2022-2023學(xué)年高二物理競(jìng)賽習(xí)題：電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度

電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度

1.正負(fù)性3.量子化2.守恒性在一個(gè)孤立系統(tǒng)中總電荷量是不變的。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，稱為電荷守恒定律。電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度同號(hào)相斥、異號(hào)相吸一、電荷及其性質(zhì)1906—1917年，密立根最早從實(shí)驗(yàn)上證明電荷量子：e,q=Ne

N=1.2.3……1986年推薦值：e=1.6021773310-19C31.電磁學(xué)是研究電磁現(xiàn)象及其規(guī)律的學(xué)科

電荷及運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)和磁場(chǎng)的規(guī)律；電磁場(chǎng)對(duì)電荷及運(yùn)動(dòng)電荷的作用；電場(chǎng)和磁場(chǎng)的相互聯(lián)系；電磁場(chǎng)對(duì)物質(zhì)的各種效應(yīng)。2.電磁作用是物質(zhì)間四種基本相互作用之一電磁場(chǎng)電荷A電荷B電磁作用是“場(chǎng)”的作用(近距作用)

存在于宏觀物體間也存在微觀粒子間。4靜電場(chǎng):

相對(duì)于觀察者靜止的電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)一個(gè)實(shí)驗(yàn)規(guī)律：庫(kù)侖定律；兩個(gè)物理量：

電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)；兩個(gè)定理：

高斯定理、環(huán)路定理導(dǎo)體和電介質(zhì):

都通過其電荷和外電場(chǎng)的相互作用而改變電荷分布及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這種改變又對(duì)電場(chǎng)產(chǎn)生影響。主要內(nèi)容：(六要點(diǎn))一、庫(kù)侖定律、靜電力分析二、電場(chǎng)強(qiáng)度（概念、疊加原理）；典型帶

電體產(chǎn)生的電場(chǎng)分布。三、靜電場(chǎng)的高斯定理及環(huán)路定理；應(yīng)用高

斯定理計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度（電荷對(duì)稱分布）四、電勢(shì)、電勢(shì)能、電勢(shì)差；計(jì)算典型帶

電體產(chǎn)生的電勢(shì)分布（兩種方法）。五、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體；靜電感應(yīng)、電容器六、電介質(zhì)中的高斯定理；電位移矢量6蓋爾曼提出夸克模型:4.相對(duì)論不變性電荷的電量與它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。

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，在真空（空氣）中的相互作用力的大小，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，作用力的方向沿著兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線。F為靜電力，矢量分析如下：二、庫(kù)侖定律1785年，庫(kù)侖通過扭稱實(shí)驗(yàn)得到:8是由施力電荷指向受力電荷方向的單位矢量庫(kù)侖定律適用的條件：

①只適用于點(diǎn)電荷模型

②施力電荷相對(duì)觀測(cè)者靜止(受力電荷可運(yùn)動(dòng))真空中介電常數(shù)：

0=8.85×10-12C-2·N-1·m-2電荷q1

對(duì)q2

的作用力F21電荷q2對(duì)q1的作用力F12

(?)電荷電荷靜電力問題的提出：兩個(gè)電荷間的作用力是怎樣傳遞的呢？

后來:

法拉第提出場(chǎng)的概念

早期：電磁理論是超距作用理論三、電場(chǎng)強(qiáng)度111.電場(chǎng)電荷周圍存在電場(chǎng)。場(chǎng)是物質(zhì)存在的形式

靜止的點(diǎn)電荷周圍存在著一種特殊的物質(zhì),稱為靜電場(chǎng)。電場(chǎng)的基本性質(zhì)

①對(duì)放在其內(nèi)的任何電荷都有作用力

②電場(chǎng)力對(duì)移動(dòng)的電荷作功2.電場(chǎng)強(qiáng)度從“力”的角度描述場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱試驗(yàn)電荷:小電量，正點(diǎn)電荷，用q0表示。12分布場(chǎng)場(chǎng)力的性質(zhì)場(chǎng)源若考察場(chǎng)中某一點(diǎn)則有逐點(diǎn)實(shí)驗(yàn)表明，比值與q0無關(guān),而與場(chǎng)源性質(zhì)，試驗(yàn)電荷在場(chǎng)中位置，場(chǎng)內(nèi)介質(zhì)分布有關(guān).電場(chǎng)強(qiáng)度

定義：(?