大学物理：电磁场习题课

电磁场习题课一.基本内容2.电场强度的计算定义（矢量：大小和方向）电场强度的叠加原理1.电场强度和电场强度叠加原理（1）点电荷的电场强度（2）点电荷系的电场强度（3）高斯定理求解方法：分析电场选适当形状高斯面计算和由定理解出注：只有当电荷的分布，以及电场的分布具有某种对称性时，才有可能应用定理求出电场强度

几种典型带电体电场强度：无限长带电直线

无限大平板

均匀带电球面内外电场3.电势（2）试验电荷沿任意闭合路径一周，电场力做功为零，则（1）电场力做功特点：与路径无关，只与试验电荷和路径始末位置有关(环路定理)（3）电势定义（4）电势差

零电势选择；电势值的相对性4.电势的计算（1）点电荷的电势（2）点电荷系的电势（3）带电体电势（4）定义式一种典型带电体的电势均匀带电球面磁场1.毕奥—萨伐尔定律

真空中电流元在径矢处的磁感应强度由磁场叠加原理得稳恒截流导体的磁场几种典型的电流磁场大小长直载流导线外的磁场半无限长载流直导线外的磁场载流长直螺旋管内的磁场无限长载流直导线外的磁场圆形载流导线圆心处的磁场2.描述稳恒磁场的两条基本定律（1）磁场的高斯定理（2）安培环路定理（非保守场）用安培环路定理计算磁场的条件和方法磁场是无源场（涡旋场）

正负的确定：规定回路环形方向，由右手螺旋法则定出3磁场对运动电荷，载流导线和载流线圈的作用（1）磁场对运动电荷的作用力（2）磁场对载流导线的作用力二.讨论1.关于高斯定理的讨论（1）若，则高斯面上各点的一定处处为零

（不一定！）例（2）如果高斯面上处处为零，能否认为高斯面内一定无电荷。（4）高斯定理只是适用于具有对称性的静电场（3）如果高斯面上处处不为零，能否说明高斯面内一定有电荷（不一定！电荷在高斯面外！）（不一定）（对静电场都适用！但是）（5）只有高斯面内的电荷对高斯面的通量有贡献。高斯面外的电荷和对高斯面通量无贡献（对！）（Ａ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｂ）0RE→x2电场强度为的均匀电场，的方向与ox轴正向平行，穿过半径为R的半球面的电场强度通量为：（D）（Ｂ）（Ａ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｂ）

若的方向与ox轴垂直并向下，则穿过半球面的电场强度通量为：2.电场强度与电势的关系的讨论（1）电场强度弱的地方，电势一定低（2）电势不变的空间，电场强度一定为零（3）电场强度不变的空间，电势也一定不变积分关系1计算下面各点的有关物理量（1）载流导线在o点的磁感强度四计算（2）P，Q点的磁感强度2如图，两个完全相同的回路和，回路内包围有无限长直电流和，但在图中外又有一无限长直电流，图中和是回路上两位置相同的点，请判断答案：

(c)3.有一带电球体，其电荷体密度为为常数，为球内任一点的半径，则球内任一点的电场强度为解：分析电场：具有球对称性。作图示高斯球面，由高斯定理得，式中左边右边等式积分计算高斯面内的电荷等式4.长为的均匀带电细棒，电荷线密度，一“无限长”带电直线，其电荷线密度为，今将与无限长带电直线置于同一平面内（图示），求细棒受力大小解：取图示坐标轴，在棒上取一电荷元，则该处的电场强度为选项电荷元受力大小解：取图示坐标系，因为水平导线处于不均匀磁场中，今取一电流元，该处磁场大小方向：5：载流的长直导线一侧，有另一导线水平放置，长为Ｌ，通有电流，两者在同一平面，如图示，求水平导线受磁力大小和方向。电流元受力方向图示则方向图示4.图示