高二物理競(jìng)賽靜電場(chǎng)的能量

1電荷在外電場(chǎng)中的靜電勢(shì)能注意：一個(gè)電荷在外電場(chǎng)中的電勢(shì)能是屬于該電荷和產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷系所共有的，是一種相互作用能靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)靜電勢(shì)能點(diǎn)電荷q

在靜電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，其電勢(shì)能的減少等于電場(chǎng)力所做的功。靜電勢(shì)能即：點(diǎn)電荷在某點(diǎn)處的靜電勢(shì)能等于將它由該點(diǎn)處移至電勢(shì)零點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的功。3.7靜電場(chǎng)的能量一.電荷系的靜電能設(shè)n個(gè)靜止電荷所組成的電荷系，將各電荷從現(xiàn)有位置彼此分散到無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)，它們之間的靜電力所做的功－－電荷系在原來狀態(tài)的靜電能（互能）推導(dǎo)見3.6節(jié)其中：

為qi

所在處由qi以外的其他電荷產(chǎn)生的電勢(shì)。電荷連續(xù)分布的帶電體：電荷元原來該帶電體的靜電能（自能）例：一均勻帶電球面（R，Q），其靜電能：RQdqRQ考慮：氣球膨脹，由于斥力做功，能量減少dR這一部分能量?jī)?chǔ)存在厚度為dR

的球殼內(nèi)的電場(chǎng)中。球殼內(nèi)的能量為：二.靜電場(chǎng)的能量因?yàn)榍驓?nèi)的電場(chǎng)為引入電場(chǎng)能量密度we適用于靜電場(chǎng)的一般情況一個(gè)帶電系統(tǒng)的電場(chǎng)的總能量：用場(chǎng)的概念表示的帶電系統(tǒng)的能量例：真空中一個(gè)均勻帶電球體(R，q)，試?yán)秒妶?chǎng)能量公式求此帶電系統(tǒng)的靜電能。rRodrq另：帶電球體的電場(chǎng)強(qiáng)度分布：球內(nèi)距球心為r，厚度為dr的球殼處的電勢(shì)：1.兩個(gè)物理量2.

兩個(gè)基本方程3.

兩種計(jì)算思路真空中的靜電場(chǎng)小結(jié)4.強(qiáng)調(diào)兩句話注重典型場(chǎng)注重疊加原理點(diǎn)電荷均勻帶電球面無(wú)限長(zhǎng)的帶電線(柱)無(wú)限大的帶電面(板)1.三塊互相平行的均勻帶電大平面，面電荷密度分別為，，。A點(diǎn)與平面2相距5.0cm，B點(diǎn)與平面2相距7.0cm。計(jì)算A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差；設(shè)把電量q0=-1.0×10-8C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，外力克服電場(chǎng)力做多少功？AB??123σ1σ2σ3解：(1)平面1和平面2之間的電場(chǎng)為：場(chǎng)強(qiáng)疊加原理平面2和平面3之間的電場(chǎng)為：(2)2.地球表面上空晴天時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度約為100V/m。此電場(chǎng)的能量密度多大？假設(shè)地球表面以上10k