大学物理电磁学例题讲解.ppt

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1、第十章例题求放在正方形中心的点电荷q0所受的库仑力。基本原理+叠加原理解思考：若将下边的两个负电荷换成等量的正电荷，结果如何？方向竖直向下课堂练习：已知q,L,a求均匀带电细杆延长线上一点的场强均匀带电球面，电量Q，半径R。电场强度分布。R解由高斯定理++++++例1求P点在球外(r>R)P点在球内(rR)r球内(r

2、轴对称性，以高为l的同轴圆柱面为高斯面，电通量例2电场强度分布。求根据高斯定理rl解选取垂直带电面的关于带电平面对称圆柱形高斯面电场强度分布。求根据高斯定理两个底面对称“无限大”均匀带电平面，电荷面密度为例3S无限大均匀带电板板外：板内：S垂直带电平面ddSx讨论，取关于平板对称的圆柱面为高斯面。板外：板内：SdxoxE垂直带电平面，取关于平板对称的圆柱面为高斯面。无限大均匀带电板讨论oqqqqr例1已知：q,r求：解：均匀带电圆环半径为R，电荷线密度为。解建立如图坐标系，选取电荷元dq例2求：圆环轴线上一点的电势RPOxdqrRPOxdq

3、r②例3、已知球面电荷为q,球半径为R,求其激发场的电势PUr0ROr解：p0为零参考点r0yprp0r0例4无限长带电直导线的电势,已知电荷线密度为练习：有一等量异号的同心带电球面，已知每个球面的带电量为q,求其电势分布？由高斯定理可以求得：由电势定义RaRbp2p1p3结果：RaRbp2p1p3方法二电势叠加法ORrVORArVRBORArVRB例.求①电荷及场强分布；球心的电势②如用导线连接A、B，再作计算解:由高斯定理得电荷分布场强分布已知:金属球R1，金属球壳R2、R3，分别带电q、Q球心的电势场强分布球壳外表面带电②用导线连接A、B，

4、再作计算中和连接A、B，1.平行平板电容器已知：设、分别带电、间场强分布电势差由定义与有关；四、几种常见电容器的电容２.球形电容器已知设场强分布电势差由定义讨论或孤立导体球的电容平行板电容器的电容（自己证明）３.圆柱形电容器已知：设　场强分布电势差例1如图所示,球形电容器的内、外半径分别为R1和R2，所带电荷为Q．问此电容器贮存的电场能量为多少？Q-Q解Q-Q例题1求两种介质内的电场强度，两导体板间的电势差及电容。d1d2S解先假设介质不存在。则有：由：可得：方法1两导体板间的电势差为：电容器的电容为：可以证明：这相当于

5、两个电容器的串联。d1d2Sd1d2S方法2先利用D的高斯定理求出D：取高斯面例2.已知导体球：介质为无限大，求:球外任一点的导体球的电势解导体球的电势：介质不存在时：在电介质中：从而可得：第十一章12345678例判断下列各点磁感强度的方向和大小.+++1、5点：3、7点：2、4、6、8点：毕奥—萨伐尔定律oI（5）*Ad（4）*o（2R）I+R（3）oIIRo（1）xIR例1.无限长载流圆柱导体电流沿轴向，在截面上均匀分布分析对称性电流分布轴对称磁场分布已知：I、R在与电流同轴的圆柱面上，B的值大小相等，方向沿圆周的切线方向4安培环路定理

6、作积分环路并计算环流IR①4安培环路定理②作积分环路并计算环流IR4安培环路定理无限长载流圆柱导体已知：I、RrR0思考：无限长载流圆筒面导体的磁场分布？4安培环路定理练习同轴的两筒状导线通有等值反向的电流I,求的分布。4安培环路定理...............例2.无限长直载流螺线管已知：I、n分析对称性管内磁感线平行于管轴，B处处相等管外磁场为零单位长度导线匝数作积分回路如图方向右手螺旋计算环流利用安培环路定理求...............计算环路内包围的电流例3求载流螺绕环内的磁场☆取半径为r的闭合路径计算环流☆利用安培环路定理求4安培

7、环路定理求：通过截面的磁通量4安培环路定理如图取微元r推论：在均匀磁场中，若载流导线闭合回路的平面与磁感强度垂直，该载流线圈所受磁场力为零。练习：如图求半圆形导线所受安培力方向竖直向上如果圆形导线置于匀强磁场中，F=？例求一载流导线框在无限长直导线磁场中的受力和运动趋势解123413方向向左方向向右24整个线圈所受的合力线圈向左做平动××××x小结1、带电粒子在磁场中所受的力—洛伦兹力洛伦兹力的重要特性：力恒与电荷速度方向垂直，故洛伦兹力不作功2、载流导线在磁场中所受的力1）电流元在磁场中受到的磁力——安培力a2）载流导线受到的磁力：均匀磁场中

8、载流导线所受安培力B（1）载流直导线（2）任意形状的载流导线（3）在均匀磁场中任意形状闭合载流线圈所受合磁力为零！.3、均匀磁场对载流线