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文档简介

1、电磁学中的电荷和电场电磁学法拉第的电磁感应定律： 电磁一体麦克斯韦电磁场统一理论（19世纪中叶）赫兹在实验中证实电磁波的存在，光是电磁波.技术上的重大意义：发电机、电动机、无线电技术等.库仑定律： 电荷与电荷间的相互作用 奥斯特的发现： 电流的磁效应，安培发现电流与电流 间的相互作用规律. 8.1 电荷和电场一. 物质的电结构原子核: 质子(带正电), 中子(不带电)原子核的线度:电子: 带负电电子云: 线度电中性: 原子中的电子数与质子数相等基本电荷:原子： 原子核 + 电子(静电场: 相对于观察者静止的电荷产生的电场)二. 电荷的基本性质3. 电荷守恒定律 在孤立系统的任何物理过程中,电荷

2、的代数和保持不变.在强子的夸克模型中, 夸克具有分数电荷 (1/3或2/3电子电荷) , 但它们都囚禁在强子内部,实验上无法直接观察.(自然界的基本守恒定律之一，适用于一切宏观和微观过程)1. 电荷有正负之分. 同号相斥，异号相吸.2. 电荷是量子化的：4. 电荷的相对论不变性 物体所带的电量与其运动状态无关，与测量它的参照系无关。这一性质称为电荷的相对论不变性。 (密立根油滴实验证实)电子电荷(宏观物体电荷可看成连续的)三、库仑定律2. 库仑定律：真空中两个静止的点电荷之间的作用力F的大小与两电荷q1，q2乘积成正比，与它们之间的距离r的平方成反比，作用力沿着这两个点电荷的连线，同号电荷相斥

3、，异号电荷相吸。1. 点电荷：带电体线度d r (到其它带电体的距离)，带电体的线度可以忽略，看成有 m 和 q 的点.1785年库仑总结出两个点电荷之间的作用规律。电荷q1 作用于电荷q2 的力。单位矢量，由施力物体指向受力物体。真空介电常数。进行有理化方向根据同号相斥，异号相吸来判定。*关于库仑定律的讨论:库仑定律包含同号相斥，异号相吸这一结果。斥力或,*q1 和q2 异号，则q1 q20 ,F 和r0 同向。库仑定律只适用两个静止点电荷之间的相互作用。库仑定律也可表示为：四、静电力的叠加原理：作用于某电荷上总静电力等于其他点电荷单独存在时作用于该电荷静电力的矢量和.由施力物体指向受力物体

4、的矢量。 库仑定律的精确性和适用范围:指数:适用范围:例1：经典的氢原子中电子绕核旋转，质子质量 Mp = 1.6710-27 kg , 电子质量 me= 9.1110-31 kg , 求电子与质子间的库仑力Fe与万有引力F引之比。解：库仑力大小万有引力大小例2：有两个正点电荷，相距为2a，电量都是+q, 另有电荷q 在中垂线 x 处，求(1) q 所受静电力；(2) x？时， q 受力最大?解：（1）以连线的中点为原点，沿中垂线做 ox 轴，q 在 x 处方向沿 x 轴.xaaqqqoxy(2) x？时， q 受力最大?xaaqqqoxy2. 电场强度 单位 电场中某点处的电场强度 等于位于该点处的单位试验电荷所受的力，其方向为正电荷受力方向. 电荷 在电场中

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