中南大学大学物理(下)总复习课件.ppt

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1、静电、稳恒磁场的主要内容回顾场源：荷(电场)稳恒电流(磁场)电荷的相关问题：两种电荷、量子化、守恒性稳恒电流的相关问题：连续性条件重要模型：点电荷、电偶极子(电矩)电流元、环形电流(磁矩)重要(实验)定律：库仑定律---两点电荷间的相互作用毕-萨定律----电流元激发的磁感强度洛仑兹力关系----磁场中运动点电荷的受力安培力定律----电流元在外磁场中的受力真空中的静电场、稳恒磁场实验确定方法试验点电荷的受力法描述场的基本物理量：电场：E，u磁场：B描述场物理量的基本方法：点电荷(电流元)产生场的迭加(矢量)或简单电荷(电流)

2、产生场的迭加(矢量)场的性质----基本定理：衍生量计算：u,uab,Wab，F,DF①电场强度的计算叠加法高斯定理法梯度法②电势的计算叠加法定义法③磁感强度的计算叠加法环路定理法介质的电分类：导体、电介质感应电荷、极化电荷(极化电荷的两种产生机制)及其面密度介质存在时的场磁化电流介质的磁分类：顺磁、抗磁、铁磁质导体：感应电荷导体静电平衡条件:导体内部电场强度为零.①导体是个等势体导体静电平衡性质：②导体内部电场强度为零;体表场强与表面处处垂直.③体内无净电荷电介质：位移极化、取向极化、极化电荷(2).介质中的高斯定理(1).

3、电位移：真空中(r=1)介质中磁介质：抗磁性、顺磁性、磁化电流(2).介质中的环路定理(1).磁场强度：真空中(mr=1)介质中铁磁质的磁化机理、特点与应用,如居里温度重要器件一：电容器一般电容器电容：求电容的方法:定义法、能量法重要器件二：电感器(自感线川、互感器)自感、互感系数的计算自感、互感系数的关系场的能量场的表现速度选择器原理质谱仪原理同步加速器原理荷电粒子在外磁场中的运动特征Hall效应的起源、分析与应用几种特殊带电体的场强分布①无限大带电平面②无限长均匀带电细杆③无限长均匀带电圆柱面④无限长均匀带电圆柱体⑤均匀

4、带电球面⑥均匀带电球体⑦均匀带电圆环轴线上一点(1)有限直导线电流的磁场无限长载流直导线直导线延长线上一些重要电流体系的结果a---源点到场点的垂直距离无限长载流圆柱体(2).圆电流轴线上某点的磁场①载流圆环圆心处的圆心角②载流圆弧圆心角(3).长直载流螺线管(5).环行载流螺线管(4).无限大载流导体薄板板上下两侧为均匀磁场无限长均匀带电平面,已知：、b、a、d求：P点的场强解:P点(与平面共面)沿Y方向放置的无限长直线dq在P点产生的迭加法求场强如下图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为的正电荷,两直导线的长度和半圆环的

5、半径都等于R．试求：环中心点O处的场强和电势．解:(1)由于电荷均匀分布与对称性，AB和CD段电荷在O点产生的场强互相抵消，取则dq=Rd在o点产生的场强如图，由于对称性，点场强沿y轴负方向.(2)AB段电荷在o点产生的电势U1，以同理CD段产生的电势U2半圆环产生的电势U3如图所示,两根导线沿半径方向引到铁环上的A、B两点,并在很远处与电源相连,求环中心的磁感应强度.解:环中心的磁感应强度为1、2、3、4、5段载流导线在此点产生的磁感应强度的矢量和.O点在3和4的延长线上,5离O点可看作无限远,故:设1圆弧弧长l1,2圆

6、弧弧长l2,圆的周长为l所以设为导线电阻率,S为截面积则：R1、R2分别为1导线和2导线的电阻,显然I1R1=I2R2=UAB,因此B中=02、一无限长载流导线折成V形，顶角为，置于xy平面内，一条边与X轴重合，如图示。当导线通有电流I时，求y轴上点P(a,0)处的磁感应强度B。(06年题）P(a,0)xy0解：方向：所以，点P(a,0)处的磁感应强度Bp为：方向：一个半径为R的球体内分布着体密度为ρ=kr的电荷，式中r是径向距离，k是常量。求空间的场强分布，并画出E对r的关系曲线。解：r

7、关系曲线（略）r>R时无限大均匀带电平面挖一圆孔已知：、R求:圆孔轴线上一点的场强圆孔原电荷无限大带电平面圆盘P处的P处的补偿法求场强均匀带电圆弧求:解:因圆弧空隙圆弧上电荷带电圆环点电荷已知:O处的O处的

8、球壳已知:、、、⑵球壳接地、求:⑴电场能量、解：场强分布：⑴电场能量、串联孤立导体球球形电容器⑵球壳接地、接地前接地一个球形电容器圆柱形电容器已知:⑴求:⑵证明:有一半储存于半径为的圆柱体内解:⑴求:、⑵证明:有一半储存于半径为的圆柱体内解：场强分布一圆柱形电容器由两根长直的