静电场4(电场与电势关系).ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,Fifth Level,*,*,*,一、等势面,8-5,电场强度与电势的关系,电场图示法：,电场线,等势面,1,.等势面：,在静电场中，电势相等的,点连接组成的曲面。,描述电场有两个物理量：,它们之间有一定的关系。,点电荷的等势面,+,1,.等势面：,在静电场中，电势相等的,点连接组成的曲面。,+,电偶极子的等势面,电平行板电容器电场的等势面,+,+,+,+,+,+,+,+,+,电场力不作功，所以,即,结论1：电场线与等势面处处垂直,在等势面上移,，设,与,成,角。,若,A,、,B,为一等势面。,动,E,A,B,d,l,o,q,2,.等势面与电场线的关系,，,，,因为,所以,结论2：电场强度的方向总是指向,势降低的方向,2,.等势面与电场线的关系,o,A,d,E,l,q,B,将正电荷 沿电场线（电场强度方向）,从,A,移动到,B，,电场力作正功,结论1：电场线与等势面处处垂直,等势面画法,规定,：相邻两等势面之间的,电势差相等。,若,则,，,等势面越密的地方电场强度越大。,将单位正电荷沿等势面法线方向移动。,3,.等势面图示法,因为,所以,A,B,C,小结：等势面的性质,1.在静电场中，沿等势面移动电荷时,电场力所作的功为零。,2.电场线和等势面处处正交。,3.电场线（电场强度方向）总是指向,电势降低的方向。,4.电场强度的大小和等势面之间的距,离成反比。,二、电场强度与电势的关系,电场中各点的性质可以用,E,和,U,两,个物理量来描述。它们有一定关系。,1、积分关系,，可以求 和 。,已知,2.微分关系,电荷 从 经位移 到达 ，,电场力所作功为：,2、微分关系,电场强度 在某一方向 上的分量,等于该方向单位长度上电势的减少。,对,X，Y，Z,方向有：,，可求,已知,求：轴线上任一点的场强。,r,4,o,q,U,=,4,o,q,=,(,),x,2,+,R,2,2,1,解,例,1,已知均匀带电圆环轴线上任一点,的电势为：,X,X,R,求：任一点的场强。,r,4,o,q,U,=,解：,例,2,已知一点电荷的电势为：,例,3 求均匀带电圆盘轴线上一点的,电场强度。圆盘半径,R，,电荷面密度,解 先求电势,X,X,再由电势求电场,8-6 带电粒子在静电场中的运动,一、带电粒子在静电场中所受力,例 电偶极子在电场中所受的作用,+,e,p,E,l,二、带电粒子在静电场中的运动,1、粒子初速 与电场平行,+,2、粒子初速 与电场垂直,+,例 将半径分别为 和,的两个很长的共轴金属圆筒分别连,到直流电源的两极上。让一电子以,速率,v,沿半径为,r,的,圆周切线方向射入两圆筒间。欲使,电子作圆周运动，电源电压应多大？,解,