2021-2022学年高二物理竞赛课件：电通量与高斯定理（15张PPt）.pptx

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1、电通量与高斯定理一、电场线一、电场线一、电场线一、电场线(electric field lines)：空间矢量函数空间矢量函数定量研究电场：定量研究电场：对给定场源电荷求出其分布函数对给定场源电荷求出其分布函数定性描述电场整体分布：定性描述电场整体分布：电场线方法电场线方法+其上每点切向其上每点切向:该点该点 方向方向规定电场线规定电场线:通过垂直通过垂直 的单位面积的条数等于场强的大小，的单位面积的条数等于场强的大小，即其疏密与场强的大小成正比。即其疏密与场强的大小成正比。电通量与高斯定理电通量与高斯定理例例.有一瓦楞状直长均匀带电薄板，面电荷密度为有一瓦楞状直长均匀带电薄板，面电荷密度为,

2、瓦楞的圆半径为瓦楞的圆半径为 a 试求：轴试求：轴 线中部一点线中部一点P 处处的电场强度。的电场强度。aLP.qxyodEdqqaaLl dP.Ldldq解：解：Ey=0由电荷分布的对称性：由电荷分布的对称性：qxyodEdqqa例例.有一圆柱体，圆柱的侧面均匀带电，电荷的面有一圆柱体，圆柱的侧面均匀带电，电荷的面密度为密度为，尺寸如图所示。试求：，尺寸如图所示。试求：圆柱底面中心圆柱底面中心 o 点的电场强度。点的电场强度。o.2aa2aaaxdx.Pqdo.2aa解：解：例例.有一半径为有一半径为 a 的非均匀带电的半的非均匀带电的半 圆环，电荷线圆环，电荷线密度为密度为l=l 0cos

3、q 。试求：。试求：圆心处圆心处 o 点的电场强点的电场强度。度。ayxoq l=l 0cosq解：解：qr=l 0cosqddq=ldlryxoq q ddE+dlq 例例.有一半球面，半径为有一半球面，半径为R，面上均匀带电，电荷，面上均匀带电，电荷面密度为面密度为，尺寸如图所示。求球心处尺寸如图所示。求球心处o点的电点的电场强度。场强度。RoqdqdxxRa解：解：qd=Rd2lqcosx=sinqRa=cosqR电偶极子的电场线电偶极子的电场线一对正电荷的电场线一对正电荷的电场线均匀带电直导均匀带电直导线的电场线线的电场线平板电容器中的电场线平板电容器中的电场线平板电容器中的电场线平板电容器中的电场线静电场中电场线的特点：静电场中电场线的特点：静电场中电场线的特点：静电场中电场线的特点：3.电场线密集处电场强，电场线稀疏处电场弱。电场线密集处电场强，电场线稀疏处电场弱。1.电场线起始于正电荷，终止于负电荷。电场线起始于正电荷，终止于负电荷。2.电场线不闭合，不相交。电场线不闭合，不相交。电通量电通量电通量电通量 通过电场中某一给定面的电场线的总条数叫做通过通过电场中某一给定面的电场线的总条数叫做通过该面该面该面该面的电通量的电通量(electric flux)。面积元矢量：面积元矢量：面积元范围内面积元范围内 视为均匀视为均匀S SS S n nS S