大学物理13习题课课件

2.高斯定律求场强

高斯面要经过待求点要使E从积分号提出，需满足两种情况之一：

（1）E在高斯面上处处相等；（2）在待求处所在面E处处相等，在其他面E与ds点积为零。

3.已知带电体场强＋场强叠加原理

园盘（园环积分）带电板（许多面的积分）

2.高斯定律求场强高斯面要经过待求点3.已知带电体场强＋带电体的电场强度分布均匀带电球面rER均匀带电球体rER带电体的电场强度分布均匀带电球面rER均匀带电球体rER无限长带电直线rE无限长均匀带电圆柱面rER无限长均匀带电圆柱体rER无限长带rE无限长均匀rER无限长均匀rER无限大均匀带电平面xE无限大均匀带电平行板xE-aa无限大均匀xE无限大均匀xE-aa均匀带电圆环(轴线上)均匀带电圆盘(轴线上)电偶极子在极轴延长线上在极轴中垂面上均匀带电圆环均匀带电圆盘电偶极子在极轴延长线上在极轴中垂面上.2反映电场性质的基本规律.1描述电场的两个基本物理量一、基本内容静电场的场强和电势1电力线）（矢量场）（=qFErr)(200等势面标量场＝）（=òpppldEqArrj•å)(10有源场）（=òòisqsdErre•)(02保守场）（=LldErr•∮.2反映电场性质的基本规律.1描述电场的两个基本物理量一、基jgradE－=rrpeperrdqrrqEEEiii的三种方法求）（===òåårr2020ˆ4ˆ41jE关系与、31（）积分关系rrjldEpp=ò0•）微分关系（2jgradE－=→jE的求法与、4→eqsdEis=åòòrr0•jgradE－=rrpeperrdqrrqEEEiii的三种大学物理13习题课课件1、关于高斯定律的说法中正确的是：（A）如果高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷；（B）如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零；（C）如果高斯面上E处处不为零，则该面内必有电荷；（D）高斯定律仅适用于具有高度对称的电场；（E）如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零。答：（E）1、关于高斯定律的说法中正确的是：答：（E）2、点电荷位于立方体的中心，则通过立方体一个面的e=?若点电荷位于立方体顶角上，则一个面的e

=?qq2、点电荷位于立方体的中心，则通过立方体一个面的e=?3在一个带正电的均匀带电球面外，放一个电偶极子（），当释放后它的运动主要是（A）沿逆时针旋转，直到沿径向指向球面停止；（B）沿顺时针旋转，直到沿径向指向外停止；（C）沿顺时针旋转到沿径向指向外，同时沿电力线远离球面移动；（D）沿顺时针旋转到沿径向指向外，同时逆电力线向着球面移动；应选（D）3在一个带正电的均匀带电球面外，放一个电偶极子（），当4

图为一具有球对称分布的E—r曲线，请指出该电场是由下列那种带电体产生的。（A）半径为R的均匀带电球面；（B）半径为R的均匀带电球体；（C）半径为R、ρ＝Ar的非均匀带电球体；（D）半径为Rρ＝A/r的非均匀带电球体.RrE答案：（D）4图为一具有球对称分布的E—r曲线，请指出该电场是由下oxy方法：点电荷场强＋场强叠加原理对称性分析：5求带电半圆环（R、Q>0）在圆心处的场强。oxy方法：对称性分析：5求带电半圆环（R、Q>0）在6均匀带电细棒（Q>0,L）延长线距细棒中心o距离为a的p点放一个点电荷q>0，求带电细棒对q的静电力。oxqQ、La方法：点电荷场强＋场强叠加原理6均匀带电细棒（Q>0,L）延长线距细棒中心o距离为a7

在距无限大平面（σ）为a米远处的场强大小的一半是由平面上的一个半径为R的园面积范围内的电荷所产生的，求该园半径的大小。Ra方法：已知带电体场强＋场强叠加原理7在距无限大平面（σ）为a米远处的场强大小的一半是由平面8

