物理習(xí)題課于欣欣

計(jì)算題考點(diǎn)靜電感應(yīng)高斯定理、電勢電場的能量磁場的安培環(huán)路定理法拉第電磁感應(yīng)定律求電動(dòng)勢動(dòng)生電動(dòng)勢楊氏雙縫干涉單縫衍射、光柵衍射光電效應(yīng)選擇題15分；填空題15分；計(jì)算題70分。計(jì)算題以書（包括教材上、下冊和習(xí)題解答）上例題和課后習(xí)題為主。靜電感應(yīng)靜電平衡條件（1）導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)（2）導(dǎo)體表面場強(qiáng)垂直導(dǎo)體表面思考：達(dá)到靜電平衡后，帶電球體的電荷分布，帶電同心球殼的電荷分布。會(huì)計(jì)算由同心導(dǎo)體球殼和平行導(dǎo)體板組合存在時(shí)帶電體上的電荷分布及空間的靜電場分布。2.（1）腔內(nèi)無帶電體1）空腔內(nèi)部場強(qiáng)為零，整個(gè)腔體是一個(gè)等勢體。2）若空腔導(dǎo)體帶電，則電荷只分布于空腔導(dǎo)體外表面，內(nèi)表面無電荷。（2）腔內(nèi)有帶電體（P183圖9-1-7）1）導(dǎo)體中場強(qiáng)為零2）空腔內(nèi)部的電場決定于腔內(nèi)帶電體，空腔外電場決定于空腔外表面的電荷分布。3）空腔的內(nèi)表面所帶電荷與腔內(nèi)帶電體所帶電荷等量異號(hào)。高斯定理、電勢真空中的高斯定理通過任意閉合曲面的電場強(qiáng)度通量等于該閉合曲面所包圍的電量代數(shù)和q的1/0介質(zhì)中的高斯定理通過有電介質(zhì)的靜電場中任一閉合曲面的電位移通量，等于該曲面所包圍的自由電荷的代數(shù)和。電勢：電場中a點(diǎn)的電勢，在量值上等于單位正電荷在該點(diǎn)具有的靜電能；或等于單位正電荷從a點(diǎn)沿任意路徑移到電勢零點(diǎn)處電場力所做的功。對(duì)有限大帶電體，通常選擇無限遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)。對(duì)“無限大”帶電體只能在場內(nèi)選一個(gè)適當(dāng)位置作電勢零點(diǎn)。電勢是標(biāo)量；電場強(qiáng)度是矢量，填空時(shí)要注意方向。電勢求解已知電荷分布，尚不知電場強(qiáng)度的分布，利用求解電荷分布具有對(duì)稱性，先利用高斯定理求出電場的分布，通過式計(jì)算電勢。例.帶電導(dǎo)體球A與帶電導(dǎo)體球殼B同心，A球帶電荷q，B球帶電荷Q，求：（1）各表面電荷分布；（2）導(dǎo)體球A的電勢UA；（3）將B接地，各表面電荷分布；（4）將B的地線拆掉后，再將A接地時(shí)，各表面電荷分布。解：（1）根據(jù)靜電平衡條件：電荷分布在導(dǎo)體表面，知A表面帶電荷q，求和B內(nèi)表面帶電荷-q，外表面帶電荷Q+q（2）（3）將B接地，，故球殼B外表面無電荷，內(nèi)表面帶電荷-q；A球不變，表面帶電荷q。（4）將B的地線拆掉后，再將A接地，UA=0.設(shè)此時(shí)A表面電荷q’，則B內(nèi)表面電荷為-q’，B外表面-q+q’，即例1有一外半徑R1、內(nèi)半徑R2的金屬球殼B,其中放一半徑為R3的金屬球A，球殼B和球A均帶有電量為q的正電荷.問：(1)兩球電荷分布.(2)球心的電勢.(3)球殼電勢.R3R2R1

解：(1)電荷分布如圖所示:球面q,殼內(nèi)表面-q,殼外表面2q,且所有電荷是均勻分布的.++++++++++++++++++++--------(2)由高斯定理得電場分布為:(3)同理,球殼電勢為:R3R2R1++++++++++++++++++++--------(2)

選積分路徑沿徑向,球心電勢為:電場的能量電場能量密度電場能量電容器的能量電容、電場強(qiáng)度、電勢的求解平行板電容器模型

多是通過計(jì)算電容、電勢，應(yīng)用電容器能量公式求解P207例9-5-2球殼模型P207例9-5-1

多是通過應(yīng)用高斯定理求解電場強(qiáng)度，再運(yùn)用電場能量密度通過積分求解。例1.

半徑為R=10cm的金屬球,帶有電荷為q=1.0×10-5C,位于εr=2的無限大均勻電介質(zhì)中,求這帶電球體的電場能量.解法一:由高斯定理,可得離開球心為r(r>R)處的場強(qiáng):該處電場能量密度為:取如圖所示同心球殼作為體積元,則積分可得整個(gè)電場的能量:代入數(shù)值.解法二:由孤立導(dǎo)體球的電容表達(dá)式可知所以帶電球體的電場能量為:結(jié)果一致例2.

一空氣平板電容器電容C=1.0×10-12F,當(dāng)充電至Q=1.0×10-12C時(shí)切斷電源.求(1)極板間電勢差及電場能量(2)若將極板間距增加一倍,能量是增加還是減少?為什么