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时间:2017-12-27
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1、第五章静电场一、基本要求1、掌握描述静电场的两个物理量——电场强度和电势的概念。2、理解高斯定理和静电场环路定理,两定理分别揭示了静电场的有源性和无旋性。3、掌握运用叠加原理及在特定条件下用高斯定理求电场强度的方法。了解用场强与电势之间关系求电场强度的方法。4、掌握运用叠加原理和电势的定义求电势的方法。二、基本概念及规律1、库仑定律2、电场强度定义 ,为单位试验电荷所受的电场力。点电荷的电场强度 点电荷系的电场强度 连续分布电荷的电场强度 3、电场强度叠加原理,4、电通量,为通过某一面积的电力线数。5
2、、高斯定理,揭示静电场是有源场;在特殊情况下,可以用来方便地计算场强。1086、静电场环路定理,揭示静电场是无旋场(是保守力场)。7、电势定义 电势差 电势能 场力功 8、电势叠加原理 ,9、点电荷的电势 点电荷系的电势 电荷连续分布的带电体的电势 10、场强与电势的关系 积分关系 微分关系 E=-gradU11、电力线和等势面108第六章静电场中的导体与电介质一、基本要求1、理解静电场中导体处于静电平衡时的条件
3、,掌握在静电平衡条件下导体上电荷的分布规律。2、了解电介质极化的微观机理,电位移矢量D引入的意义,D与E之间的关系。了解电介质中的高斯定理,并会用来计算简单情况下电介质中的场强。3、理解电容的定义,计算几种特定结构电容器的电容。了解电容器串并联电容的计算。4、了解静电能量是储存在电场中,静电场是静电能量的携带者。会计算静电场能量。二、基本概念及规律1、静电场中的导体(1)导体静电平衡条件,垂直于导体表面;或导体是个等势体。(2)静电平衡时的电荷分布电荷只分布在导体表面,导体内部无净电荷;。(3)静电屏蔽导
4、体空腔内部电场不受腔外电荷的影响;接地导体空腔外部的电场不受内部电荷的影响。2、静电场中的电介质(1)电介质的极化无极分子的位移极化和有极分子的转向化,(2)介质内部的场强(条件:均匀电介质充满电场存在的空间)(3)有介质时的高斯定理 电位移矢量 1083、电容器的电容定义 平行板电容器 串联电容组合 并联电容组合 4、电容器的能量5、电场能量 电场能量密度 电场的总能量 108练习一(电)姓名学号班级1、关于电场强度定
5、义式,下列说法中哪一个是正确的?(A)场强的大小与试验电荷q0的大小成反比。(B)对场中某点,试验电荷受力与q0的比值不因q0而改变。(C)试验电荷受力的方向就是场强的方向。(D)若场中某点不放试验电荷q0,则=0,从而=0。[]2、一个带正电的质点,在电场力作用下从A点出发经C点运动到B点,其运动轨迹如图所示。已知质点的运动速率是递减的,下面关于C点场强方向的四个图示中正确的是:(A)ACB(B)ACB(C)ACB(D)ACB[]3、正方形的两对角上,各置电荷Q,在另两对角上各置电荷q。若Q所受合力为零
6、,则Q与q的关系为(A)。(B)。(C)。(D)。[]4、在点电荷系的电场中,任一点的电场强度等于,这称为场强叠加原理。1085、电量Q(Q>0)均匀分布在长为L的细棒上,在细棒的延长线上距细棒中心O距离为a的P点处放一带电量为q(q>0)的点电荷,求带电细棒对该点电荷的静电力。aLqP6、一细玻璃棒被弯成半径为R的半圆形,沿其上半部分均匀分布有电量+Q,沿其下半部分均匀分布有电量-Q,如图所示,求圆心O处的电场强度。OXY+Q–QR108练习二(电)姓名学号班级1、根据高斯定理得数学表达式可知下述各种说
7、法中正确的是(A)闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零。(B)闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定处处不为零。(C)闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定处处为零。(D)闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定处处无电荷。[]ABC2、两个平行的“无限大”均匀带电平面,其面电荷密度分别为和,如图所示,则A、B、C三个区域的电场强度分别为EA=;EB=;EC=。(设方向向右为正)OR△S3、真空中一半径为R的均匀带电球面总电量为Q(Q>0),今在球面上挖去非常小的一块
8、面积△S(连同电荷),且假设不影响原来的电荷分布,则挖去△S后求心O处电场强度的大小E=,其方向为。Sq1q2q3q44、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通量= ,式中是点电荷 在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和。5、一环形薄片由细绳悬吊着,环的外半径为R,内半径为R/2,并有电量Q108均匀分布在环面上,细绳长3R,也有电量Q均匀分布在绳上,试求圆环中心
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