2022-2023學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：靜電場(chǎng)習(xí)題

靜電場(chǎng)習(xí)題課件8-1長(zhǎng)l=15cm的直導(dǎo)線AB上均勻地分布著線密度為l

=5×10-9C/m：的電荷（如圖）。求：（1）在導(dǎo)線的延長(zhǎng)線上與導(dǎo)線一端B相距d=5cm處P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；（2）在導(dǎo)線的垂直平分線上與導(dǎo)線中點(diǎn)相距d=5cm處Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。..QPBAddl題號(hào)結(jié)束1xl

πx2ε40dEd=xl

πx2ε40dE=òdd+l()l

πε40=dd+l11=()×1029×109×5.0×10-95.02011=6.75×102V/m已知：l=15cm，l=5×10-9C/m,

d=5cm求：EP解：(1).PBAdlxxdx題號(hào)結(jié)束1qxlcosπr2ε40=dEdEy=drd12==+()qcosdx22d.1xlπε40dEd=+()dx2212+()dx22d..1xlπε40d=32+()dx22d(2)由對(duì)稱性Ex=0.QdlEdxdr題號(hào)結(jié)束Ed.1xlπε40d=32+()dx22dl

πε40E=ò--l/2dxd32+()dx22l/2l

πε40=dl12+()ld2221.20.155.0×10-2+=()()5.0×10-9×0.15×9×1095.0×10-22212=1.50×103V/m題號(hào)結(jié)束8-2一根很長(zhǎng)的絕緣棒，均勻帶電（如圖），單位長(zhǎng)度上的電荷量為l

。試求距棒的一端垂直距離為d的P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度。.Pd++++++++++900題號(hào)結(jié)束πε40l

a=()sinsinθ21θExl

πε40a=()coscosθ12θEy2θ=π2πε40l

d=πε40l

d=ExEy22+=El

πε40d=21θ=0解：ExEyθ=arctg=450已知：d,l

求：EP.Pd++++++++++θl題號(hào)結(jié)束8-3一半徑為r的半球面均勻帶電，電荷面密度為s

。求球心處的電場(chǎng)強(qiáng)度。題號(hào)結(jié)束123πx2ε40Ed=+dq()y2xE=πqε4023x2+()y2xπσ2qsinrd=dqrqx=rcosqy=qsinrπε40Ed=r3πσ2qsinrdq3cosqò0E=ε20σqsindqcosqπ2=ε40σ已知：r,σ

求：EO解：均勻帶電圓環(huán)的場(chǎng)強(qiáng)為qdqroxy題號(hào)結(jié)束8-4用很細(xì)的不導(dǎo)電的塑料棒彎成半徑為50cm的圓弧，兩端空隙為2cm，電荷量為3.12×10-9C的正電荷均勻分布在細(xì)棒上。求圓心處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向。Rd題號(hào)結(jié)束=2×

3.14×50-2=312cm=3.12mRld=π23.12q===l

l3.12×10-91.0×10-9C′=q=l

d1.0×10-9×2.0×10-2=2.0×10-11CπqR2ε40=EO′=()9.0×109×2.0×10-115.0×10-22=0.72

V/m方向由圓心指向缺口解：運(yùn)用補(bǔ)償法。圓心處的場(chǎng)強(qiáng)等于缺口段負(fù)電荷所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)。<d<R缺口段的電荷可以看作為點(diǎn)電荷。∵題號(hào)結(jié)束8-5用直接積分法求一半徑為R、電荷面密度為s的均勻帶電球面球內(nèi)外任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。題號(hào)結(jié)束123πx2ε40Ed=+dq()y2x=dqπσ2qsinRdq2x=cosqRr=yqsinr已知：R，σ

求：(1)Eo,(2)Er解：設(shè)場(chǎng)點(diǎn)P與球心的距離為r球內(nèi)：r<R;球外：r>RxRrqdq.Pxyo題號(hào)結(jié)束123πx2ε40Ed=+dq()y2x=dqπσ2qsinRdq2x=cosqRr=yqsinr+()()Ed=πσ2qsinRdq2cosqRr()cosqRr2qsinr2231πε40+=σqsi