大學(xué)物理B2 靜電場(chǎng)

開(kāi)學(xué)第一課

幸福什么是幸福？幸福是一種說(shuō)不出的感覺(jué)。幸福是個(gè)人由于理想的實(shí)現(xiàn)或接近而引起的一種內(nèi)心滿足。幸福是懷有一顆感恩的心；有一個(gè)健康的身體；一幫值得信賴的朋友和一個(gè)充滿希望的明天。幸福是一種心態(tài)，裝在每一個(gè)人的心中。幸福是在于為別人而生活。托爾斯泰

人類的一切努力的目的在于獲得幸福。歐文

真正的幸福只有當(dāng)你真實(shí)地認(rèn)識(shí)到人生的價(jià)值時(shí)，才能體會(huì)到。左拉

如何獲得幸福？想不付出任何代價(jià)而得到幸福，那是神話。徐特立

你想成為幸福的人嗎？但愿你首先學(xué)會(huì)吃得起苦。屠格涅夫

建筑在別人痛苦上的幸福不是真正的幸福。阿·巴巴耶娃

你對(duì)“幸?！倍x與理解是什么？你幸福嗎？如何讓自己幸福？大學(xué)物理I期末考試情況A班427人掛科（共1307人）占32.6%；B班724人掛科（共2121人）占34.1%。A與B的平均掛科率是33.6%。平時(shí)不認(rèn)真聽(tīng)課、做作業(yè)，考試前背習(xí)題答案過(guò)不了你不是學(xué)霸，也不是考霸，尊重客觀事實(shí)大學(xué)物理(下)教材:大學(xué)物理（下），黃仙山等主編，合肥工業(yè)大學(xué)出版社；參考書:Feynman物理學(xué)講義，F(xiàn)eynman，世界圖書出版公司；大學(xué)物理學(xué),（第三版）趙近芳編，北京郵電大學(xué)出版社大學(xué)物理學(xué)，張三慧，清華；電磁學(xué)，梁燦彬，高教；通知：自愿擔(dān)任物理課代表者立即報(bào)名！Name:唐緒兵Email：ttxxbb@Office：數(shù)理學(xué)院樓415室大物B2交流群：1187043282、不遲到，不早退；3、不準(zhǔn)玩手機(jī)！安民告示1、認(rèn)真做作業(yè)；

大學(xué)物理（下）

·

第一章–靜電場(chǎng)·

第二章–靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體與電介質(zhì)·

第三章–穩(wěn)恒磁場(chǎng)·

第四章–電磁感應(yīng)電磁場(chǎng)·

補(bǔ)充–相對(duì)論電磁學(xué)奧斯特法拉第麥克斯韋Electromagnetism前言：電磁學(xué)---研究電磁現(xiàn)象及其規(guī)律的科學(xué)。1）電磁現(xiàn)象是很早發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象公元前600年前，希臘哲學(xué)家賽列斯發(fā)現(xiàn)琥珀磨擦可以吸引輕小物體。東漢時(shí)期王充“論衡”中有；“頓牟掇芥，磁石引針”的記載

1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)---改變將電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象分別研究的情況.I玳瑁玳瑁解釋和推斷一切電磁現(xiàn)象，電磁學(xué)成為一門完整的科學(xué)。預(yù)言了光的電磁本性。相對(duì)論的問(wèn)世，又將電磁學(xué)推向了一個(gè)新高潮。2）兩個(gè)里程碑A）Faraday電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)B）Maxwell方程組的建立3）發(fā)展方向：工程上怎樣利用Maxwell進(jìn)一步解決各種實(shí)際問(wèn)題。小小毛病何足道哉！理論上怎樣把電磁理論作為更普遍的理論特例加以推廣并應(yīng)包括引力理論和量子場(chǎng)論。

第一章靜電場(chǎng)§1-1電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度§1-2電通量高斯定理§1-3電場(chǎng)力的功電勢(shì)§1-4場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)關(guān)系1－1電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度一電荷對(duì)電的最早認(rèn)識(shí)：摩擦起電和雷電兩種電荷：正電荷和負(fù)電荷電性力：同號(hào)相斥、異號(hào)相吸Electricfield、IntensityofElectricFieldb.感應(yīng)起電:電荷在一個(gè)物體上移動(dòng)。c.原子核反應(yīng)a.摩擦起電:電荷從一個(gè)物體,轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。起電的三種方法

