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时间:2017-11-12
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1、§2.电场强度p721-8、9、10、12电场库仑定律给出了两个点电荷相互作用的定量关系问题:相互作用是如何传递的?电荷直接、瞬时电荷超距作用电荷电荷传递需要时间近距作用两者争论由来已久近代物理证明电场传递相互作用(2)能量的性质:在电场中移动其他带电体时,电场力对它作功。电场1.电荷产生电场:电荷之间的相互作用力依靠电场来传递。2.电场性质:是一种特殊的物质,具有物质性。(1)力的性质:对处于电场中的其他带电体有作用力;电场强度矢量电荷q所受的力的大小为引入试探电荷q0:几何线度充分小——点电荷电量充分小——小到什么程度?电场强度定义从F中扣除q0可得单位牛顿/库仑NC-1E是矢量,
2、表示场中各点的电场强度。电场是矢量场,是空间坐标的一个矢量函数。1.点电荷的场强公式根据库仑定律和场强的定义由库仑定律由场强定义由上述两式得z+xyqqoP2ºrE3º电场中每一点都对应有一个矢量E,这些矢量的总体构成一个矢量场。因此在研究电场时,不是只着眼于个别地方的场强,而是求它与空间坐标的函数。P点处的场强:10电场分布特点:1º球对称从源电荷指向场点讨论场强叠加原理实际就是力的叠加原理点电荷组在空间某点产生的电场等于各点电荷单独存在时在该点产生的场的矢量和。点电荷组连续带电体注意上式是矢量积分,具体计算时,要化成标量积分dq是什么?积分限如何确定?几重积分?由带电体的电荷分布决
3、定电场线p11图p12例题2:计算电偶极子臂的延长线上和中垂线上的场强分布,设电偶极子:一对靠得很近的等量异号电荷构成的带电体系.(1)延长线上l<4、每个dy在P点产生的场为:由对称性:方向垂直平面!r+∞-∞16均匀场E=0E=0讨论:yx.pr17例5:求均匀带电圆环轴线上的场强分布,设圆环半径为a,带电总量为Q。解:1)取微元:2.对称性分析y方向投影,抵消,Ey=0x方向,同向3.求积分讨论:当x>>a时思考:求均匀带电圆盘轴线上一点的场强,如何取微元?正方形带电线框中垂线上一点的场强?长方形带电板中垂线上一点的场强?就是点电荷的电场§2.6带电体在电场中受的力及其运动p16习题p741-27属于电学中的受力问题要求:会计算电荷在电场中受力点电荷系在电场中所受的力和力矩例5:电偶极子在均匀电场中所受的力矩。例6:示波器中竖直5、偏转系统中电子运动的轨迹。例11:求一均匀电场中电偶极子的受力。+q-q已知:电场为E,偶极子的电荷为q。解:受力相对o点的力矩:即:方向是使电偶极子转向电场方向动画33例12.已知一点电荷q,与一均匀带电Q的细棒相距L。求其相互作用力。解:电荷对细棒的作用取电荷元:其所在处的电场:Q棒受力:.QLLq方向水平向右细棒对电荷的作用:点电荷q处的电场:q受力:34
4、每个dy在P点产生的场为:由对称性:方向垂直平面!r+∞-∞16均匀场E=0E=0讨论:yx.pr17例5:求均匀带电圆环轴线上的场强分布,设圆环半径为a,带电总量为Q。解:1)取微元:2.对称性分析y方向投影,抵消,Ey=0x方向,同向3.求积分讨论:当x>>a时思考:求均匀带电圆盘轴线上一点的场强,如何取微元?正方形带电线框中垂线上一点的场强?长方形带电板中垂线上一点的场强?就是点电荷的电场§2.6带电体在电场中受的力及其运动p16习题p741-27属于电学中的受力问题要求:会计算电荷在电场中受力点电荷系在电场中所受的力和力矩例5:电偶极子在均匀电场中所受的力矩。例6:示波器中竖直
5、偏转系统中电子运动的轨迹。例11:求一均匀电场中电偶极子的受力。+q-q已知:电场为E,偶极子的电荷为q。解:受力相对o点的力矩:即:方向是使电偶极子转向电场方向动画33例12.已知一点电荷q,与一均匀带电Q的细棒相距L。求其相互作用力。解:电荷对细棒的作用取电荷元:其所在处的电场:Q棒受力:.QLLq方向水平向右细棒对电荷的作用:点电荷q处的电场:q受力:34
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