2021-2022學年高二物理競賽課件：高斯定理的應(yīng)用

1、高斯定理的應(yīng)用由多個點電荷產(chǎn)生的電場1）高斯面上的電場強度為內(nèi)外所有電荷的總電場強度.2）穿進高斯面的電場強度通量為負，穿出為正.4）靜電場是有源場.總 結(jié)庫侖定律：從電荷間的相互作用反映靜電場性質(zhì)。（靜電場）高斯定理：從場和場源電荷關(guān)系反映靜電場性質(zhì)。（靜、變化）3）穿過高斯面的電場強度通量僅與高斯面內(nèi)的電荷系有關(guān)， 與高斯面形狀和電荷系分布情況無關(guān)。注意：（2）在點電荷 和 的靜電場中，做如下的三個閉合面 求通過各閉合面 的電通量 .討論：（1） 將 從 移到點 電場強度是否變化？穿過高斯面 的 有否變化？* 高斯定理的應(yīng)用（3）應(yīng)用高斯定理計算.其步驟為： （1）對稱性分析（用高斯定理求

2、解的電場分布必須具有高度對稱性)（2）根據(jù)對稱性選擇合適的高斯面：均勻帶電球面/球體/球殼均勻帶電無限長直線/圓柱體/圓柱面均勻帶電無限大平面/平板（電場分布球?qū)ΨQ)(電場分布軸對稱)(電場分布面對稱)GS面為柱面GS面為球面） 如果一個點電荷 位于立方體的中心,則通過立方體各表面的電通量為_. 例 均勻帶電薄球殼的電場強度 一半徑為 , 均勻帶電 的薄球殼 . 求球殼內(nèi)外任意點的電場強度.解：對稱性分析：+電荷球?qū)ΨQ分布場強球?qū)ΨQ分布（1）（2）+取球面為高斯面電荷分布球?qū)ΨQ,方向:+例 無限長均勻帶電直線的電場強度 無限長均勻帶電直線，單位長度上的電荷，即電荷線密度為 ，求距直線為 處的電

3、場強度.對稱性分析：解:電荷軸對稱分布場強軸對稱分布+選柱面為高斯面+電荷分布軸對稱,方向:+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 例 無限大均勻帶電平面的電場強度 無限大均勻帶電平面，單位面積上的電荷，即電荷面密度為 ，求距平面為 處的電場強度.對稱性分析：解:垂直平面兩側(cè)距平面等距處E相等電場分布面對稱電荷分布面對稱+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

4、 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 對無限大帶電平面,選柱面為高斯面底面積+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 方向: 平面(均勻電場)討 論無限大帶電平面的電場疊加問題均勻帶電球面/球體/球殼均勻帶電無限長直線/圓柱體/圓柱面均勻帶電無限大平面/平板（電場分布球?qū)ΨQ)(電場分布軸對稱)(電場分布面對稱)（