2022-2023学年高二物理竞赛课件：静电场

静电场 a网回 s5-2库仑定律 一库仑定律的表述：（1785法国库仑) 真空中两个静止点电荷相互作用力F的大小与 们之间的距离r的平方成反比。作用力F的方向沿 它们的连线方向，同号相斥，异号相吸。 二库仑定律的矢量表达式 k=4k≈9.0×10^9N·m^2·C^2 ε_0为真空电容率ε_0=8.85×10-^2（N-|·m^2·C^2或F·m^1) §5-3电场强度 一电场 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？超距作用？近距？ 电场：一种特殊物质。 静电场：静止电荷所产生的电场。 电场的两个重要性质： 力学性质：电荷在电场中要受到电场力的作用。 一引出电场强度 能量性质：电场力对电荷有作功的本领。 一引出电势 二 电场强度 试验电荷：(1)点电荷(2)正电荷(3)电量足够小 1.在电场的不同点上放同样的试验电荷q。 结论： 电场中各处的力学性质不同。 2.在电场的同一点上放 Qo 不同的试验电荷 a 结论： F =恒矢量 Ao 9o b F F 电场强度定义：龙= 9。 电场强度的大小为F/q。 单位NC，Vml 电场强度的方向为正电荷在该处所受电场力方向。 电荷q在场中某点受力F=qE 三点电荷电场强度 Q>0 4π60r2 E= 90 E= F En 90 4πeor2 Q 四 电场强度叠加原理 E2 F=元+F+…+F E=P互，E +Q2 9.9.9。 9。 1.场强叠加原理： 点电荷系电场中某点的场强等于各点电荷单 独存在时在该点场强的矢量和。 -后*…成-5城号 2.电荷连续分布带电体的场强 电荷元dq在P点的场强： d= dq 带电体在P点的场强： =w=- 体电荷：dg=pdv 线电荷：dg=入d1 面电荷：dq=ods 五电场强度的计算 例1.电荷q均匀地分布在一半径为R的圆环上。计算 在圆环的轴线上任一给定点P的场强。 dg 解：dE= 4π0r2 R dg=入dl=, l 2元R dE 由于电荷分布的对称性 ∫dE,=0 d6-jgrc x 9 2πR qx 8π2&，R(x2+R2)}4Ex2+R2) 流速场 环流φv·dI/≈0 通量fv·dS=02/>0 ≠0 ·有源（或汇）、有旋、两者兼而有之 经过探索通过与流体类比找到用矢量场 论来描述电场 电场线 1.电场线：描述电场分布情况的曲线。 ()曲线上每一点的切线方向表示该点电场强度D 方向。 (2)曲线的疏密表示该点处场强E的大小。即： 通过电场中某点垂直于E的单位面积的电场线 数，在数值上就等于该点处电场强度的大小。 ds 电场线密度