大学物理下 第八章 静电场4

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1、静电场的环路定理电势电势叠加注意:共同的电势零点设点电荷的电势设例如均匀带电q、R的细圆环轴线上任一点的电势。解1、解2例5、带电球壳Q、R，求电势分布QR习题册一p59R1=5.0cmR2=20.0cmQ2Q1求:Q1、Q2、零电势的半径例6、求无限长均匀带电直线的电场中的电势分布已知场强为：方向垂直于带电直线。选取r0的p0点为电势零点，则距带电直线为r的P点的电势：点电荷的等势面1、等势面——电势相等的点所形成的曲面五、电场强度和电势的关系规定：两个相邻等势面的电势差相等U=C电偶极子的电场线与等势面+2、等势面的性质：证明：将单位正电荷从等势面上M点

2、移到N点，电场力做功为2）电场线的方向指向电势降落的方向。1）电场线与等势面正交。ab3、电势梯度电场中某一点的电场强度沿某一方向的分量，等于这一点的电势沿该方向单位长度上电势变化率的负值.——方向导数高电势低电势高电势低电势负号—方向与相反,由高电势处指向低电势处方向是方向导数的最大值（电势梯度）直角坐标系中为求电场强度提供了一种新的途径求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物理意义（1）空间某点电场强度的大小取决于该点领域内电势U的空间变化率.（2）电场强度的方向恒指向电势降落的方向.例7、一均匀带电细棒置于x轴上。求EPPL

3、d解：令d=dqx试判断下列说服是否正确，并举例说明：（1）已知某点的E就可以确定该点的U；（2）已知某点的U就可以确定该点的E；（3）E不变的空间，U也一定不变；（4）E值相等的曲面上，U值不一定相等；（5）U值相等的曲面上，E值不一定相等。六、带电粒子受力及其运动例8、一点电荷位于圆心处，A、B、C和D位于同一圆周上的四点,将试探电荷从A点移到B、C、D。则电场力作功等于多少？若在圆周对应位置上置电荷Q，则-q从O点移到无穷远处，外力需作功多少？-qADCB-qADCBQQ——动能原理例9（书p478-20）在静电透镜实验装置中，有一均匀带电的圆环，内

4、半径为R1，外半径为R2，其电荷面密度为(负电)，现有一电子沿着轴线从无限远射向带负电的圆环，欲使电子能穿过圆环，它的初始动能至少要多大?解：设电子在无穷远处初动能为Ek例10、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；静止电荷静电场EU电场线等势面1、如图所示，在坐标(a，0)处放置一点电荷＋q，在坐标(－a，0)处放置另一点电荷－q．P点是y轴上的一点，坐标为(

5、0，y)．当y>>a时，该点场强的大小为：(A)(B)(C)(D)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．3、如图所示，两个同心均匀带电球面，内球面半径为R1、带有电荷Q1，外球面半径为R2、带有电荷Q2，则在外球面外面、距离球心为r处的P点的场强大小E为：(A)．(B)．(C)．(D)．4、已知某电场的电场线分布情况如图所示．现观察到一负电荷从M点移到N点．有人根据这个图作出下列几点结论，其中哪点是正

6、确的？(A)电场强度EM＜EN．(B)电势UM＜UN．(C)电势能WM＜WN．(D)电场力的功A＞0．5、真空中有一点电荷Q，在与它相距为r的a点处有一试验电荷q．现使试验电荷q从a点沿半圆弧轨道运动到b点，如图所示．则电场力对q作功为(A)．(B)．(C)．(D)0．