002-電磁學-趙凱華-電場強度_第1頁
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文檔簡介

1、2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,§2.電場強度 p72 1-8、9、10、12,電場 庫侖定律給出了兩個點電荷相互作用的定量關系問題:相互作用是如何傳遞的?,電荷,直接、瞬時,電荷,超距作用,電荷,電荷,傳遞需要時間,近距作用,,,,,兩者爭論由來已久,近代物理證明電場傳遞相互作用,,,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,被作用者靜止,滿足牛三,被作用者運動,由于推遲勢,不滿足牛三,,看上去與牛三

2、矛盾實際上正說明電荷間有第三者——場,前者電荷靜止,場的動量不變——作用力對等后者場的動量發(fā)生變化,作用力不對等將場包含進去,依然滿足牛頓第三定律,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,電場強度矢量,電荷q所受的力的大小為,,引入試探電荷q0 :幾何線度充分小——點電荷電量充分小——小到什么程度?,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,電場強度定義,從F中扣除q0可得,,,單位 牛頓/庫侖 NC-1

3、 [I-1LMT-1],2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,場強疊加原理,實際就是力的疊加原理 點電荷組在空間某點產生的電場等于各點電荷單獨存在時在該點產生的場的矢量和。,點電荷組,,連續(xù)帶電體,,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,注意,上式是矢量積分,具體計算時,要化成標量積分 dq是什么?積分限如何確定?幾重積分? 由帶電體的電荷分布決定,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,電場線 p11

4、圖,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,p12例題2:,,,計算電偶極子臂的延長線上和中垂線上的場強分布,設,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,(1)延長線上,,,,l <<r,定義,,,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,(2)中垂線上,y方向:分量抵消,x方向:投影方向相同,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,電偶極子電場線,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,P15 例題3:

5、,求均勻帶電棒中垂面上的場強分布,設棒長為2l,帶電總量為q。微元法步驟取微元對稱性分析積分 討論,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,1.取微元,方向如圖,2.對稱性分析,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,3.積分,,,,,,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,4.討論,即為與無限長均勻帶電棒相距r處的場強具有軸對稱性,相同的r處, E相同思考:若上題中求的不是中垂面上的場強 Ez=0?,,

6、,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,例題:,求均勻帶電圓環(huán)軸線上的場強分布,設圓環(huán)半徑為a,帶電總量為Q。解:1)取微元:,,,,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,2.對稱性分析,y方向投影,抵消,Ey=0 x方向,同向,3.求積分,,,,,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,討論:當 x>>a時,思考:求均勻帶電圓盤軸線上一點的場強,如何取微元? 正方形帶電線框中垂線上一點的場強?長方

7、形帶電板中垂線上一點的場強?,,就是點電荷的電場,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,§2.6 帶電體在電場中受的力及其運動,自學 p16 習題 p74 1-27屬于電學中的受力問題要求:會計算電荷在電場中受力 點電荷系在電場中所受的力和力矩,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,密立根油滴實驗和電荷的量子性,1834年法拉第由實驗得出電解定律,表明: 為了析出1mol單價元素需要相等的電

8、量F(法拉第常數)——1mol單價離子的電量看出 e=F/NA——基本電荷 1891年斯通尼把基本電荷取名為“電子(electron)”,并根據上式估算出e的大小1897年J.J.湯姆孫的陰極射線實驗確定射線是負電粒子流,并測出其荷質比為氫離子的千余倍,從而發(fā)現比氫原子更小的基本粒子——電子;,2005.2.,北京大學物理學院王稼軍編寫,1909年密立根通過直接測量油滴的電荷,直接證實了電荷的量子性。,帶電油滴滴入勻強電場,,,

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