大學(xué)物理 靜電場(chǎng)習(xí)題課

1、1,第10章 靜 電 場(chǎng) 習(xí)題課,2,一、電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì),（一）場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算：1、微元法（積分法） 2、高斯定理 3、梯度 4、疊加 補(bǔ)償法,靜 電 場(chǎng) 知 識(shí) 總 結(jié),3,高斯定理：通過(guò)任意閉合曲面的電通量等于這個(gè)閉合曲面(高斯面）所包圍的電荷的代數(shù)和除以 ,而與閉合曲面外的電荷無(wú)關(guān)。,真空中,4,常見(jiàn)應(yīng)用高斯定理求解的問(wèn)題,球?qū)ΨQ(chēng)問(wèn)題 過(guò)待求點(diǎn)，選擇與帶電球體、球面、球殼同心的球面為高斯面,平面對(duì)稱(chēng)問(wèn)題 選擇與帶電平面垂直的圓柱面為高斯面,柱面對(duì)稱(chēng)問(wèn)題 選擇與帶電柱面同軸的柱面為高斯面,5,三、功和能,1靜電力作功,2電勢(shì)能：電荷在靜電場(chǎng)中的一定位置所具有的勢(shì)能,取,3、功、電勢(shì)差、電勢(shì)能之

2、間的關(guān)系,6,10.3 電通量 高斯定理,由高斯定理,一選擇和填空：p30 5 如圖所示，在邊長(zhǎng)為的正方形平面的中垂線(xiàn)上， 距中心o點(diǎn)a/2處，有一電量為q的正電荷，則通過(guò) 該平面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量為_(kāi),7,p30 計(jì)算題1.一半徑為r的帶電球體，其電荷體密度分布為 =a r (rr) ， =0 (rr) a為一常量試求球體內(nèi)外的場(chǎng)強(qiáng)分布,關(guān)鍵：求高斯面內(nèi)的電量(不是均勻帶電體),解：在球內(nèi)取半徑為r、厚為dr的薄球殼，該殼內(nèi)所包含的電荷為,在半徑為r的球面內(nèi)包含的總電荷為 (關(guān)鍵),(rr),以該球面為高斯面，按高斯定理有,(rr),方向沿徑向，a0時(shí)向外, a0時(shí)向里,(r r),8,p31

3、計(jì)算題3. .一球體內(nèi)均勻分布著電荷體密度為的正電荷,若保持電荷分布不變,在該球體挖去半徑為r的一個(gè)小球體,球心為,兩球心間距離,如圖所示. 求:在球形空腔內(nèi),球心處o的電場(chǎng)強(qiáng)度. 在球體內(nèi)p點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度.,(2)求p點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),以o點(diǎn)為球心，d為半徑作球面為高斯面s，,e1p,以o 為心，2d為半徑作球面為高斯面s 可求得p點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)e2p,9,10.5 電勢(shì) p32 4.設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則半徑為r的均勻帶電球面產(chǎn)生的電場(chǎng)的電勢(shì)分布規(guī)律為(圖中的u0和b皆為常量)： a ,書(shū)中例題：p181,10,p33 8.真空中一半徑為r的均勻帶電球面，總電荷為q今在球面上挖去很小一塊面積s (連同其上電荷)，若電荷分布不改變