7_静止电荷的电场+b.ppt

《7_静止电荷的电场+b.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第七章静止电荷的电场什么是“电”？现象之一：摩擦起电现象之二：感应起电现象之三：传导起电B.Franklin电的性质两种电荷：正电荷和负电荷电性力：同号相斥、异号相吸电荷量：物体带电的多少电荷距离越近，相互作用力越强问：静电吸附是怎么回事？物质由原子组成，原子由原子核和核外电子组成，原子核又由中子和质子组成。中子不带电，质子带正电，电子带负电。质子数和电子数相等，原子呈电中性。物质的电结构由大量原子构成的物体也处于电中性状态，对外不显示电性。导体、绝缘体起电现象起电：通过某种作用（摩擦、感应、传导），使物体内电子不足或者过多而呈现带电状态。摩擦起电：摩擦使两个物体接触面温度升高，促使一

2、定量的电子获得足够的动能从一个物体迁移到另一个物体，从而使获得更多电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。++++静电吸附现象的解释A.对导体的吸附B.对绝缘体的吸附++++++-----------------------------+++++-----电荷守恒定律微观例证一：铀核的辐射蜕变在一个与外界没有电荷交换的系统内，无论经过怎样的物理过程，系统正、负电荷量的代数和总是保持不变。微观例证二：光子与电子偶的相互转变电荷量与运动无关宏观带电体的带电量qe，准连续电子电量：电荷的量子化实验表明，电子或质子是自然界带有最小电荷量的粒子，任何带电体或微观粒子的电荷量都是电子或质子电荷

3、量的整数倍，即Q=Ne，N=±1、2、3…e=1.60210-19C量子化是微观世界的一个基本概念根据密立根油滴实验测定夸克理论——分数电荷夸克是比强子（质子、中子、介子）更基本的粒子，电荷量为±1/3e或±2/3e上夸克（u）：+2/3e下夸克（d）：-1/3e质子电量=2u+d=+e中子电量=u+2d=0静电力与点电荷模型当带电体的形状和大小与它们之间的距离相比可以忽略时，这些带电体可以看作点电荷。静电力：两个静止点电荷间的相互作用力静电力的大小与点电荷的电荷量有关，与点电荷之间的距离有关；静电力的方向沿点电荷的连线方向，同性相斥，异性相吸。怎样将微小的力的作用放大以进行测量？静

4、电力的测量——扭秤实验库仑定律——实验律由扭秤实验结果总结并精密验证：大小：与电荷乘积成正比，与距离平方成反比。方向：沿电荷连线方向，同性相斥，异性相吸。（1785年）比例系数k可由实验测定：通常引入真空介电常数e0以代替k：则真空库仑定律可写作：关于“库仑定律”的几点说明：只适用于“静止”的点电荷系统；电荷q1、q2有正负之分，单位为库仑；成对产生，遵守牛顿第三定律。静电力的叠加原理（n个点电荷的系统）【例题7-1】三个电荷量均为q的正负电荷，固定在一边长a=1m的等边三角形的顶角上。另一个电荷+Q在这三个电荷静电力作用下可沿其对称轴（o-x）自由移动，求电荷+Q的平衡位置和所受到的

5、最大排斥力的位置。解：电荷+Q的所受电场力如图所示，合力F的方向与x轴平行，大小为：式中，代入前式得令F(x)=0，可求得Q受到零作用力的位置；令F’(x)=0，可求得Q受到最大排斥力的位置。【例题7-2】按量子理论，在氢原子中，核外电子快速地运动着，并以一定的概率出现在原子核（质子）的周围各处。在基态下，电子在以质子为中心，半径r＝0.529×10-10ｍ的球面附近出现的概率最大。试比较在基态下，氢原子内电子和质子之间的静电力和万有引力的大小。引力常数为G=6.67×10-11N﹒m2/kg2。解:根据万有引力定律计算电子和质子之间的万有引力根据库仑定律计算电子和质子之间的静电力由此

6、得静电力与万有引力的比值为在原子中，电子和质子之间的静电力远比万有引力大。在处理电子和质子之间的相互作用时，只需考虑静电力，万有引力可以忽略不计。【自然界中的重要静电力】原子结合成分子的结合力;原子、分子结合形成液体或者固体时的结合力;化学反应和生物过程中的结合力（DNA分子双螺旋结构的形成）;电场与电场力非接触的带电体之间如何产生作用力？(1)超距作用(2)通过介质“场”传递作用作用电场1电场2产生作用作用产生带电体A带电体B带电体A带电体B“电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的。电场具有通常物质所具

7、有的力和能量等客观属性。”“电场对处于其中的其他电荷的作用力，电荷间的相互作用力本质上是各自的电场作用于对方的电场力。”电场的物理特性：—对处于电场中的电荷有力的作用；—电荷在电场中移动时电场力要对电荷作功。试探电荷q0在电场中受力的情况带电体电荷量小尺寸小实验结果：1、试探电荷在某一点处所受电场力F的大小与本身的电荷量q0成正比；2、试探电荷在某一点处所受电场力F的大小与电场本身的强度性质有关。电场强度大小：单位电荷在该点所受的力的大小方向：