高中物理竞赛专题之静电场（共38张PPT）

高中物理竞赛专题 之 静电场专题 三、静电平衡问题的计算； 一、场强与电通量的计算； 二、电势、电场力做功的计算； 四、与电容器、电介质有关的计算； 五、电场能量的计算。 本讲主要内容 一、场强与电通量的计算 对于点电荷系： 对于连续带电体： 应特别注意矢量的运算 方法１ 直接积分法 方法２ 典型带电体的场强 场强叠加原理 方法３ 利用高斯定理求特殊对称分布带电体的场强 方法４ 利用场强与电势的关系 例1. 很细的不导电的塑料棒弯成半径为50cm的圆弧，两端空隙为2cm，电荷量为3.12×10-9C的正电荷均匀分布在细棒上。求圆心处场强的大小和方向。 =3.12m 解：运用补偿法。圆心处的场强等于缺口段 负电荷所产生的场强。 =2.0×10-11 C =0.72 V/m 方向由圆心指向缺口 一、场强与电通量的计算 大学物理竞赛培训第四讲 R d R l d = π 2 q = l l < d < R 缺口段的电荷可以看作为点电荷。 ∵ ´ q = l d π q R 2 ε 4 0 = EO ´ 则挖去ΔS后球心处电场 强度的大小E = 其方向为 一、场强与电通量的计算 由圆心O点指向 变1： 真空中一半径为R的均匀带电球面，总电量为 今在球面上挖去非常小块的面积 ΔS (连同电荷)， 不影响原来的电荷分布， 且假设 Q(Q > 0)。 解：补缺法＋叠加法 补：半径为R2的均匀带电球 半径为R2的均匀带电球－ 均匀带电球内场强 空腔内为匀强场。 叠加 一、场强与电通量的计算 a · ·  O1 O2 腔内场强：半径为R1的均匀带电球 　　　　　半径为R2的均匀带电球－ 变2．在半径为R1，体电荷密度为的均匀带电球体内，挖去一个半径为R2 的球体空腔，空腔中心O2与带电球中心O1间的距离为a，且R1＞a＞R2。求 空腔内任一点的电场强度E。 [ C ] 例2如图，一个带电量为q 的点电荷位于正立方体的A角上，则通过侧面abcd 的电场强度通量等于： （A）q /60 ; （B）q /120 ； （C）q /240 ; （D）q /360 . 一、场强与电通量的计算 变1. 如图所示，在点电荷q 的电场中，取半径为R 的圆形平面。设q在垂直于平面并通过