期末总复习(电磁学).ppt

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1、大学物理（2-2）期末总复习（电磁学）物理与光电工程系知识框架结构真空中的静电场静电场中的导体和电介质恒定磁场恒定磁场中的磁介质电磁感应电磁场理论电磁学感应电场静电场电场环路定理电场高斯定理电场静电场部分一、基本概念是从静电场对置于场中的电荷有力的作用而引入的描述电场性质的物理量。①电场强度矢量②电势是从带电体在电场力作用下移动时，电场力对它做功而引入的描述电场性质的物理量。静电场部分③电通量④电容⑤电极化强度矢量⑥电位移矢量静电场部分①库仑定律②电荷守恒定律③静电场力、场强、电势叠加原理④高斯定理⑤静电

2、场的环路定理二、基本规律静电场部分⑥静电平衡下的导体A、静电平衡条件：a导体内部场强为零；b导体表面场强处处与表面垂直。B、静电平衡条件下导体性质：a导体是等势体，导体表面是等势面；b导体内部无净电荷，电荷只分布在导体表面上；c导体表面附近点的场强垂直导体表面，且与该处电荷面密度成正比。静电场部分⑦.电介质的极化：A、无极分子的位移极化和有极分子的取向极化。B、极化的宏观效果：a在介质的某些区域出现了束缚电荷；b在介质中有未被抵消的电矩；c介质内部存在电场。表面上,极化电荷面密度电容器储能:⑧.静电场能量密

3、度电场总能量：静电场部分三、主要的计算类型①场强的计算（包括真空和介质）a场强叠加原理；b高斯定理；c场强与电势的微分关系。②电势的计算（包括真空和介质）a已知电荷分布求电势；b已知场强分布求电势。③电通量的计算。④电容的计算⑤电场能量的计算。静电场部分四、几种特殊的带电体的电场①点电荷②无限长直线一般情况下:静电场部分③无限大平面⑤均匀带电圆盘轴线上④细圆环轴线上PxOxRq⑥均匀带电球面:静电场部分qS1S2q02aaX有两个点电荷电量都是+q，相距为2a。今以左边的点电荷所在处为球心，以a为半径作一球

4、形高斯面。在球面上取两块相等的小面积和,其位置如图所示。设通过和的电场强度通量分别为和，通过整个球面的电场强度通量为，则1、(A)>，(B)<，(C)=，(D)<，√电荷面密度为和的两块“无限大”均匀带电的平行板，放在与平面相垂直的X轴上的+a和-a位置上，如图所示。设坐标原点O处电势为零，则在-a

5、停止。沿顺时针方向旋转，直至电矩沿径向朝外而停止。沿顺时针方向旋转至电矩沿径向朝外，同时沿电力线远离球面移动。沿顺时针方向旋转至电矩沿径向朝外，同时逆电力线方向向着球面移动。(D)(C)(B)(A)√4、一半径为R的均匀带电圆盘，电荷面密度为σ．设无穷远处为电势零点，则圆盘中心O点的电势Uo＝．5、静电场中，电力线与等势面总是；电力线的方向总是沿着方向。6、空气电容器充电后切断电源，电容器储能W0，若此时灌入相对介电常数为εr的煤油，电容器储能变为W0的倍，如果灌煤油时电容器一直与电源相连接，则电容器储能将

6、是W0的倍。正交电势降落7两个电容器的电容之比Ｃ１：Ｃ２＝１：２，把它们串联起来接电源充电，它们的电场能量之比Ｗ１：Ｗ２＝————；如果把它们并联起来接电源充电，它们的电场能量之比Ｗ１：Ｗ２＝————。２：１１：２9、一金属球壳的内外半径分别为Ｒ１和Ｒ２，带电量为Ｑ，在球壳内距球心为ｒ处有一电量为ｑ的点电荷。则球心处的电势为：——————＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋　＋－　－　－　－　－　－—εｒ＝２Ｐ8、图中所示为静电场的等势线图，已知U1

7、大小。EaEb10、一平行板电容器，上极板带正电，下极板带负电，其间充满相　对介电常数εｒ＝２的各向同性均匀电介质，如图所示。在图上大致标出电介质内任一点Ｐ处自由电荷产生的电场束缚电荷产生的电场　　和总电场1、半径为R1和R2的两个均匀带等量异号电荷的同心球壳，中间充有相对电容率为εr的电介质。求（1）空间各点的电势；（2）两球壳间的电势差；（3）电场的总能量；（4）各个分界面上的束缚电荷面密度。ⅠⅢⅡab(1)用高斯定理求出三个区域的场强分布为:ⅠⅢⅡab（2）（3）电场能量或者根据球形电容器：（4）束缚

8、电荷面密度在r=R1分界面上：令金属球为1介质，电介质为2介质，则P1=0，P2=ε0E

9、R=R1＝ε0（εr－1）则：在r=R2分界面上：令金属壳层为1介质，电介质为2介质，则则：P1=0，P2=ε0E

10、R=R2＝ε0（εr－1）2.一无限大带电平面(σ)，在其上挖掉一个半径为R的圆洞，求通过圆心O并垂直圆面轴线上一点P（OP＝x）处的场强。解:采用挖补法,总场看成由无限大带电平面(电荷面密度为σ)与带电圆