2021-2022学年高二物理竞赛课件：静电场内容提要.pptx

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1、静电场内容提要静电场内容提要二二反映静电场性质的两条基本定理反映静电场性质的两条基本定理无旋场无旋场 高斯定理高斯定理有源场有源场 环路定理环路定理高斯定理和环路定理由库仑定律和场的叠加原理导高斯定理和环路定理由库仑定律和场的叠加原理导出，反映了静电场是出，反映了静电场是有源无旋（保守）有源无旋（保守）场场.一一静电场的理论基础静电场的理论基础两条基本定律两条基本定律 库仑定律库仑定律 电场强度的叠加原理电场强度的叠加原理静电场内容提要静电场内容提要 电场强度的求解方法电场强度的求解方法（1）利用场强叠加原理）利用场强叠加原理使用条件：原则上适用于任何情况使用条件：原则上适用于任何情况.三三电

2、场强度和电势电场强度和电势 定义定义（2）利用高斯定理）利用高斯定理使用条件：电场分布具有特殊对称性使用条件：电场分布具有特殊对称性.电势的求解方法电势的求解方法（1）利用电势叠加原理）利用电势叠加原理使用条件：使用条件：有限大有限大带电体且选带电体且选无限远无限远处为电势零点处为电势零点.（3）利用电势梯度关系求解场强）利用电势梯度关系求解场强使用条件：对不能用高斯定理求解的情况，可先由使用条件：对不能用高斯定理求解的情况，可先由电势叠加原理求电势分布，再由梯度关系求解场强电势叠加原理求电势分布，再由梯度关系求解场强.（2）利用电势的定义）利用电势的定义使用条件：场强分布已知或很容易确定使用

3、条件：场强分布已知或很容易确定.例例在静电场中，下列说法中正确的是在静电场中，下列说法中正确的是（A）带正电荷的导体其电势一定是正值带正电荷的导体其电势一定是正值（B）等势面上各点的场强一定相等等势面上各点的场强一定相等（C）场强为零处电势也一定为零场强为零处电势也一定为零（D）场强相等处电势不一定相等场强相等处电势不一定相等静电场习题课选讲例题静电场习题课选讲例题 例例 在在点点电电荷荷 +2q 的的电电场场中中，如如果果取取图图中中P点点处处为电势零点，则为电势零点，则 M点的电势为点的电势为 （A）（B）（C）（D）例例一球壳半径为一球壳半径为R，带电量带电量q，在离球心在离球心O 为为

4、r（r R）处一点的电势为（设处一点的电势为（设“无限远无限远”处为电势零点）处为电势零点）（A）0（B）（C）（D）解：解：例例某电场的电场线分布如图，一负电荷从某电场的电场线分布如图，一负电荷从A 点移至点移至B 点，则正确的说法为点，则正确的说法为（A）电场强度的大小电场强度的大小（B）电势电势（C）电势能电势能（D）电场力作的功电场力作的功 例例 有一边长为有一边长为 的正方形平面，其中垂线上距的正方形平面，其中垂线上距正方形中心正方形中心 点为点为 处有一电量为处有一电量为 的正点电荷的正点电荷,则则通过该正方形平面的电通量为：（通过该正方形平面的电通量为：（）(1)(1)(2)(2

5、)(3)(3)(4)(4)oqqa(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)例例 在真空中半径分别为在真空中半径分别为 和和 的两个同心球面，的两个同心球面，其上分别均匀地带有电量其上分别均匀地带有电量 和和 .今将一电量为今将一电量为 的带电粒子从内球面处由静止释放，则粒子到达球面时的带电粒子从内球面处由静止释放，则粒子到达球面时 的动能为：（）的动能为：（）R2 例例 有有 个电荷均为个电荷均为 的点电荷，以两种方式分布的点电荷，以两种方式分布在相同半径的圆周上：一种是无规则地分布，另一种是在相同半径的圆周上：一种是无规则地分布，另一种是均匀分布均匀分布.比较这两种情况下在过圆心比较

6、这两种情况下在过圆心 并垂直于平面并垂直于平面的的 轴上任一点轴上任一点 （如图所示）的场强与电势（如图所示）的场强与电势,则有（）则有（）(1)(1)场强相等，电势相等场强相等，电势相等.(2)(2)场强不等，电势不等场强不等，电势不等.(3)(3)场强分量场强分量 相等，电势相等相等，电势相等.(4)(4)场强分量场强分量 相等，电势不等相等，电势不等.例例 在真空中，在真空中，、两板相距两板相距 ，面积都为，面积都为 （平（平板的尺寸远大于两板间距），板的尺寸远大于两板间距），、两板各带两板各带 、.则两板间的相互作用力为：（则两板间的相互作用力为：（）(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)例例一封闭高斯面内有两个点电荷，电量为一封闭高斯面内有两个点电荷，电量为+q 和和q，封闭面外也有一带电封闭面外也有一带电q 的点电荷（如图），则下的点电荷（如图），则下述正确的是述正确的是（A）高斯面上场强处处为零高斯面上场强处处为零（B）对封闭曲面有对封闭曲面有（C）对封闭曲面有对封闭曲面有（D）高斯面上场强不为零，但仅与面内电荷有关高斯面上场强不为零，但仅与面内电荷有关 例例 真空中，有一均匀带电细环，电荷线密度为真空中，有一均匀带电细环，电荷线密度为 ，求圆心处的电场强度求圆心处的电场强度 和电势和电势 .(.(无穷远处电势为零）无穷远处电势为零）+解：解：