均匀带电球面（R、q）直径上有一个均匀带电细线（λ、L），细线近端离球心r0,假设二者互不影响，求细线所受球面电荷的电场力。Rqr0L方法：积分法求细线受力8均匀带电球面（R、q）直径上有一个均匀带电细线（λ、L9在靠近地面处的场强垂直于地面向下，大小约为100N/C，在离地面1.5km高的地方E大小约为25N/C,(1)试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度；（2）假设地球表面处的场强完全由均匀分布在地表面的电荷产生，求地面上的电荷密度。方法：高斯定律求场强9在靠近地面处的场强垂直于地面向下，大小约为100N/C10厚度为b的无限大带电平面，其电荷体密度分布为ρ＝kx(0≤x≤b，k为常数),求（1）平板外两侧任一点P1和P2处的场强大小；（2）平板内任一点P处的场强大小；（3）场强为零处的点在何处？oxbP1P2P方法：电荷非均匀分布时高斯定律应用。（1）板由许多面组成，场具有面对称板外两侧E的大小相等，方向向外。10厚度为b的无限大带电平面，其电荷体密度分布为ρ＝kxoxbP1P2P（2）平板内任一点P处的场强大小；（3）场强为零处的点在何处？场强为零处的点在板内oxbP1P2P（2）平板内任一点P处的场强大小；（3）场强11证明题在均匀带电球体中挖出一个以O/中心的球状小空腔，空腔球心相对带电球心的位置用表示，试证球形空腔内的电场是均匀电场，其表达式为方法：填补法求场强11证明题方法：填补法求场强12

环形带电园片（R、R/2、Q）由细绳悬挂（3R、Q）,试求园环中心处场强(环中心在绳延长线上)。3R方法：细绳和园环分别在环中心处场强的叠加。3R12环形带电园片（R、R/2、Q）由细绳悬挂（3R、Q）,13关于静电场中某点电势值的正负，下列说法正确的是：（A）电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负；（B）电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负；（C）电势值的正负取决于电势零点的选择；(D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。答案:（C）13关于静电场中某点电势值的正负，下列说法正确的是：答案14举例说明在选无穷远处为电势零点的条件下，带正电的物体的电势是否一定为正？电势等于零的物体是否一定不带电？14举例说明在选无穷远处为电势零点的条件下，带正电的物体的15图中所示为静电场的等势（位）线图，已知在图上画出a、b两点的电场强度，并比较它们的大小（填<、＝、>）

15图中所示为静电场的等势（位）线图，已知16一均匀静电场，，则点a（3、2）和b(1、0)之间的电势差Uab=___?提示：16一均匀静电场，方法:点电荷电势＋电势迭加原理17

电量q均匀分布长为2L的细杆上，求在杆延长线上与杆端距离为a的p点的电势。方法:点电荷电势＋电势迭加原理17电量q均匀分布长为2Lr方法一：球面电势＋迭加原理r处的电势等于以r为半径的球面以内的电荷在该处产生的电势1和以r为半径的球面以外的电荷产生的电势2之和：＝1＋21是R1－r球面在球面外的电势18一个均匀带电的球层，其电荷体密度为，球层内表面积半径为R1，外表面半径为R2，设无穷远为电势零点，求球层中半径为r处的电势。r方法一：球面电势＋迭加原理r处的电势等于以r为半径的球面以全部电荷在r处产生的电势为2是r—R2球面在球面内的电势r全部电荷在r处产生的电势为2是r—R2球面在球面内的电势r方法二：电势定义式法r球层内外场强为方法二：电势定义式法r球层内外场强为19

三个无限长的同轴导体圆柱面A、B、C，半径分别为RA、RB、RC，圆柱面B上带电荷，A、C都接地。求B的内表面上电荷λ1与外表面λ2之比值λ1/λ2。ABC19三个无限长的同轴导体圆柱面A、B、C，半径分别为RA2.高斯定律求场强

高斯面要经过待求点要使E从积分号提出，需满足两种情况之一：

（1）E在高斯面上处处相等；（2）在待求处所在面E处处相等，在其他面E与ds点积为零。

3.已知带电体场强＋场强叠加原理

园盘（园环积分）带电板（许多面的积分）

2.高斯定律求场强高斯面要经过待求点3.已知带电体场强＋带电体的电场强度分布均匀带电球面rER均匀带电球体rER带电体的电场强度分布均匀带电球面rER均匀带电球体rER无限长带电直线rE无限长均匀带电圆柱面rER无限长均匀带电圆柱体rER无限长带rE无限长均匀rER无限长均匀rER无限大均匀带电平面xE无限大均匀带电平行板xE-aa无限大均匀xE无限大均匀xE-aa均匀带电圆环(轴线上)均匀带电圆盘(轴线上)电偶极子在极轴延长线上在极轴中垂面上均匀带电圆环均匀带电圆盘电偶极子在极轴延长线上在极轴中垂面上.2反映电场性质的基本规律.1描述电场的两个基本物理量一、基本内容静电场的场强和电势1电力线）（矢量场）（=qFErr)(200等势面标量场＝）（=òpppldEqArrj•å)(10有源场）（=òòisqsdErre•)(02保守场）（=LldErr•∮.2反映电场性质的基本规律.1描述电场的两个基本物理量一、基jgradE－=rrpeperrdqrrqEEEiii的三种方法求）（===òåårr2020ˆ4ˆ41jE关系与、31（）积分关系rrjldEpp=ò0•）微分关系（2jgradE－=→jE的求法与、4→eqsdEis=åòòrr0•jgradE－=rrpeperrdqrrqEEEiii的三种大学物理13习题课课件1、关于高斯定律的说法中正确的是：（A）如果高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷；（B）如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零；（C）如果高斯面上E处处不为零，则该面内必有电荷；（D）高斯定律仅适用于具有高度对称的电场；（E）如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零。答：（E）1、关于高斯定律的说法中正确的是：答：（E）2、点电荷位于立方体的中心，则通过立方体一个面的e=?若点电荷位于立方体顶角上，则一个面的e

