大学物理第九章电荷与真空中的静电场习题PPT课件

精选,1,例题：如图所示，球形电容器的内、外半径分别为R1和R2，所带电荷为Q。若在两球壳间充以电容率为的电介质，问此电容器贮存的电场能量为多少？,解：,精选,2,第九章电荷与真空中的静电场,一、真空中的库仑定律,二、电场强度,1、点电荷的场强,2、点电荷系的场强,3、连续分布电荷的场强,注意：在具体计算时，要先分解，再积分。,精选,3,三、静电场的高斯定理,电荷的分布具有某种对称性的情况下利用高斯定理求解较为方便,球对称柱对称面对称,常见的电量分布的对称性(均匀带电),精选,4,四、静电场的环路定理,五、电势能电势,1、电势能,2、电势,3、电势差（电压）,4、静电场力的功,精选,5,5、电势的计算,点电荷电场中的电势,点电荷系电场中的电势,连续分布的带电体系的电势,电势定义法计算,精选,6,第十章导体和电介质中的静电场,一、导体静电平衡条件：,导体内任一点的电场强度都等于零。,*推论(静电平衡状态),2)导体表面任一点场强方向垂直于表面,1)导体为等势体，导体表面为等势面,二、导体上电荷的分布,1、实心的带电导体,电荷只能分布于导体的表面上。,2、空腔导体(带电荷Q),1)腔内无电荷，导体的电荷只能分布在外表面。,2)腔内有电荷q，导体的内表面感应-q,外表面感应+q，外表面带电荷Q+q。,精选,7,3、导体表面附近的场强方向与表面垂直，大小与该处电荷的面密度成正比。,三、电介质中的高斯定理,1、电位移矢量,2、电介质中的高斯定理,精选,8,四、电容器的电容,平行板电容器,串联,并联,五、静电场的能量,1、电容器的能量,积分区间为所有有电场存在的空间。,2、静电场的能量,能量密度,精选,9,1-1如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带有电荷Q1,外球面半径为R2、带有电荷Q2，则在内球面里面、距离球心为r处的P点的场强大小E为,习题课（一）,(A),(B),(D),(C),精选,10,1-2在点电荷+q的电场中，若取图中P点处为电势零点，则M点的电势为,(A),(B),(D),(C),精选,11,1-3在一个孤立的导体球壳内，若在偏离球中心处放一个点电荷，则在球壳内、外表面上将出现感应电荷，其分布将是,内表面均匀，外表面也均匀。,(A),(D),(C),(B),内表面不均匀，外表面均匀。,内表面均匀，外表面不均匀。,内表面不均匀，外表面也不均匀。,精选,12,1-4一平行板电容器充电后仍与电源连接，若用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大，则极板上的电量Q、电场强度的大小E和电场能量W将发生如下变化,(A),(D),(C),(B),Q增大，E增大，W增大。,Q减小，E减小，W减小。,Q增大，E减小，W增大。,Q增大，E增大，W减小。,条件：U不变C,精选,13,1-5一半径为R的均匀带电圆盘，电荷面密度为，设无穷远处为电势零点，则圆盘中心O点的电势U0=。,精选,14,1-6图示BCD是以O点为圆心，以R为半径的半圆弧，在A点有一电量为+q的点电荷，O点有一电量为q的点电荷，线段BA=R，现将一单位正电荷从B点沿半圆弧轨道BCD移到D点，则电场力所做的功为。,精选,15,1-7两个电容器1和2，串联后接上电源充电。在电源保证连接的情况下，若把电介质充入电容器2中，则电容器1上的电势差，电容器极板上的电量。（填增大、减小、不变）,增大,增大,串联：,精选,16,1-8两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为1和2如图所示（电荷密度为正值），则场强等于零的点与直线1的距离a=。,精选,17,1-9如图所示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为，球层内表面半径为R1，外表面半径为R2，设无穷远处为电势零点，求空腔内任一点的电势。,解：,精选,18,方法二：,精选,19,解：,(1