高中物理奥林匹克竞赛——电场强度(共27张PPT)

* 1-2 电场强度 库仑定律给出了两个点电荷相互作用的定量关系 问题：相互作用是如何传递的？ 电荷 直接、瞬时 电荷 超距作用 电荷 电荷 传递需要时间 近距作用 两者争论由来已久 近代物理证明 电场传递相互作用 一 电场 习题：1.2-8, 1.2-10 1.2-14,1.2-15 * 静电场: 静止电荷周围存在的电场 如何检验电场的存在和描述静电场？ ？ 电 荷 电 场 电 荷 物 质 实物 场 * 二 电场强度 1 试验电荷 点电荷 电荷足够小 2 电场强度 场源电荷 试验电荷 * 和试验电荷无关 定义: 单位正试验电荷所受的电场力 单位: 电荷q受电场力: 场源电荷 试验电荷 * 三 点电荷电场强度 + - P * 解 例1 把一点电荷（ ）放在电场中某点处，该电荷受到的电场力为 ，求该电荷所在处的电场强度. 大小 方向 * 四 电场强度叠加原理 点电荷系的电场 * 电荷连续分布的电场 电荷体密度  + * 电荷面密度  电荷连续分布的电场 + * 电荷线密度  电荷连续分布的电场 注意 上式是矢量积分，具体计算时，要选择合适的坐标系，化成标量积分。 dq怎样选取？积分限如何确定？几重积分？ 由带电体的电荷分布决定 * 积分法求电荷连续分布场强的一般步骤： 1）根据带电体的形状，选取合适的电荷元dq （对称性分析）； 2）写出 dq 产生的场强 并分析其方向； 3）如 的方向是变化的，将 沿坐标轴方向分解得到元分量； 4）对各元分量进行积分，得到总场强的分量； 5）将分量合成，得到总场强，并适当讨论。 * 五 电偶极子的电场强度 电偶极子的轴 + - 电偶极矩(电矩) * （1）轴线延长线上一点的电场强度 . + - . * . . + - * （2）轴线中垂线上一点的电场强度 . + - . * 例2 正电荷q均匀分布在半径为R的圆环上. 计算通过环心点O并垂直圆环平面的轴线上任一点P处的电场强度. * 解 * 讨 论 推广：矩形线框等中轴线上的电场强度？ （1） （2） （3） * 例3 有一半径为R，电荷均匀分布的薄圆盘，其电荷面密度为 . 求通过盘心且垂直盘面的轴线上任意一点处的电场强度. * 解 r dr * 讨 论 推广：矩形薄片，椭圆形薄片中轴线上的电场强度？ 微元法步骤 取微元 对称性分析 积分 讨论 例4 求均匀带电棒中垂面上的场强分布，设棒长为2l，带电总量为q。 1 取微元 方向如图 2 对称性分析 3 积分 4.讨论 即为与无限长均匀带电棒相距r处的场强 具有轴对称性，相同的r处,E大小相同 思考： 若上题中求的不是中垂面上的场强 Ez=0? 六 带电体在电场中受的力及其运动 力学问题 无新内容 要求：会计算 电荷在电场中受力 点电荷系在电场中所受的力和力矩 电偶极子在均匀电场中所受力矩 $$