高二物理競賽靜電場的環(huán)路定理課件

§7-4靜電場的環(huán)路定理電勢一、靜電場力作功的特點(diǎn)1.單個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中baLq0(與路徑無關(guān))O2.點(diǎn)電荷系統(tǒng)結(jié)論電場力作功只與始末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，所以靜電力是保守力，靜電場是保守力場。電荷系q1、q2、…的電場中，移動(dòng)q0，有abL??3.該結(jié)論能自然推廣到任意電荷系統(tǒng)二、靜電場的環(huán)路定理在靜電場中，沿閉合路徑移動(dòng)q0，電場力作功L1L2環(huán)路定理ab無旋場靜電場的環(huán)量三、電勢能力學(xué)保守力場引入勢能靜電場保守場引入靜電勢能保守力作功等于相應(yīng)勢能的減少Wa

Wb的量值是相對的量；與零勢能參考點(diǎn)的選取有關(guān)。電勢能1、對有限的帶電體選則所以a點(diǎn)的勢能結(jié)論2、對無限帶電體令接地點(diǎn)b點(diǎn)的勢能為零（Wb=0）a點(diǎn)的勢能：（1）試驗(yàn)電荷qo在空間某處的電勢能在數(shù)值上就等于將qo從該處移至零勢能點(diǎn)電場力所作的功。（2）勢能是q0和源電荷q共有的（3）

電荷在某點(diǎn)電勢能的值與零點(diǎn)選取有關(guān),而兩點(diǎn)的差值零點(diǎn)選取無關(guān)四、電勢1.定義單位：伏特（V）說明1、電勢是標(biāo)量.2、零電勢參考點(diǎn)的選取與零電勢能點(diǎn)的選取相同2.電勢差電勢差：五、電勢疊加原理arq1.點(diǎn)電荷的電勢2.點(diǎn)電荷系的電勢電勢疊加原理：EPr1r2r3rnqnq1q2q3對任意電荷系統(tǒng)也適用方法（1）（2）電勢疊加原理電荷連續(xù)分布的帶電體：

qdqP六、電勢計(jì)算例7-14半徑為R的均勻帶電球體，帶電量為q。求電勢分布。解根據(jù)高斯定律可得：++++++RrP對球外一點(diǎn)P對球內(nèi)一點(diǎn)P1P1例7-15均勻帶電圓環(huán)半徑為R，電荷線密度為。解建立如圖坐標(biāo)系，選取電荷元dq圓環(huán)軸線上一點(diǎn)的電勢求RPOxdqr例7-16如圖所示，已知兩點(diǎn)電荷電量分別為q1=

3.010-8Cq2=

-3.010

-8C。A、B、C、D為電場中四個(gè)點(diǎn)，圖中a=8.0cm,r=6.0cm。（1）今將電量為2.010-9C的點(diǎn)電荷從無限遠(yuǎn)處移到A點(diǎn)，電場力作功多少？電勢能增加多少？（2）將此電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力作多少功？電勢能增加多少？（3）將此點(diǎn)電荷從C點(diǎn)移到D，電場力作多少功？電勢能增加多少？ABCDra/2a/2rr（2）ABCDra/2a/2rr（3）ABCDra/2a/2rr例7-17

設(shè)兩球面同心放置，半徑分別為R1和R2

，電荷分別為q1、q2，求其電勢分布。解：按高斯定理可得電場強(qiáng)度分布

r<R1時(shí)：解法一：q2q1r