2020年高中物理竞赛 电磁学篇C12电势电势叠加原理共15张

1、2020,高中物理竞赛,电磁学篇,C,第十二章,电势,一、对,q,1,q,2,q,n,构成的点电荷系,a,a,l,d,E,U,a,n,l,d,E,E,E,2,1,a,n,a,a,l,d,E,l,d,E,l,d,E,2,1,n,U,U,U,2,1,n,i,i,i,r,q,1,0,4,n,i,i,a,U,U,1,12-3,12-3,电势叠加原理,第十二章,电势,Q,点电荷系电场中某点的电势等于每个点电,荷,单独存在时,在该点产生的电势的代数和,静电场的电势叠加原理,二,连续分布电荷电场中的电势,dU,U,a,r,dq,0,4,1,dq,任取一电荷元,dq,a,点的,电势为,a,r,12-3,第十二

2、章,电势,例,1,四个电量均为,q,的点电荷，分别放在边,长为,a,的正方形的四个顶点上，求,1,正方形,中心,O,处的电势,2,如果将试探电荷,q,0,从无,限远处移到,O,点，电场力作功多少,2,a,r,1,q,2,q,3,q,4,q,O,a,a,a,a,解,1,O,点到四个顶角,的距离均为,2,a,r,12-3,第十二章,电势,r,q,U,i,i,4,1,0,0,4,1,r,q,4,4,1,0,a,q,0,2,根据电势叠加原理有,2,将,q,0,从无限远处移到,O,点，电场力所作的,功为,0,0,U,U,q,A,0,0,0,U,q,a,qq,0,0,2,12-3,第十二章,电势,例,2,

3、计算电偶极子电场中任,一点的电势分布,x,y,O,1,r,2,r,y,x,P,r,l,解,P,的电势为,U,U,U,p,1,0,2,0,4,4,r,q,r,q,1,2,0,2,1,4,r,r,r,r,q,12-3,l,r,2,2,1,r,r,r,cos,2,1,l,r,r,第十二章,电势,2,0,4,cos,r,ql,U,p,2,0,4,cos,r,p,e,2,2,2,y,x,r,r,x,cos,2,1,2,2,y,x,x,2,3,2,2,0,4,y,x,x,p,U,e,p,12-3,x,y,O,1,r,2,r,y,x,P,r,l,第十二章,电势,例,3,试计算半径为,R,均匀带电为,q,的细

4、圆,环轴线上任一点,a,处的电势,x,a,x,r,R,O,解,在圆环上任取一线,元,dl,所带电量为,dl,dq,dl,R,q,2,r,dq,dU,0,4,2,2,0,2,8,x,R,R,qdl,12-3,第十二章,电势,dU,U,R,x,R,R,qdl,2,0,2,2,0,2,8,2,2,0,4,x,R,q,U,x,O,x,P,x,r,R,O,也可由场强求解,2,3,2,2,0,4,1,x,R,qx,E,积分路径取轴向,12-3,第十二章,电势,x,l,d,E,U,x,Edx,x,dx,x,R,qx,2,3,2,0,4,2,2,0,4,x,R,q,讨论,环心处,x,0,R,q,U,0,0,4,x,R,则,x,q,U,0,4,相当于点电,荷的电势,12-3,x,P,x,r,R,O,第十二章,电势,三,等势面,等势面,电势相等的点所组成的曲面,静电场中等势面特点,沿等势面移动电荷，电场力不作功,证,设点电荷,q,0,沿等势面从,a,点移到,b,点,0,b,a,ab,U,U,q,A,0,则,第十二章,电势,电力线和等势面正交,证：设等势面上任一点,P,处的场强为,E,l,d,E,q,dA,0,因,均不为零,l,d,E,q,0,l,d,E,E,l,d,P,当