2）球面内任意点B的电势.19解（1）20（2）21例：内外半径及带电分别为RA、RB、qA、qB的同心球面所在空间的电势分布。解:由高斯定理（1）●22（2）●23（3）●24例3“无限长”带电直导线的电势.解讨论：能否选令25例：电荷以相同的面密度分布在半径为和的两个同心球面上.设无穷远点为电势0点,球心处的电势为.(1)求电荷的面密度. (2)若要使球心处电势也为0,外球面上应放掉多少电荷?解(1)球心处的电势为两个同心球面各自在球心处产 生的电势的迭加,即26(2)设外球面
4、上放电后电荷的面密度为,则应有外球面上应变成带负电荷,共应放掉电荷27例：电荷面密度分别为和的两块无限大均匀带电 平行平面,分别与x轴垂直相交于、两点,设坐标原点0处电势为0,试求空间电势分布表达式并画出其曲线。解：由高斯定理可得埸强分布为：由此可求电势分布，在区间28在区间在区间29例：如图所示,半径为R的均匀带电球面,带电量为q,沿矢径方向上有一均匀带电细线,电荷线密度为,长为,细线近端离球心距离为,设球和线上电荷分布互不影响,试求细线所受球面电荷的电场力和细线在该电场中的电势能。解：设x轴沿细线方向,原点在球心处,在x处取线元dx,其上电量为dq’=,该线元在带电球面的电场中所
5、受电场力为30整个细线所受电场力为方向沿x轴正向。线上电荷元在球面电荷的电场中具有电势能整个线电荷在电场中具有的电势能31一等势面电场中电势相等的点所构成的面.点电荷的电场线与等势面-32两平行带电平板的电场线和等势面++++++++++++-+一对等量异号点电荷的电场线和等势面33电荷沿等势面移动时，电场力做功为零，沿电力线移动等势面与电力线处处正交；电力线指向电势降落的方向.34规定:任意两相邻等势面间的电势差相等.用等势面的疏密表示电场的强弱.等势面越密的地方，电场强度越大.思考题：a、b点的场强大小和方向已知：35二电场强度与电势梯度单位正电荷从a到b电场力的功即电场强度沿某
6、一方向的分量该方向电势的变化率的负值方向上的分量在由得36一般所以（等势面密集处场强大）37或V的梯度:另一方面，由于场强沿法线方向的方向与V的梯度反向.电势梯度是一个矢量，它的大小为电势沿等势面 法线方向的变化率（该方向电势的变化率最大），它的方向沿等势面法线方向且指向电势增大的方向。38电场强度等于电势梯度的负值求电场强度的三种方法利用电场强度叠加原理利用高斯定理利用电势与电场强度的关系39例1用电场强度与电势的关系，求均匀带电细圆环轴线上一点的电场强度.解40例2求电偶极子电场中任意一点A的电势和电场强度.解-+41-+42-+43-+44例：一无限长均匀带电线与一长为的均匀带
7、电直线共面，电荷的线密度均为，如图所示。求线段电荷所受电场力。解：无限长带电线的电场强度为在上取一，则力沿正方向。451.求均匀带电半圆环圆心处的，已知R、电荷元dq产生的场根据对称性46求：半径R、面密度的无限长半园柱面轴线上一点的场强。解：取一小条，利用无限长均匀带电线场强结论47解：由题意知,电荷沿x轴按余弦规律变化.可以判断埸强 的方向必沿x轴方向,且相对yoz平面对称分布.在处作与x轴垂直的两个相同平面S,用与x轴平行的侧面将其封闭为高斯面,如图
