電場強(qiáng)度場疊加原理[教師教材]

1、1青苗輔導(dǎo)描寫電場性質(zhì)的物理量。描寫電場性質(zhì)的物理量。1.定義：定義：q0qE EF F場源電荷場源電荷q，場點(diǎn)處，場點(diǎn)處檢驗(yàn)電荷檢驗(yàn)電荷q0在電場在電場中受力中受力F F。F F0qF F202qF F303qE E2.2.電場強(qiáng)度、場疊加原理電場強(qiáng)度、場疊加原理 / / 一、電場強(qiáng)度一、電場強(qiáng)度2青苗輔導(dǎo)2.單位：單位：牛頓牛頓/庫侖，庫侖， N C-13.方向：方向：正檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向。正檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向。1.電場強(qiáng)度與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，只與場源電電場強(qiáng)度與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，只與場源電荷和場點(diǎn)位置有關(guān)。荷和場點(diǎn)位置有關(guān)。2.檢驗(yàn)電荷電量和線度要很小。檢驗(yàn)電荷電量和線度要很小。3.

2、點(diǎn)電荷的場強(qiáng)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)0qF FE E0200041r rrqqq02041r rrq2.2.電場強(qiáng)度、場疊加原理電場強(qiáng)度、場疊加原理 / / 一、電場強(qiáng)度一、電場強(qiáng)度3青苗輔導(dǎo)02041r rE Erq 點(diǎn)電荷系：空間點(diǎn)電荷系：空間某點(diǎn)的場強(qiáng)為各個點(diǎn)某點(diǎn)的場強(qiáng)為各個點(diǎn)電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的場電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量合。強(qiáng)的矢量合。證明：檢驗(yàn)電荷受力證明：檢驗(yàn)電荷受力1q2qiq0q1F F2F FiF FnF FF FF FF F212.2.電場強(qiáng)度、場疊加原理電場強(qiáng)度、場疊加原理 / / 二、場疊加原理二、場疊加原理4青苗輔導(dǎo)nE EE EE EE E21nii1E EnF FF FF FF

3、 F21兩邊除兩邊除q0002010qqqqnF FF FF FF F1q2qiq0q1F F2F FiF F證畢證畢2.2.電場強(qiáng)度、場疊加原理電場強(qiáng)度、場疊加原理 / / 二、場疊加原理二、場疊加原理5青苗輔導(dǎo)例：例：求電偶極子中垂線上一點(diǎn)的電場強(qiáng)度。求電偶極子中垂線上一點(diǎn)的電場強(qiáng)度。q-q電偶極子：電偶極子：一對等一對等量異號的點(diǎn)電荷系。量異號的點(diǎn)電荷系。ll lp pqoyx電偶極矩電偶極矩: p p= ql lPE E-E ExExE-yEyE-解：解：xEEcos2E-E EE EE E由對稱性分析由對稱性分析Ey=0 xE 2xxEE-r2.2.電場強(qiáng)度、場疊加原理電場強(qiáng)度、場疊

4、加原理 / / 二、場疊加原理二、場疊加原理6青苗輔導(dǎo)cos2EE20412rqEq-qolyp pxPE E-E EE Errl2/rl2/cos3041rqlE3041rp pE E-304rp2.2.電場強(qiáng)度、場疊加原理電場強(qiáng)度、場疊加原理 / / 二、場疊加原理二、場疊加原理7青苗輔導(dǎo)1.將帶電體分割成無限多個電荷元。將帶電體分割成無限多個電荷元。dqE EdV2.電荷元的場電荷元的場02041r rE Erdqd3.由場疊加原理由場疊加原理PE EE EdV02041r rrdqVq2.2.電場強(qiáng)度、場疊加原理電場強(qiáng)度、場疊加原理 / / 三、連續(xù)帶電體場強(qiáng)計(jì)算三、連續(xù)帶電體場強(qiáng)計(jì)算

