大学物理习题课件静电学9-1.ppt

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1、某气体速率分布函数为f(v)，分子质量为m，最概然速率为vP，总分子数为N，则：速率大于v0的分子数可表示为。速率大于v0的分子的平均速率可表示为。课堂练习请写出求的表达式分子的平均平动动能速率大于vP的分子数占总分子数的比例速率在v1-v2之间的分子的平动动能之和第四篇电磁学第九章真空中的静电场本章教学基本要求1、掌握电场强度和电通量的概念，建立电场“分布”概念。2、掌握用点电荷场强公式及场强叠加原理求场强的方法。3、正确理解高斯定理，并熟练掌握用高斯定理求场强的方法。§9.1-§9.3静电场无处不在，而且其应用也渗透到自然界的各个方面第九章

2、真空中的静电场9.1电荷1.两种电荷正电荷、负电荷摩擦起电，静电感应电结构、电中性原子、原子核（质子、中子）、电子电荷守恒定律适用于一切宏观和微观过程(例如核反应和基本粒子过程)，是物理学中普遍的基本定律之一。2.电荷守恒定律表述：在一个与外界没有电荷交换的系统内，正负电荷的代数和在任何物理过程中保持不变。迄今所知，电子是自然界中存在的最小负电荷，质子是最小的正电荷。1986年的推荐值为：e=1.60217733×10-19库仑(C)库仑是电量的国际单位。constant3.电荷量子化电荷总是以一个电荷单元e的整数倍出现的。4.电荷运动的不变性

3、：在不同的参照系内观察，同一个带电粒子的电量不变。电荷的这一性质叫做电荷的运动不变性。9.2库仑定律表述：在真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们的电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。作用力的方向沿着两点电荷的连线，同号电荷互相排斥，异号电荷互相吸引。表示单位矢量库仑力满足牛顿第三定律称为真空中的介电常数。实验表明，库仑力满足线性叠加原理，即不因第三者的存在而改变两者之间的相互作用。静电力的叠加原理：连续带电体§9.3电场电场强度一.电场(electricfield)电场给电荷以作用力的物理场。1.电场的基本性质对放其内的任何电荷都

4、有作用力电场力对移动电荷作功2.静电场静电场相对于参考系或观测者静止的电荷在其周围空间所产生的电场。又称库仑场。静止电荷之间的相互作用力是通过静电场来传递的。电荷电场电荷电场是物质存在的一种形态，也具有能量、动量和质量。二.电场强度(electricfieldstrength)描述场中各点电场的强弱的物理量带电体Fq0P试验电荷EFq0EF与同向q0的大小与无关E（单位正电荷的受力）sICNh1mVh1E的单位为或三.电场强度的计算1.点电荷的场强公式q0rFEFq0q0qqr20e4p1q01er0e4p1qr2er2.分立点电荷系的场强+

5、+q13q2qP3E2E1EE等于各点电荷单独存在时的场强矢量和ESin1EiE？电偶极子场强偶极电荷连线的延长线上某点B处的场强偶极电荷连线的中垂线上某点A处的场强+EAEA+EA()+EAEA+EAcosq2q0e4pl2r2l2()2+r2l2()2+q0e4pl32r2l2()2+EB++EBEBEBq0e4p1rl2()2+rl2()21lq0e4p2rr2l2()22q+EAqEAEAqqlq++qB+EBEBEBrOrArl若则q10e4p3rlEA远rl若则10e4p2ql3rEB远定义偶极矩为l+方向由指向并规定10e4p3r

6、2EB远则EA远10e4p3r，qlp电矩或pp3.电偶极子的场强4.连续分布电荷的场强VV带电体qdqdxyzE？PEdE2xE++yE2zE2xE++iyEjzEkxEyEzEVEdxVVEdyEdzkjiEdEdxEdyEdz++EVEd等于电荷元场强的积分电荷密度体电荷密度面电荷密度线电荷密度带电直线场强例均匀带电直线的场强ydysinqcosdEr20e4p1ldyxdEydEdEdEqqld线元带电dydy在点产生元场强为P换元dydqctg2tgaraysin()pqsinq()pqtgqrya2sinq2a2cscq2aq

7、,dyacscq2dqdE0e4p1la2cscq20e4p1alacscq2dqdq得E？YXOa1q2q电荷线密度lABLdEydExdErqpqP续YXO例均匀带电直线的场强rAB1qLyadExdEydE2qdyqpqPsinqcosdEr20e4p1ldyxdEydEdEdEqqld线元带电dydy在点产生元场强为P电荷线密度l换元dydqctg2tgaraysin()pqsinq()pqtgqrya2sinq2a2cscq2aq,dyacscq2dqdE0e4p1la2cscq20e4p1alacscq2dqdq得dE0e4p1al

8、dq得sinxdExE0e4pal1q2qqdqcos0e4pal1q2q()cosydE0e4pal1q2qqdqyEcos0e4pal1q2q()