2021-2022学年高二物理竞赛课件：静止电荷系统的静电能.pptx

《2021-2022学年高二物理竞赛课件：静止电荷系统的静电能.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021-2022学年高二物理竞赛课件：静止电荷系统的静电能.pptx（16页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、静止电荷系统的静静止电荷系统的静电能电能静止静止电荷系统电荷系统的的静电能静电能（相互作用相互作用电势能电势能）例例 均匀带电球体半径为均匀带电球体半径为R，带电为，带电为Q，求球体内外的电，求球体内外的电场强度场强度解：解：电场分布具有电场分布具有球对称性球对称性，且沿径矢方，且沿径矢方向。向。以球心以球心o为中心，半径为中心，半径r的球面作的球面作高斯高斯面面，由由高斯定理高斯定理，可知，可知+（1）（2）ExEx1.有一带电球体，其电荷体密度为有一带电球体，其电荷体密度为 ，为，为常数，常数，为球内任一点的半径，则球内任一点为球内任一点的半径，则球内任一点的电场强度为的电场强度为选项选项

2、例例 设有一无限长均匀带电直线，单位长度上设有一无限长均匀带电直线，单位长度上 的电荷，即电荷线密度为的电荷，即电荷线密度为，求距直线为，求距直线为r 处的处的 电场强度电场强度.+r+分析：分析：a.“无限长无限长”高度轴对称场高度轴对称场b.如取高斯柱面如取高斯柱面 S底面底面侧面侧面结论：结论：(记住记住)25.例例 设有一设有一无限大均匀带电平面，电荷面密度为无限大均匀带电平面，电荷面密度为，求距平面为，求距平面为r处某点的电场强度处某点的电场强度.分析：分析：讨论讨论:a.本例本例 “无限大无限大”导体板带电模型导体板带电模型a.“无限大无限大”高度面对称场高度面对称场b.如取高斯柱

3、面如取高斯柱面 S侧面侧面底面底面结论结论(记住记住)26.讨讨 论论无无限限大大带带电电平平面面的的电电场场叠叠加加问问题题Ex 已知已知无限大板无限大板电荷体密度为电荷体密度为，厚度为，厚度为d板外：板外：板内：板内：解解选取如图的圆柱面为高斯面选取如图的圆柱面为高斯面求求 电场场强分布电场场强分布 dSSdxxOExVi:其他电荷在qi处产生的电势分立电荷系统连续电荷系统V:所有电荷在dq处产生的电势包含自能平板电容器平板电容器+-真空中真空中电场电场能能电场能量密度电场能量密度可以证明，上式虽然从平行电容器中电场导出，但这可以证明，上式虽然从平行电容器中电场导出，但这是一个普遍适用公式

4、，对任意电场都是正确是一个普遍适用公式，对任意电场都是正确物理意义物理意义电场是一种物质，它具有能量电场是一种物质，它具有能量.电场空间所存储的能量电场空间所存储的能量 例例 均匀分布在半径为均匀分布在半径为R的的球面上球面上电荷电荷Q的的静电场能静电场能（设球面内外为真空）（设球面内外为真空）解：方法一：计算电场能量解：方法一：计算电场能量该带电系统的电场分布在该带电系统的电场分布在R R以外的整个空间，且电场强度以外的整个空间，且电场强度分布为分布为静电场的能量方法二：根据电场能等于将各电荷元方法二：根据电场能等于将各电荷元dq从无限远移入从无限远移入过程中，外力克服电场力作功过程中，外力克服电场力作功静电场的能量电子的经典半径1980.7丁肇中