5、8青苗輔導(dǎo)1.建立坐標(biāo)系。建立坐標(biāo)系。2.確定電荷密度確定電荷密度:4.確定電荷元的場確定電荷元的場02041r rE Erdqd5.求場強(qiáng)分量求場強(qiáng)分量Ex、Ey。求總場求總場22yxEEE,xxdEEyydEE體體dq= dV, 3.求電荷元電量：求電荷元電量：體體 , 面面,線線面面dq= dS,線線dq= dl。2.2.電場強(qiáng)度、場疊加原理電場強(qiáng)度、場疊加原理 / / 四、解題思路及應(yīng)用舉例四、解題思路及應(yīng)用舉例9青苗輔導(dǎo)例例1：均勻帶電直線均勻帶電直線長為長為 2l ，帶電量，帶電量 q ,求中垂線上一點(diǎn)的電求中垂線上一點(diǎn)的電場強(qiáng)度。場強(qiáng)度。xdyll-dqE EddqE EdxdE

6、ydEydExdEr解解:線電荷密度線電荷密度lq2dydq02041r rE Erdqdoyxy2.2.電場強(qiáng)度、場疊加原理電場強(qiáng)度、場疊加原理 / / 四、解題思路及應(yīng)用舉例四、解題思路及應(yīng)用舉例10青苗輔導(dǎo)由場對稱性由場對稱性, Ey=022yxEEExExEdE-lldEcosrxcos2/122)(yxrrxrdqEl020412lyxxdy02/3220)(42xdydqll-oyxdqE EdE EdxdEydEydExdEry2.2.電場強(qiáng)度、場疊加原理電場強(qiáng)度、場疊加原理 / / 四、解題思路及應(yīng)用舉例四、解題思路及應(yīng)用舉例11青苗輔導(dǎo)2/12202lxxlE1. l x ，

7、無限長均勻帶電直線，無限長均勻帶電直線，,222llxxE022. xl ，無窮遠(yuǎn)點(diǎn)場強(qiáng)，無窮遠(yuǎn)點(diǎn)場強(qiáng)，222xlx202xlE2042xl204xq相當(dāng)于點(diǎn)電荷的電場。相當(dāng)于點(diǎn)電荷的電場。查積分表查積分表2.2.電場強(qiáng)度、場疊加原理電場強(qiáng)度、場疊加原理 / / 四、解題思路及應(yīng)用舉例四、解題思路及應(yīng)用舉例12青苗輔導(dǎo)oxRq例例2：均勻帶電圓環(huán)半徑為均勻帶電圓環(huán)半徑為R，帶電量為，帶電量為q,求：圓環(huán)軸線上一點(diǎn)的場強(qiáng)。求：圓環(huán)軸線上一點(diǎn)的場強(qiáng)。xdqE EdE EdxdEydEydExdErdq解：解：電荷元電荷元dq的場的場02041r rE Erdqd由場對稱性由場對稱性 Ey=022y

8、xEEExE2.2.電場強(qiáng)度、場疊加原理電場強(qiáng)度、場疊加原理 / / 四、解題思路及應(yīng)用舉例四、解題思路及應(yīng)用舉例13青苗輔導(dǎo)oxRqxdqE EdE EdxdEydEydExdErdqqxxdEEE0qdE0cosrxcosqrxrdqE0204r 與與 x 都為常量都為常量qdqrxE03042/3220)(4Rxqx2.2.電場強(qiáng)度、場疊加原理電場強(qiáng)度、場疊加原理 / / 四、解題思路及應(yīng)用舉例四、解題思路及應(yīng)用舉例14青苗輔導(dǎo)2/3220)(4RxqxE1.環(huán)心處：環(huán)心處：x=0, E=02.當(dāng)當(dāng) x R, , 32/322)(xRx2041xqE相當(dāng)于點(diǎn)電荷的場。相當(dāng)于點(diǎn)電荷的場。3.場強(qiáng)極大值位置：場強(qiáng)極大值位置：0dxdE令令2.2.電場強(qiáng)度、場疊加原理電場強(qiáng)