大学物理期末复习ppt课件.ppt

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1、第7章真空中的静电场在真空中，两个静止的点电荷之间的相互作用力，其大小与两个电荷所带电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比；作用力的方向沿着两点电荷的连线。1.库仑定律由施力电荷指向受力电荷的单位矢量成立条件：真空中的静止点电荷点电荷：带电体本身线度远小于问题所涉及的距离，以致其形状和电荷的分布状况可忽略，当作一个带电的几何点。定义：2.电场强度适用于任何的静电场.点电荷的电场3.的计算———基本公式点电荷系的电场即场强叠加原理点电荷系所激发的电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独存在时对该点所激起的电场强度的矢量和。体分布面分布线分布连续带电体的电场例7－5：计算带电量为q

2、的均匀细圆坏（半径为R）的轴线上与环心相距x的P点的场强。据对称性分析，合电场沿轴方向，为解：在环上上任取电荷元，此电荷元在P点产生的电场为（2）当x>>R时则（1）当x=0时，E=0，圆心处电场为零远离环心处的电场相当于圆心处点电荷q产生的电场。（3）例7－6求均匀的带电量为q、半径为R的圆盘轴线上任一点P的场强。解：在圆盘上任取一半径为宽度为的细圆环，此环在点产生的电场为σ无限大均匀带电平面：4、电场强度通量闭合曲面：规定：闭合曲面法线方向的正方向是垂直曲面并指向闭合曲面外部。电场线由内向外穿出时电通量为正，由外向内穿入时电通量为负。净穿出封闭面的电场线的条数。5、高斯定理：在

3、真空静电场中，通过任意封闭曲面的电通量等于该曲面所包围的一切电荷的代数和的1/0倍。高斯面上各点的电场强度，是由高斯面内外所有电荷共同激发的合场强；高斯定理1）式中各物理量的物理意义高斯面内的净电荷。高斯面上的电通量，只有面内电荷对其有贡献；高斯面，闭合曲面；2）揭示了静电场中“场”和“源”的关系静电场的重要性质：静电场是有源场3）库仑定律仅适用于静电场，高斯定理适用于任意电场。4）应用高斯定理求解电场强度的条件：电场强度分布具有某种对称性。常见类型：场源电荷分布球对称性轴对称性面对称性5）高斯定理应用其步骤为电场对称性分析；根据对称性选择合适的高斯面；应用高斯定理计算.（用高斯

4、定理求解的静电场必须具有一定的对称性）例7－7:计算半径为R，电荷体密度为ρ的均匀带电球体的电场分布。解：作高斯曲面S1（半径rR）S20rR例7－8:求线电荷密度为λ的无限长直带电线的电场解：电场的方向如图OrSEErOE电场的分布如图作高斯曲面S例7－9:求面电荷密度为σ的无限大薄平面的电场分布。作高斯曲面S如图，解：电场的方向如图，讨论:有两面面电荷密度等量异号的平面平行放置（忽略边缘效应），求各区域的电场强度解：左板产生E1的电场如图右板产生E2的电场如图方向由带正电平面指向带负电平面6、静电场的环路定理

5、1）静电场力是保守力静电场力作功与路径无关２）静电场的环路定理静电场中电场强度沿任意闭合路径的线积分为０，说明静电场是保守场．静电场中某点的电势等于单位正电荷从该点经任意路径运动到电势零点时静电场力所做的功。7、电势定义：电势差静电场中Ａ、Ｂ间的电势差等于单位正电荷从Ａ运动到Ｂ时电场力做的功。电势（或电势能）零点的选择：带电体的线度是有限时，取无穷远处为电势零点处，带电体的线度是无限时，取任意点为电势零点（不能取无穷远处）.（１）点电荷8、电势的计算（２）点电荷系电势叠加原理点电荷系所激发的电场中某点的电势等于各点电荷单独存在时在该点的电势的代数和。（３）连续带电体电势计算的两种基

6、本方法：1.场强积分法（由定义求）〈1〉确定分布路径上各点的总场强，若路径上各段的表达式不同，应分段积分〈3〉由电势定义〈2〉选零电势点和便于计算的积分路径2.叠加法〈1〉将带电体划分为电荷元〈3〉叠加原理：〈2〉选零电势点，写出在场点的电势分立电荷系：连续带电体：++++++++++++++例7－１0均匀带电细圆环的电势分布。讨论P例7－11均匀带电圆盘的轴线上的电势分布．ｒ例7－12“无限长”带电直导线的电势解：令例7－13　均匀带电球壳的电势．根据高斯定理得第8章静电场中的导体与电介质2、静电平衡条件（1）导体内部任何一点处的电场强度为零；（2）导体表面处的电场强度的方向,都

7、与导体表面垂直。1、静电平衡：导体内部和表面都没有电荷的定向移动．++++++导体是等势体静电平衡条件导体表面是等势面导体内部电势相等（1）（2）3、静电平衡时导体的电学性质导体内部无净电荷，电荷只分布在表面上。实心导体：1）导体内无净电荷（），电荷只分布于导体表面.空腔导体：电荷分布在外表面上（内表面无电荷）空腔内无电荷空腔内有电荷结论当空腔内有电荷时,内表面因静电感应出现等值异号的电荷，外表面有感应电荷（电荷守恒）为表面电荷面密度2）导体表面电场强度与电荷面密度的