2、=0,得EA=EB=。则B对A点电荷作用力F=EBq=,2.如图所示,已知半径为R的均匀带电圆环,带电量为Q.求距环圆心距离为r的P点的场强.(答案:)解:在环上取一小段DL,只要我们所取的DL足够小,就可以把它看成质点,它所带的电量离P点的距离r¢2=R2+r2.它在P点产生的场强,DE在x轴(水平)上的分量,由于整个圆环在竖直方向对称,即在竖直方向的场强为零,P点的场强等于整个圆环在水平方向上场强的合成,P点的场强大小为:讨论(1)当r=0时,EP=0,场强都抵消.23(2)当r>>R时,EP=.环可看成点电荷.1.一无限长均匀带电细线弯成如图所示的平面图形,其中AB弧是
3、半径为R的半圆弧,AA¢平行于BB¢,试求圆心O处的电场强度.(答案:零)解:在半圆弧上取一小段弧ab,对应a¢b¢,弧所成的夹角为Dq®0,则ab和a¢b¢都可看成点电荷,ab弧=RDq,设单位长度的电量为h。ab弧在圆心产生的场强:。a¢a¢¢=rDq,则(注:a¢b¢¹a¢¢a¢)a¢b¢在圆心产生的场强。ab段和a¢b¢段在圆心的合场强为零,其它部分对应抵消,所以圆心O处的电场强度E=0.无限长直导线产生的场强2.已知均匀带电无限长直线棒电荷线密度为l,直线棒外的某点P离直线棒的垂直距离为R,求P点的场强。(答案:)解:根据上题的启发,半根均匀带电直线棒与四分之一的均
4、匀带电圆周在圆心产生的场强大小相等,则无限长直线棒与半圆在圆心产生的场强大小相等。所以我们只要求出半径为R、均匀带电的半圆形带电棒在圆心的场强,就可得到无限长带电棒垂直距离为R处的场强。由于对称性,半圆形带电棒在圆心产生的场强在y方向为零。在圆周上任取一段DL,所对应的圆心角为Da,DL在圆心产生的场强DE在x方向的分量x方向的合场强为(kg×m3×A-1×s-4)所以,无限长直线棒在离棒垂直距离为R处的场强为,方向与棒垂直。问题:均匀带电有限长直线棒怎样求?3.已知半径为R的均匀带电半球面,带电量为Q.求圆心O点的场强大小.(答案:)解:根据对称性,垂直中心线方向的强场为零
5、。在球面上取一小块面积DS,只要我们所取的DS足够小,就可以把它看成点电荷,沿中心线方向的强场:。1.电偶极子产生的场强:在真空中一对带等量异号点电荷系统(+q和-q),且相距L23远小于讨论中所涉及的距离,这样的电荷体系称为电偶极子,将电量q与两点电荷间距L的乘积(qL)定义为电偶极距。1.在真空中有两个点电荷+q和-q,相距L,以下各小题中r>>L,试求:(1)L的中垂面上任一点的场强,设场点到L中点的距离为r;(2)L的延长线上任一点的场强,设场点到L中点的距离为r;(3)空间中任一点的场强,设场点到L中点的距离为r;r与L之间的夹角为j。[答案:(1);(2);(3)
6、,]解:(1)场点P到电荷间的距离均为,场点P与电荷连线的夹角为q,则电荷在P点产生的场强大小为根据对称性,在沿中垂面方向的场强为零,故中垂面P点的场强大小为,方向垂直中垂面。当r>>L时,+q和-q电荷体系称为电偶极子,场点的场强大小为。(2)场点P到电荷间的距离分别为,在P点产生的场强大小为,场点场强大小为当r>>L时,+q和-q电荷体系称为电偶极子,场点的场强为。(3)如图所示,可认为C点有两个电荷+q和-q,则空间中的电场可视为两个电偶极子产生的E^由B处+q与C处的-q产生的,E//由C处+q和A处产生的-q。,场点的场强大小为,方向与r夹角为。5.电场中两个基本原
7、理高斯定律:。如点电荷的电场由。又如无限大的平面薄板,电荷面密度为s,周围的电场由。23在平行板电容器内是由两个面叠加,所以E内=,方向垂直表面;E外=0。也可用U=Q/C,E=U/d=Q/dC=,两板间有介质时C变大,E变小。回路定理:E
8、
9、qL=0(或W=Uq,即电场力做功与路径无关)如:电场线相互平行而间隔不相等的直线,这种电场是不可能存在的.证:在电场中,取一闭合回路(为方便,可取一矩形闭合回路),一电荷在这一回路中运动一周做功不为零,与电场的性质矛盾,所以这种电场是不可能存在的.1.在空间-d