2021-2022學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：電場(chǎng)疊加原理

1、電場(chǎng)疊加原理場(chǎng)強(qiáng)疊加原理：電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于每個(gè)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的疊加(矢量和)。 場(chǎng)強(qiáng)疊加原理：空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是空間所有電荷共同產(chǎn)生的。電荷連續(xù)分布帶電體的場(chǎng)強(qiáng)把帶電體看作是由許多個(gè)電荷元組成，然后利用場(chǎng)強(qiáng)疊加原理求解。P任取一個(gè)電荷元，把它看作點(diǎn)電荷，所有電荷元的場(chǎng)強(qiáng)疊加得到：則它在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為電荷連續(xù)分布帶電體的場(chǎng)強(qiáng)矢量積分！ 注意：在具體計(jì)算時(shí)，要化成標(biāo)量積分，即先分解，再積分。類似于質(zhì)量密度qd例 求電偶極子(electric dipole)的場(chǎng)強(qiáng)。 一對(duì)相距為l 的等量異號(hào)點(diǎn)電荷若從電荷連線中點(diǎn)指向場(chǎng)點(diǎn)P的位矢為當(dāng)滿足 r l 時(shí)，稱之為電偶極子。其特征物理量是電偶極矩方

2、向：從-q +q解 根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理：1）對(duì)中垂線上的各點(diǎn)電偶極子的場(chǎng)強(qiáng)：寫成形式因電偶極子滿足 r l ，得：特殊情況：2）連線上，正電荷右側(cè)任一點(diǎn) P 的場(chǎng)強(qiáng)例 均勻帶電細(xì)直棒，與棒垂直距離為 a 的P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。已知電荷線密度為，棒兩端到P點(diǎn)的連線與X軸的夾角分別為1和 2解：建立坐標(biāo)軸如圖,xx+dx電荷元產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為：討論：均勻帶電細(xì)棒為無(wú)限長(zhǎng)時(shí) 長(zhǎng)直均勻帶電細(xì)棒的場(chǎng)具有圓柱面對(duì)稱性！方向垂直于棒！ 例 求均勻帶電圓環(huán)軸線上的場(chǎng)強(qiáng)。解：在圓環(huán)上任取電荷元由對(duì)稱性分析知垂直x 軸的場(chǎng)強(qiáng)為0,它在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)考慮對(duì)稱性由圖：思考環(huán)心(x=0)處場(chǎng)強(qiáng)？ x0，結(jié)果？ xR ，結(jié)果？ 點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)圓盤? 圓盤中心處場(chǎng)強(qiáng)？ 若環(huán)心處場(chǎng)強(qiáng)為零說(shuō)明：點(diǎn)電荷模型使用的條件 例 求均勻帶電薄圓盤軸線上的場(chǎng)強(qiáng)。（ ，R ）解：用帶電細(xì)圓環(huán)軸線上的場(chǎng)，微元電荷取成細(xì)圓環(huán)方向沿x軸點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)無(wú)限大均勻帶電平面，可知：垂直x 軸的場(chǎng)強(qiáng)為0，即OXY例 如圖，帶電圓環(huán)半徑為 R，電荷線密度為 =0cos (0為一常量).求環(huán)心O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度. 解：在圓環(huán)上任取電荷