高中物理奧林匹克競賽專題-電場強(qiáng)度

電場電場強(qiáng)度1一、電場電荷是通過電場來作用的。電場的基本性質(zhì)：對(duì)處在其中的其它電荷會(huì)產(chǎn)生作用力，該力稱為電場力。電場是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)。電荷q1電荷q2電場E場的物質(zhì)性體現(xiàn)在：a.給電場中的帶電體施以力的作用。c.變化的電場以光速在空間傳播，表明電場具有動(dòng)量電場是一種客觀存在，是物質(zhì)存在的一種形式。b.當(dāng)帶電體在電場中移動(dòng)時(shí)，電場力作功.表明電場具有能量。靜電場：相對(duì)于觀察者靜止的電荷周圍產(chǎn)生的電場。電場與實(shí)物有何不同?2描寫電場性質(zhì)的物理量。二、電場強(qiáng)度1.電場強(qiáng)度的定義1.檢驗(yàn)電荷：本身攜帶電荷足夠??；占據(jù)空間也足夠小，放在電場中不會(huì)對(duì)原有電場有顯著的影響。2.將放在點(diǎn)電荷系產(chǎn)生的電場中，受到的作用力為。比值與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，反映電場本身的性質(zhì)。電場強(qiáng)度：單位正電荷在電場中某點(diǎn)所受到的力。物理意義場強(qiáng)單位是[N/C]?；蛘呓凶鯷伏特/米]。++++++Qq0+電場出發(fā)點(diǎn):從電場的電荷受力出發(fā)，引入一描述電場的物理量。3

點(diǎn)電荷系電場中空間某點(diǎn)的場強(qiáng)為各個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)單獨(dú)存在時(shí)產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和。證明：檢驗(yàn)電荷受力2.場強(qiáng)迭加原理兩邊除q0證畢場強(qiáng)迭加原理43.場強(qiáng)的計(jì)算1.點(diǎn)電荷的場強(qiáng)表示的單位矢量。2.點(diǎn)電荷系的場強(qiáng)的方向：從源點(diǎn)指向場點(diǎn)。位矢場點(diǎn)O場源時(shí)，此結(jié)論正確嗎？5切口的長度為l，圓環(huán)的半徑為R(均勻帶電），R>>l,在圓心處的場強(qiáng)為？？63.連續(xù)帶電體的場強(qiáng)將帶電體分成很多元電荷dq,對(duì)場源求積分，可得總場強(qiáng)：電荷元的選?。弘姾傻捏w密度電荷的面密度電荷的線密度對(duì)于電荷線分布的帶電體對(duì)于電荷面分布的帶電體對(duì)于電荷體分布的帶電體先求出它在任意場點(diǎn)p的場強(qiáng):7體電荷分布的帶電體的場強(qiáng)面電荷分布的帶電體的場強(qiáng)線電荷分布的帶電體的場強(qiáng)解題思路及步驟：1.建立坐標(biāo)系。2.確定電荷密度:4.確定電荷元的場5.求場強(qiáng)分量Ex、Ey、EZ。3.求電荷元電量;體

,面,線求總場8例1：求電偶極子中垂線上一點(diǎn)的電場強(qiáng)度。電偶極子：一對(duì)等量異號(hào)的點(diǎn)電荷系。電偶極矩:

解：由對(duì)稱性分析Ey=0寫成矢量式：場強(qiáng)的大小為：9例2：電荷均勻分布在一根長直細(xì)棒上，此棒電荷線密度為λ。試計(jì)算距細(xì)棒垂直距離為a的P點(diǎn)的場強(qiáng)。已知細(xì)棒兩端和P點(diǎn)連線的夾角分別為θ1和θ2。解:線電荷密度λ10同理可得：11討論:2.設(shè)棒長為l，a>>l無窮遠(yuǎn)點(diǎn)場強(qiáng)，相當(dāng)于點(diǎn)電荷的電場。θ1=0,θ2=。1.無限長均勻帶電直線，12例3：均勻帶電圓環(huán)半徑為R，帶電量為q,求：圓環(huán)軸線上一點(diǎn)的場強(qiáng)。解：電荷元dq的場由場對(duì)稱性r與x都為常量13討論:1.環(huán)心處：x=0,E=02.當(dāng)x>>R,

相當(dāng)于點(diǎn)電荷的場。3.場強(qiáng)極大值位置：令14例題4均勻帶電圓盤軸線上一點(diǎn)的場強(qiáng)。設(shè)圓盤帶電量為，半徑為解：帶電圓盤可看成許多同心的圓環(huán)組成，細(xì)圓環(huán)帶電量取一半徑為r，寬度為dr的細(xì)圓環(huán)。15在遠(yuǎn)離帶電圓面處，相當(dāng)于點(diǎn)電荷的場強(qiáng)。相當(dāng)于無限大帶電平面附近的電場，可看成是均勻場，場強(qiáng)垂直于板面，正負(fù)由電荷的符號(hào)決定。2.當(dāng)三、帶電體在電場中的受力如果知道電場中場強(qiáng)的分布，又