§12电荷小结与练习.ppt

<p><span id="_baidu_bookmark_start_0" style="display: none; line-height: 0px;">‍</span>单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电场是由电荷产生的，对其它电荷产生作用力,.,场强满足叠加原理：,第,12,章 核心内容,库仑定律,作用机制？,+,电场线,E,E,E,l,r,R,r,高斯定律的应用,1.,求场强,2.,求通量,3.,求电量,4.,证明电场线等的性质,电场是有源场,高斯定律,基本求解问题,点电荷：,点电荷系：,无限多点电荷的叠加,典型结论的叠加,连续带电体：,用高斯定律求解,电偶极子：,均匀带电直棒,均匀带电圆盘轴线：,均匀带电圆环轴线：,均匀带电圆弧中心,典型结论,无限大均匀带电平面：,无限长时：,延长线上：,延长线外：,d,P,x,2,1,R,x,P,均匀带电球面：,(,球体,?,),均匀带电柱面：,(,柱体,?,),无限大均匀带电平面：,(,厚板,?,),E,E,E,l,r,R,r,典型题目,典型结论的推导,典型结论的叠加,ex1.,.,O,R,R,l,2,E,r,1,E,r,y,x,3,E,r,ex3.,求均匀带电半球面球心处的电场强度,(,已知,、,R.,),其宽度为,R,d,周长为,2,r,r,=,R,sin,面积为,2,R,sin,R,d,，,其上带电为,d,q,=2,R,sin,R,d,该圆环在球心处的电场强度,取一圆环,R,d,ex4.,实验表明,在靠近地面处,有相当强的电场，电场强度,垂直于地面向下，大小约为,100 N/C,；,在离地面,1.5 km,高,的地方，也是垂直于地面向,下的，大小约为,25 N/C,(1),假设地面上各处,E,都是垂直于地面向下，试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度；,(2),假设地表面,内,电场强度为零，且地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面的电荷产生，求地面上的电荷面密度,解：,(1),作高斯面如图,(2),作高斯面如图,由叠加原理,方向沿,O,O,1,的,连线方向,.,解：,可以看成均匀带正电的大球体,E,1,的场强和均匀带负电的小球体的场强,E,2,的叠加,.,ex5,：,在半径为,R,电荷体密度为,的均匀,带电球体内,，,挖去一个以,O,1,为中心，半径为,R,1,的球体,.,设,O,1,至,球心,O,的,距离为,a,，,a,+,R,1,R,.,求,小球体内任一点,P,的,E.,a,O,O,1,R,R,1,*,P,球体内,O,b,x,ex6.,一厚为,b,的无限大带电平,板，其电荷体密度分布为,=,kx,（,0,x,b,），式中,k,为一正常数,.,求：,1,）平板外两侧任一点,P,1,和,P,2,处的电场强度大小；,2,）平板内任一点,P,处的电场强度；,3,）场强为零的点在何处？,解,:,（,1,）用典型结论迭加的方法做,平板外两侧任一点,P,1,和,P,2,处的电场强度大小相等，方向相反。,O,b,x,（,3,）必须是,，得到,.,（,2,）,平板内任一点,P,处的电场强度,.,O,b,x,也可由,高斯定理来解：,板外两侧的场强大小为：,1,),由于无限大带电平面的结论及场强叠加原理可得平板外两侧场强大小处处相等，方向垂直且背离平板平面。作一柱形高斯面垂直于平面,底面积为 ，按高斯定理得,:,O,b,x,（,2,）,过,P,点垂直平板作一柱形高斯面，底面积为,设该处场强为,，按高斯定理有,（,3,）必须是,，得到,.,1.,一带电体可作为点电荷处理的条件是,静电场练习题,3.,一均匀带电,q,的球形橡皮薄膜,在它的半径从,R,1,扩大到,R,2,的过程中，如图所示，距球心为,r,的,p,点的场强大,小将由,变为,；,通过以,r,为半径的球面的电,通量由,变为,。,6.,空气的击穿电场强度为,2,10,6,V/m,直径为,0.10m,的,球在空气中时的最大带电量为,.,(=8.85,10,-12,C,2,/N m,2,),7.,点电荷,q,1,、,q,2,、,q,3,和,q,4,在真空中的分布如图所示，,S,为高斯面，则通过该面的电通量为,.,式中,E,是点电荷,和,在高斯面上任一点产生的场强的矢量和。,8.,如图所示，两个无限长的共轴圆柱面，半径分别为,R,1,和,R,2,，其上均匀带电，沿轴线方向单位长度上所带带电荷量分别为,1,和,2,，则在两圆柱面之间，距离轴线为,r,处,P,点场强的大小为,9.,一个带正电的质子，在电场力作用下从,A,点经,C,点运动到,B,点，其运动轨迹如图所示,.,已知质点运动的速率是递增的，下面关于,C,点场强方向的四个图示中正确的是,1.,一带电体可作为点电荷处理的条件是,（,C,）,静电场练习题,3.,一均匀带电,q,的球形橡皮薄膜,在它的半径从,R,1,扩大到,R,2,的过程中，如图所示，距球心为,r,的,p,点的场强大,小将由,变为,；,通过以,r,为半径的球面的电,通量由,变为,。,0,0,6.,空气的击穿电场强度为,2,10,6,V/m,直径为,0.10m,的,球在空气中时的最大带电量为,.,(=8.85,10,-12,C,2,/N m,2,),5.610,-7,C,7.,点电荷,q,1,、,q,2,、,q,3,和,q,4,在真空中的分布如图所示，,S,为高斯面，则通过该面的电通量为,.,式中,E,是点电荷,和,在高斯面上任一点产生的场强的矢量和。,q,1,、,q,2,、,q,3,q,4,8.,如图所示，两个无限长的共轴圆柱面，半径分别为,R,1,和,R,2,，其上均匀带电，沿轴线方向单位长度上所带带电荷量分别为,1,和,2,，则在两圆柱面之间，距离轴线为,r,处,P,点场强的大小为,A,9.,一个带正电的质子，在电场力作用下从,A,点经,C,点运动到,B,点，其运动轨迹如图所示,.,已知质点运动的速率是递增的，下面关于,C,点场强方向的四个图示中正确的是,D,</p>