=?qq2、点电荷位于立方体的中心，则通过立方体一个面的e=?3在一个带正电的均匀带电球面外，放一个电偶极子（），当释放后它的运动主要是（A）沿逆时针旋转，直到沿径向指向球面停止；（B）沿顺时针旋转，直到沿径向指向外停止；（C）沿顺时针旋转到沿径向指向外，同时沿电力线远离球面移动；（D）沿顺时针旋转到沿径向指向外，同时逆电力线向着球面移动；应选（D）3在一个带正电的均匀带电球面外，放一个电偶极子（），当4

图为一具有球对称分布的E—r曲线，请指出该电场是由下列那种带电体产生的。（A）半径为R的均匀带电球面；（B）半径为R的均匀带电球体；（C）半径为R、ρ＝Ar的非均匀带电球体；（D）半径为Rρ＝A/r的非均匀带电球体.RrE答案：（D）4图为一具有球对称分布的E—r曲线，请指出该电场是由下oxy方法：点电荷场强＋场强叠加原理对称性分析：5求带电半圆环（R、Q>0）在圆心处的场强。oxy方法：对称性分析：5求带电半圆环（R、Q>0）在6均匀带电细棒（Q>0,L）延长线距细棒中心o距离为a的p点放一个点电荷q>0，求带电细棒对q的静电力。oxqQ、La方法：点电荷场强＋场强叠加原理6均匀带电细棒（Q>0,L）延长线距细棒中心o距离为a7

在距无限大平面（σ）为a米远处的场强大小的一半是由平面上的一个半径为R的园面积范围内的电荷所产生的，求该园半径的大小。Ra方法：已知带电体场强＋场强叠加原理7在距无限大平面（σ）为a米远处的场强大小的一半是由平面8

均匀带电球面（R、q）直径上有一个均匀带电细线（λ、L），细线近端离球心r0,假设二者互不影响，求细线所受球面电荷的电场力。Rqr0L方法：积分法求细线受力8均匀带电球面（R、q）直径上有一个均匀带电细线（λ、L9在靠近地面处的场强垂直于地面向下，大小约为100N/C，在离地面1.5km高的地方E大小约为25N/C,(1)试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度；（2）假设地球表面处的场强完全由均匀分布在地表面的电荷产生，求地面上的电荷密度。方法：高斯定律求场强9在靠近地面处的场强垂直于地面向下，大小约为100N/C10厚度为b的无限大带电平面，其电荷体密度分布为ρ＝kx(0≤x≤b，k为常数),求（1）平板外两侧任一点P1和P2处的场强大小；（2）平板内任一点P处的场强大小；（3）场强为零处的点在何处？oxbP1P2P方法：电荷非均匀分布时高斯定律应用。（1）板由许多面组成，场具有面对称板外两侧E的大小相等，方向向外。10厚度为b的无限大带电平面，其电荷体密度分布为ρ＝kxoxbP1P2P（2）平板内任一点P处的场强大小；（3）场强为零处的点在何处？场强为零处的点在板内oxbP1P2P（2）平板内任一点P处的场强大小；（3）场强11证明题在均匀带电球体中挖出一个以O/中心的球状小空腔，空腔球心相对带电球心的位置用表示，试证球形空腔内的电场是均匀电场，其表达式为方法：填补法求场强11证明题方法：填补法求场强12

环形带电园片（R、R/2、Q）由细绳悬挂（3R、Q）,试求园环中心处场强(环中心在绳延长线上)。3R方法：细绳和园环分别在环中心处场强的叠加。3R12环形带电园片（R、R/2、Q）由细绳悬挂（3R、Q）,13关于静电场中某点电势值的正负，下列说法正确的是：（A）电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负；（B）电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负；（C）电势值的正负取决于电势零点的选择；(D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。答案:（C）13关于静电场中某点电势值的正负，下列说法正确的是：答案14举例说明在选无穷远处为电势零点的条件下，带正电的物体的电势是否一定为正？电势等于零的物体是否一定不带电？14举例说明在选无穷远处为电势零点的条件下，带正电的物体的15图中所示为静电场的等势（位）线图，已知在图上画出a、b