1、静电场,库仑定律,0:真空中的介电常数(真空中的电容率),同向,即同号电荷斥力。,反向,即异号电荷引力。,静电力叠加原理,两点电荷间相互作用力不因其它电荷的存在而改变。点电荷系对某点电荷的作用等于系内各点电荷单独存在时对该电荷作用的矢量和。,对连续分布带电体,选取电荷元dq, 应用库仑定律,各点电荷的电场强度:,点电荷系的电场强度:,具体计算时,一般先化为标量再进行计算.,3. 连续分布电荷电场中的电场强度,1) 电荷元dq在P点的场强:,线分布:,面分布:,体分布:,一般 是坐标的变量,但如果是均匀分布,则 是常数。,2) 对称性分析,写出场强dE在各坐标轴上的分量 dEx、dEy、dEz,
2、4) 电荷分布:,3) 计算E:,无限大带电平板的电场强度 :,无限长带电直线,理想模型:无限长带电直线场强公式,高斯定理,静电场强沿任意闭合路径的线积分为零。反映了静电场是保守力场。,凡保守力都有与其相关的势能,静电场是有势场。,保守力作功等于电势能的减少,令b点的电势能为零(Epb =0),a点的电势能:,结论:试验电荷qo在空间某处的电势能在数值上就等于将qo从该处移至电势能的零点电场力所作的功。,电势能,注意:电势能的零点可以任意选取,但是在习惯上,当场源电荷为有限带电体时,通常把电势能的零点选取在无穷远处。,电势:,电场中a点的电势,在数值上等于把单位正电荷从a点移至电势能的零点处电
3、场力所作的功.,电势差和电势,单位: 伏特(1V=1JC-1 ),电势差:,静电场中a,b两点的电势差,等于将单位正电荷从a点移至b点电场力所作的功。,电场力作功的计算:,6、在静电场中,如果通过闭合曲面(高斯面)S的电通量为零,则下面说法中正确的是( )A、高斯面上的电场一定处处为零 B、高斯面内一定没有电荷C、高斯面内的净电荷一定为零 D、高斯面上一定没有电场线穿出,C,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点的电势为_.,4、如图所示,半径为R的半圆环均匀带电,电荷线密度为,则圆心处的场强为_,6、真空二极管是由一个圆柱体阴极和一个套在阴极外的同轴
4、圆柱筒阳极构成。设阴极半径为R1,阳极圆柱筒半径为R2,两极电势差为U。若电子从阴极逸出时的速度为零,则该电子到达阳极时的速度为_,电子在运动中受到的最大作用力为_(设电子质量m,电量e),6(本题12分)一厚度为2d的无限大平板,电荷关于中心面对称分布,且 ,k为正常数,如图所示。求(1)中心平面处的电场强度E1 ;(2)板内距中心平面a处的电场强度为E2;(3)板外任一点的电场强度E3;(4)画出电场强度E随x变化的Ex曲线。,解:,(1)根据对称性可知 E1=0;,(2)板内距中心平面a处的电场强度为E2;(3)板外任一点的电场强度E3;(4)画出电场强度E随x变化的Ex曲线。,解:,(2) 以中心平面为对称面,作垂直于中心平面的高度为2a、底面为S的闭合圆柱面为高斯面,得,(3)板外任一点的电场强度E3;(4)画出电场强度E随x变化的Ex曲线。,解:,得,(4),0,