2020年高中物理竞赛-电磁学篇C—11静电场：静止的、点电荷的电场及其叠加(共27张PPT)

2020高中物理竞赛 电磁学篇C 研究电磁现象的有关规律及其应用的科学 　 一.点电荷的场强 P点的试探电荷q0所受的电场力为 由场强的定义可得P点的场强为 ----点电荷的场强 §11-4静止的、点电荷的电场及其叠加 §11-4 讨论： 的大小与 q 成正比，而与 r2成反比 的方向取决于 q 的符号 q>0 ： 的方向沿 的方向(背向q) q<0： 的方向与 的方向相反(指向q) §11-4 点电荷的场是辐射状球对称分布电场 §11-4 二.点电荷系的场强 设空间电场由点电荷q1、q2、…qn激发 则各点电荷在P点激发的场强分别为: P点的总场强为 ----点电荷系的场强 §11-4 解: (1)设两电荷延长线上任一点A到电偶极子中点O的距离为r [例2]如图,一对等量异号电荷+q和-q，其间距离为l且很近，这样的电荷系称为电偶极子。定义 为电偶极矩，简称电矩， 的方向由-q指向+q。求(1)两电荷延长线上任一点A的电场强度；(2)两电荷连线中垂线上任一点B的电场强度 §11-4 +q和-q在A点处的场强大小分别为： 方向沿x轴正向 方向沿x轴负向 §11-4 因 pe=ql，当 r>>l 时有 方向沿x方向 §11-4 或 与电矩的方向一致 (2)设电偶极子中垂线上任一点B到 O点的距离为 r 则 §11-4 在 y 方向上， 和 的分量相互抵消 §11-4 当 r>>l 时 方向沿x负方向 即 与电矩的方向相反 §11-4 在带电体上任取一个电荷元 dq，dq在某点P处的场强为 三.连续分布电荷的场强 整个带电体在P点产生的总场强为 §11-4 根据电荷分布的情况，dq 可表示为 在直角坐标系中 §11-4 [例3]设有一长为L的均匀带电q的直线，求直线中垂线上一点的场强 解：建立如图坐标系，O为直线中点，P为直线中垂线上任一点 任取一长为dy的电荷元dq §11-4 §11-4 §11-4 当x<<L时，带电直线可视为“无限长” 讨论： 则 当x>>L时，即在远离带电直线的区域 此时带电直线可看作点电荷q §11-4 [例4]一半径为R、均匀带电为q的细圆环，求(1)轴线上某一点P的场强；(2)轴