2022-2023學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：導(dǎo)體和靜電平衡習(xí)題課件

導(dǎo)體和靜電平衡習(xí)題課件例：半徑為R1的金屬球電量為q1，外面有一同心金屬球殼電量為q2，內(nèi)外半徑分別為R2和R3。求場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)分布。電勢(shì)疊加法R3R2R1q1q2解：當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)R3R2R1q1q2作業(yè)題：如果把內(nèi)球換成點(diǎn)電荷呢？點(diǎn)電荷q1，外面有一同心金屬球殼電量為q2，內(nèi)外半徑分別為R1和R2。求場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)分布。R2R1q1q2當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)例：兩同心導(dǎo)體球面，半徑分別為R1和R2，電量分別為Q1和Q2。當(dāng)把內(nèi)球接地時(shí)，內(nèi)球帶電多少？解：內(nèi)球接地，電勢(shì)為零，設(shè)其電量為內(nèi)球內(nèi)部（白色區(qū)域）無(wú)電場(chǎng)，等勢(shì)體勢(shì)同球心，球心電勢(shì)：內(nèi)外球電勢(shì)疊加例：一個(gè)不帶電的金屬球接近點(diǎn)電荷+q，當(dāng)距離為r時(shí)，求：(1)感應(yīng)電荷在球心的電場(chǎng)強(qiáng)度,點(diǎn)電荷和感應(yīng)電荷在球心的總電勢(shì)；(2)若將金屬球接地，球上的凈電荷。+qROr解：(1)球心電場(chǎng)，由

得感應(yīng)電荷電場(chǎng)。由

得球心總電勢(shì)+q在球心處的電場(chǎng)為(2)設(shè)金屬球接地后有凈電荷q1（位于表面），則總電勢(shì)為所以例

不帶電的無(wú)窮長(zhǎng)有限厚導(dǎo)體板，一側(cè)接地，另一側(cè)放置半無(wú)限長(zhǎng)帶電直線，求板面O

點(diǎn)處感應(yīng)電荷面密度σ。O直線+λd導(dǎo)體板xO’感應(yīng)過(guò)程：直線電場(chǎng)，吸引導(dǎo)體板內(nèi)自由負(fù)電荷到右表面，排斥正電荷到無(wú)窮遠(yuǎn)（大地），只有右表面有感應(yīng)電荷。得2.常見(jiàn)導(dǎo)體組:·板狀導(dǎo)體組

·球狀導(dǎo)體組電荷守恒靜電平衡條件（高斯定理）接地條件（電勢(shì)為零）總結(jié)有導(dǎo)體存在時(shí)靜電場(chǎng)的分析與計(jì)算1.分析方法:三方法結(jié)合例：求電偶極子電場(chǎng)中任一點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度。

q+qOPxyrr+r_

l解：P點(diǎn)的電勢(shì)為

q+qOPxyrr+r_

l用矢量式表示為則

電子自旋角動(dòng)量大小

S

在外磁場(chǎng)方向的投影s—自旋量子數(shù)自旋磁量子數(shù)ms

取值個(gè)數(shù)為ms