大学物理一复习 第五章 静电场和习题小结.ppt

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1、Nothinginlifeistobefeared.Itisonlytobeunderstood.----(MarieCurie)第五章静电场本章参考作业：P1905-1，5-2、5-9①、5-14、5-21、5-23、5-26、5-27、5-30。一、两个物理量——电场强度和电势.二、两个重要定理——高斯定理、环路定理.学习要点一、点电荷的电场强度熟练掌握5-3静电场电场强度二场强叠加原理点电荷系的电场任意一点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。掌握将带电体分割成无限多个电荷元dq。电荷元的场由场叠加原理电荷连续分布的电场掌握1.建立坐标系。2.确定电荷密度:4.确定

2、电荷元的场：5.求场强分量Ex、Ey。求总场体dq=dV,3.求电荷元电量：体,面,线面dq=dS,线dq=dl。三、计算场强解题思路及应用举例掌握例1、如图所示：电荷q均匀地分布在长为L的细棒上，求：（1）棒延长线上P点的电场；（2）P点的电势。（3)把一点电荷q0放在P点，它所受的电场力是多少？ＰLddqxO解：建立坐标系。设杆的左端为坐标原点O，x轴沿直杆方向．ＰLddqx(L+d－x)dExO在x处取一电荷元：dq=ldx=qdx/L，它在P点的场强：总场强：方向沿x轴，即杆的延长线方向．（2）P点电势：ＰLddqxxO总电势：（3）q0所受的电场力：例2:无限大均匀

3、带电平面场强：匀强电场。掌握E内0E内es=E外=0※高斯定理熟练掌握§5-4电场强度通量高斯定理高斯定理2.E:为高斯面上某点的场强，是由空间所有电荷产生的，与面内面外电荷都有关。1.:只与高斯面内电荷有关，与面外电荷无关。3.=0，面内不一定无电荷，有可能面内电荷等量异号。4.=0，高斯面上各点的场强不一定为0。在点电荷和的静电场中，做如下的三个闭合面求通过各闭合面的电通量.将从移到点电场强度是否变化？穿过高斯面的有否变化？*讨论点电荷q1、q2、q3和q4在真空中的分布如图所示．图中S为闭合曲面，则通过该闭合曲面的电场强度通量＝____________，式中的是点电荷____

4、____在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和．答案：q1、q2、q3、q4思考问题：1.如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零。2.如果高斯面上E处处不为零,则该面内不一定有电荷。3.高斯面内的电荷代数和为零时，则高斯面上各点的场强一定为零。请思考：1）高斯面上的与那些电荷有关？2）哪些电荷对闭合曲面的有贡献？利用高斯定理求场强E的步骤：计算高斯面内的电荷,由高斯定理求E。(目的是把“E”从积分号里拿出来)对于有对称性的电场，选取合适的高斯面，计算电场通量。要求电场具有特殊对称性。合适：1）高斯面过所求场点，且选取规则形状。另一部分:2）一部分面:的大小处处相等，且有熟练掌握高斯

5、定理运用举例：---计算有对称性分布的场强1、球对称——球体、球面、球壳等。2、轴对称——无限长直线、圆柱体、圆柱面。3、面对称——无限大均匀带电平面。掌握所有例题Q例1设有一半径为R,均匀带电Q的球面.求球面内外任意点的电场强度.对称性分析：球对称解高斯面：闭合球面(1)R一、球对称——球体、球面、球壳等。P168例2(2)Q例2：半径R、带电量为q的均匀带电球体，计算球体内、外的电场强度。解：1)r>R高斯面:半径为r的同心球面.高斯面球面上各点的场强E大小相等，方向与法线同向。高斯面与点电荷的场相同。2.r

6、场强自己练习二、轴对称——无限长直线、圆柱体、圆柱面。+++++选取闭合的柱形高斯面例4、无限长均匀带电直线，电荷线密度为，求距直线为处的电场强度.对称性分析：轴对称解+P170例3++++++例5、无限长均匀带电圆柱面的电场。圆柱半径为R，沿轴线方向单位长度带电量为。rh高斯面:同轴的闭合圆柱面.电场分布:柱对称性，方向沿径向。（1）当rR时，等同于无限长带电直线的电场.r0ERdEdEop例6、求无限大均匀带电平面的场分布。已知面电荷密度为三、面对称——无限大均匀带电平面。++++++++++++++++++++++++++++++++++

7、++++++++++++++++++++++++++选取闭合的柱形高斯面对称性分析：垂直平面解:底面积++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++例7、求两互相平行的无限大均匀带电平面的电场分布。讨论无限大带电平面的电场叠加问题5-6静电场的环路定理电势能一、静电场力做功的特点静电场力做功与路径无关.静电场是保守场结论：沿闭合路径一周，电场力作功为零.熟练掌