大學(xué)物理第七章1課件

§7-1物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)庫(kù)侖定律一、電荷的性質(zhì)1.2.量子性蓋爾曼提出夸克模型:3.守恒性在一個(gè)孤立系統(tǒng)中總電荷量是不變的。即在任何時(shí)刻系統(tǒng)中的正電荷與負(fù)電荷的代數(shù)和保持不變，這稱(chēng)為電荷守恒定律。4.相對(duì)論不變性電荷的電量與它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)

二、庫(kù)侖定律1.點(diǎn)電荷(一種理想模型)

當(dāng)帶電體的大小、形狀與帶電體間的距離相比可以忽略時(shí),就可把帶電體視為一個(gè)帶電的幾何點(diǎn)。2.庫(kù)侖定律

處在靜止?fàn)顟B(tài)的兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用力的大小，與每個(gè)點(diǎn)電荷的電量成正比，與兩個(gè)點(diǎn)電荷間距離的平方成反比，作用力的方向沿著這兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線。(同號(hào)相斥,異號(hào)相吸)(一種理想模型)o稱(chēng)為真空中的介電常數(shù)，又稱(chēng)為真空中的電容率q1q2力的大小例1、在氫原子中，電子與質(zhì)子的距離約為5.2910-11m。求它們之間的萬(wàn)有引力和靜電力。解：（已知：M=1.6710-27kg,G=6.6710-11N·m2·kg-2，m=9.1110-31kg）§7-2靜電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度一、電場(chǎng)電場(chǎng)：電荷周?chē)嬖谥囊环N特殊物質(zhì)。電荷電場(chǎng)電荷靜電場(chǎng)：

靜止電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)電場(chǎng)的兩個(gè)重要性質(zhì)：力學(xué)性質(zhì)：電荷在電場(chǎng)中要受到電場(chǎng)力的作用。能量性質(zhì)：電場(chǎng)力對(duì)電荷有作功的本領(lǐng)。二、電場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)電荷：（1）點(diǎn)電荷（2）電量足夠小Q電場(chǎng)中各處的力學(xué)性質(zhì)不同。結(jié)論：實(shí)驗(yàn)1、在電場(chǎng)的不同點(diǎn)上放同樣的試驗(yàn)電荷qo實(shí)驗(yàn)2、在電場(chǎng)的同一點(diǎn)上放不同的試驗(yàn)電荷結(jié)論：F11F22F33例：電偶極子在均勻電場(chǎng)中所受的作用。解:電偶極子在均勻外電場(chǎng)中所受的合外力–q+q已知外電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),則該點(diǎn)處一點(diǎn)電荷q所受的靜電力為:*帶電粒子在外電場(chǎng)中所受的作用三、電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理場(chǎng)強(qiáng)疊加原理：點(diǎn)電荷系電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。FnF3F2F1FPqoqnq1q2q3四、電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算1、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)：Fqqor3、電荷連續(xù)分布帶電體的場(chǎng)強(qiáng)dq電荷元dq在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)：帶電體在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)：Pr體電荷：線電荷：面電荷：大小注意:矢量積分應(yīng)分解到各方向上進(jìn)行積分例1、計(jì)算在電偶極子延長(zhǎng)線上任一點(diǎn)A的場(chǎng)強(qiáng)。解：-qqlrAroE+E-例3、真空中有均勻帶電直線，長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電量為Q。線外有一點(diǎn)P，離開(kāi)直線的垂直距離為a，P點(diǎn)和直線兩端連線的夾角分別為1和2。求P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。（設(shè)電荷線密度為）解：電荷元：dq=dxxyo12aPdxxdEdExdEyrxayP12odxxdEdExdEyr無(wú)限長(zhǎng)帶電直線：

1=

0，2=（a<<L）

a>>L

桿可以看成點(diǎn)電荷討論：(1)當(dāng)

x=0（即P點(diǎn)在圓環(huán)中心處）時(shí)，

(2)當(dāng)

x>>R

時(shí)

可以把帶電圓環(huán)視為一個(gè)點(diǎn)電荷

討論P(yáng)xxRrdE面密度為

的圓板在軸線上任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

解rOPx例R(2)當(dāng)R>>x

，圓板可視為無(wú)限大薄板(3)E1E1E1E2