宏觀帶電體的帶電量qe，準(zhǔn)連續(xù)

夸克模型密立根1.電荷量子化

庫(kù)侖，為電子電量如：起電機(jī)2.電荷守恒定律不管系統(tǒng)中的電荷如何遷移，系統(tǒng)的電荷的代數(shù)和保持不變.（自然界的基本守恒定律之一）二庫(kù)侖定律庫(kù)侖(C.A.Coulomb17361806）

法國(guó)物理學(xué)家，1785年通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)創(chuàng)立庫(kù)侖定律,使電磁學(xué)的研究從定性進(jìn)入定量階段.電荷的單位庫(kù)侖以他的姓氏命名.庫(kù)侖定律為真空電容率

點(diǎn)電荷：抽象模型受的力大?。悍较颍汉屯?hào)相斥，異號(hào)相吸.圖中三個(gè)點(diǎn)電荷所帶的電荷量分別為q1=－86C,q2=50C,q3=65C。各電荷間的距離如圖所示。求作用在q3上合力的大小和方向。q2q1q30.6m0.52m0.3m思考：q2q1q3F13F32F30.6m0.52m0.3mijx解:選用如圖的直角坐標(biāo)系靜電場(chǎng):

靜止電荷周圍存在的電場(chǎng)電荷電場(chǎng)電荷物質(zhì)實(shí)物場(chǎng)三電場(chǎng)強(qiáng)度1試驗(yàn)電荷點(diǎn)電荷2

電場(chǎng)強(qiáng)度場(chǎng)源電荷試驗(yàn)電荷

單位:和試驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)

電荷q受電場(chǎng)力:

定義:單位正試驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力電荷足夠小+-P3

電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算點(diǎn)電荷的電場(chǎng)——場(chǎng)強(qiáng)疊加原理點(diǎn)電荷系的電場(chǎng)連續(xù)帶電體的電場(chǎng)電荷體密度電荷面密度電荷線密度lddVdS電荷元：例1

電偶極子電偶極矩：的方向：負(fù)電荷指向正電荷。求證：1）連線上一點(diǎn)：2）中垂線上一點(diǎn)：A證：A點(diǎn)：X+-B點(diǎn)：x例2

求均勻帶電直線(長(zhǎng)為L(zhǎng)、帶電量為Q）的延長(zhǎng)線上一點(diǎn)P的電場(chǎng)強(qiáng)度。Pd解：dxx（沿x軸正向）Ox擴(kuò)展：均勻帶電直線,電荷線密度，求線外任一點(diǎn)P的電場(chǎng)強(qiáng)度(已知a,)解yaPoxdxr積分變量代換代入積分表達(dá)式

同理xdxθPy1.無(wú)限長(zhǎng)帶電直線無(wú)限長(zhǎng)均勻帶電直線的場(chǎng)強(qiáng)討論：2.中垂線上場(chǎng)強(qiáng)由對(duì)稱性分析：Ey=0Ez=0解例3

求均勻帶電圓環(huán)軸線上一點(diǎn)P的電場(chǎng)強(qiáng)度。設(shè)圓環(huán)帶電量為q

，半徑為R。P2.x>>R

時(shí),3.場(chǎng)強(qiáng)極大值的位置討論：1.環(huán)心處：(相當(dāng)于點(diǎn)電荷的場(chǎng)!)x=0,E=0oP解例4

求均勻帶電圓盤軸線上一點(diǎn)P的場(chǎng)強(qiáng)。設(shè)圓盤帶電面密度為

,半徑為R。方向：沿x軸正向取電荷元如圖，圓環(huán)軸線上一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)討論：2.1.無(wú)限大帶電平面的場(chǎng)強(qiáng)-勻強(qiáng)電場(chǎng)可視為點(diǎn)電荷的電場(chǎng)

若無(wú)限大均勻帶電平面中心挖去一半徑為R的圓面，則圓面中心軸線上一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少？思考：將積分限改為用填補(bǔ)法求連續(xù)帶電體場(chǎng)強(qiáng)的方法小結(jié)：3合成并確定方向。1寫出dq，代入電荷元的場(chǎng)；2建立坐標(biāo)系，求場(chǎng)強(qiáng)分量：1.點(diǎn)電荷q受到的電場(chǎng)力

2.帶電體受到的電場(chǎng)力