大学物理-第七章 静电场习题课课件.ppt

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1、电磁场习题课一.基本要求1.掌握电场强度的概念和电场叠加原理，了解已知电荷的分布，计算电场强度的方法。2.理解静电场的两个基本定理，掌握用高斯定理计算电场强度的方法。3.掌握电场力做功特点，掌握电势的概念和电势叠加原理，掌握已知电荷分布计算电势的方法1.掌握毕奥—萨伐尔定律，并会用该定律计算载流导体的磁场2.掌握用安培环路定理计算磁场的条件和方法3.掌握安培定律和洛仑兹力公式，会计算简单形状载流导体的所受的磁力一.基本内容2.电场强度的计算定义（矢量：大小和方向）电场强度的叠加原理1.电场强度和电

2、场强度叠加原理（1）点电荷的电场强度（2）点电荷系的　　　电场强度（3）高斯定理求解方法：分析电场选适当形状高斯面　　计算　　和由定理解出注：只有当电荷的分布，以及电场的分布具有某种对称性时，才有可能应用定理求出电场强度几种典型带电体电场强度：无限长带电直线无限大平板球壳内外电场3.电势（2）试验电荷沿任意闭合路径一周，电场力做功为零，则（1）电场力做功特点：与路径无关，只与试验电荷和路径始末位置有关(环路定理)（3）电势定义（4）电势差零电势选择；电势值的相对性4.电势的计算（1）点电荷的电势（

3、2）点电荷系的电势（3）带电体电势（4）定义式一种典型带电体的电势均匀带电球壳磁场1.毕奥—萨伐尔定律真空中电流元在径矢处的磁感应强度由磁场叠加原理得稳恒截流导体的磁场几种典型的电流磁场大小长直载流导线外的磁场半无限长载流直导线外的磁场圆形载流导线轴线上的磁场载流长直螺旋管轴线上的磁场无限长载流直导线外的磁场圆形载流导线圆心处的磁场2.描述稳恒磁场的两条基本定律（1）磁场的高斯定理（2）安培环路定理（非保守场）用安培环路定理计算磁场的条件和方法磁场是无源场（涡旋场）正负的确定：规定回路环形方向，由

4、右手螺旋法则定出3磁场对运动电荷，载流导线和载流线圈的作用（1）磁场对运动电荷的作用力（2）磁场对载流导线的作用力二.讨论1.关于高斯定理的讨论（1）若，则高斯面上各点的　一定处处为零（不一定！）例（2）如果高斯面上处处为零，能否认为高斯面内一定无电荷。（4）高斯定理只是适用于具有对称性的静电场（3）如果高斯面上处处不为零，能否说明高斯面内一定有电荷（不一定！电荷在高斯面外！）（不一定）（对静电场都适用！但是）（5）只有高斯面内的电荷对高斯面的通量有贡献。高斯面外的电荷和对高斯面通量无贡献（对！）

5、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.讨论1点电场强度是否变化？穿过高斯面的有否变化？将从移到*讨论2（不变）（变）2电场强度通量（Ａ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｂ）0RE→x讨论4讨论3电场强度为的均匀电场，的方向与ox轴正向平行，穿过半径为R的半球面的电场强度通量为：（D）（Ｂ）（Ａ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｂ）若的方向与ox轴垂直并向下，则穿过半球面的电场强度通量为：3.电场强度与电势的关系的讨论（1）电场强度弱的地方，电势一定低（2）电势不变的空间，电场强度一定为零（3）电场强度不变的

6、空间，电势也一定不变积分关系三讨论题1通以电流的线圈如图所示，在图中有四条闭合曲线，则其环流分别为2如图，两个完全相同的回路和，回路内包围有无限长直电流和，但在图　中外又有一无限长直电流，图中和是回路上两位置相同的点，请判断答案：(c)四.计算1.有一带电球体，其电荷体密度为　为常数，为球内任一点的半径，则球内任一点的电场强度为解：分析电场：具有球对称性。作图示高斯球面，由高斯定理得，式中左边右边等式积分计算高斯面内的电荷等式2.长为的均匀带电细棒，　　　　　电荷线密度，一“无限长”带电直线，其电

7、荷线密度为，今将与无限长带电直线置于同一平面内（图示），求细棒受力大小解：取图示坐标轴，在棒上取一电荷元，则该处的电场强度为选项电荷元受力大小3.细导线均匀带电（正电荷）弯曲成一残缺的圆形，半径，两端缺口，求圆心处电场强度大小和方向解：取今用补偿（叠加）法（二）（一）补偿法（1）圆在产生的（2）一小段在点的电场强度可近似为点电荷的电场4.图示且求将电荷　　　　　　从沿半圆移到点电场力做功解：电场力做功