1、1. 正負(fù)性正負(fù)性 2. 量子性量子性C106 . 1C10177602. 1e1919enQ 蓋爾曼提出夸克模型蓋爾曼提出夸克模型 : :e31e323. 守恒性守恒性 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，這稱為電荷守統(tǒng)中的正電荷與負(fù)電荷的代數(shù)和保持不變，這稱為電荷守恒定律。恒定律。 4. 相對(duì)論不變性相對(duì)論不變性電荷的電量與它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)電荷的電量與它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān) 1. 點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷(一種理想模型一種理想模型) 當(dāng)帶電體的大小、形狀與帶電體間的距離相比可以忽略當(dāng)帶電體的大小、形狀與帶電體間

2、的距離相比可以忽略時(shí)時(shí), ,就可把帶電體視為一個(gè)帶電的幾何點(diǎn)。就可把帶電體視為一個(gè)帶電的幾何點(diǎn)。2. 庫侖定律庫侖定律 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，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。作用力的方向沿著這兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線。 ( (同號(hào)相斥同號(hào)相斥, ,異號(hào)相異號(hào)相吸吸) )(一種理想模型一種理想模型)12221212121FerqqkFr o 稱為真空中的介電常數(shù)，稱為真空中的介電常數(shù)，又稱為真空中的電容率又稱為真空中

3、的電容率21F)(108542. 822112CmNoq1q221r22141rqqFo力的大小力的大小)(1098758.k229CNm真空中04/1k令21re對(duì)庫侖定律的幾點(diǎn)說明對(duì)庫侖定律的幾點(diǎn)說明:1. 庫侖定律是一條實(shí)驗(yàn)規(guī)律庫侖定律是一條實(shí)驗(yàn)規(guī)律.2. 對(duì)點(diǎn)電荷系對(duì)點(diǎn)電荷系, 滿足靜電力的疊加原理滿足靜電力的疊加原理: 120010niriiniiierqqkFFF1Fq0q1q302Fq203F01F212212121rerqqkF3. 對(duì)連續(xù)帶電體對(duì)某一靜止點(diǎn)電荷對(duì)連續(xù)帶電體對(duì)某一靜止點(diǎn)電荷 q0 的電場力的電場力. dd 20rerqqkFFq0NreFoe8211122192

4、21023. 81029. 51085. 84)106 . 1 (41倍391026. 2GeFF2rmMGFG（知：（知： M=1.67 10-27 kg , G =6.67 10-11 Nm2kg-2，m=9.11 10-31 kg）N471064. 32113127111029. 51011. 91067. 11067. 6電荷周圍存在著的一種特殊物質(zhì)。電荷周圍存在著的一種特殊物質(zhì)。靜電場：靜電場： 靜止電荷所產(chǎn)生的電場靜止電荷所產(chǎn)生的電場力學(xué)性質(zhì)：力學(xué)性質(zhì)：電荷在電場中要受到電場力的作用。電荷在電場中要受到電場力的作用。能量性質(zhì)：能量性質(zhì)： 電場力對(duì)電荷有作功的本領(lǐng)。電場力對(duì)電荷有作功

5、的本領(lǐng)。試驗(yàn)電荷：試驗(yàn)電荷：（1點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷（2電量足夠小電量足夠小Q電場中各處的力電場中各處的力學(xué)性質(zhì)不同。學(xué)性質(zhì)不同。結(jié)論：結(jié)論：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1、在電場的不同點(diǎn)、在電場的不同點(diǎn)上放同樣的試驗(yàn)電荷上放同樣的試驗(yàn)電荷qoqo實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2、在電場的同一點(diǎn)、在電場的同一點(diǎn)上放不同的試驗(yàn)電荷上放不同的試驗(yàn)電荷恒矢量0qF結(jié)論：結(jié)論：F10q1F20q2F30q3電場強(qiáng)度定義：電場強(qiáng)度定義：oqFE單位：單位：NC-1 或或V/m1）、）、 電場強(qiáng)度的大小為電場強(qiáng)度的大小為F/qo。2）、）、 場強(qiáng)的方向?yàn)檎姾稍谠撎幩茈妶隽鰪?qiáng)的方向?yàn)檎姾稍谠撎幩茈妶隽Φ姆较颉５姆较颉?）、）、 若不放檢驗(yàn)

6、電荷若不放檢驗(yàn)電荷, 該處的場強(qiáng)還存在。該處的場強(qiáng)還存在。例：電偶極子在均勻電場例：電偶極子在均勻電場中所受的作用。中所受的作用。解解: :EqFF 電偶極子在均勻外電場中所受的合外力電偶極子在均勻外電場中所受的合外力 F Flq+q0 F故有力矩的作用。不在同一直線上由于,FFElqFlM EpM已知外電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)已知外電場中某點(diǎn)的場強(qiáng), , 則該點(diǎn)處一點(diǎn)電荷則該點(diǎn)處一點(diǎn)電荷 q q 所受的靜電力為所受的靜電力為: :EqF E* *帶電粒子在外電場中所受的作用帶電粒子在外電場中所受的作用nFFFF21ooooqFqFqFqF21 點(diǎn)電荷系電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)等于各點(diǎn)電點(diǎn)電荷系電場中某點(diǎn)的場

7、強(qiáng)等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)場強(qiáng)的矢量和。荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)場強(qiáng)的矢量和。nEEEE21FnF3F2F1Pqnq1q2q31 1、點(diǎn)電荷的場強(qiáng)：、點(diǎn)電荷的場強(qiáng)：qqorrooerqqF24oqFEroerqE24re2 2、點(diǎn)電荷系的場強(qiáng)、點(diǎn)電荷系的場強(qiáng)121114roerqE222224roerqE根據(jù)場強(qiáng)疊加原理：根據(jù)場強(qiáng)疊加原理：iEE點(diǎn)電荷系的場強(qiáng)：點(diǎn)電荷系的場強(qiáng)：irioierqE24EnE3E2E1qnq1q2q3Prnr1r2r33 3、電荷連續(xù)分布帶電體的場強(qiáng)、電荷連續(xù)分布帶電體的場強(qiáng)roerdqEd24電荷元電荷元dqdq在在P P點(diǎn)的場強(qiáng)：點(diǎn)的場強(qiáng)：帶電體在帶電體在P P

8、點(diǎn)的場強(qiáng)：點(diǎn)的場強(qiáng)：rVoroerdVerdqEdE2244Pr rEd體電荷：體電荷：dVdq線電荷：線電荷：dldq面電荷：面電荷：dsdqxxdEEyydEEzzdEEkEjEiEEzyx222zyxEEEE大小大小 注意注意:矢量積分矢量積分應(yīng)分解到各方向應(yīng)分解到各方向上進(jìn)行積分上進(jìn)行積分224lrqEo解：解：224lrqEo222441124rlrrlqEEEoA0422rllr)p(424233同向方向與rprqlEooA-qqlrAroE+E+E-E-qqlE+E-coscosEEEB4422lrqEEo42cos22lrl232244cos2lrqlEEoB因?yàn)橐驗(yàn)閞l所以所

9、以3344rprqlEooB方向與方向與p反向反向電荷元：電荷元：dq=dx24rdxdEoxyo 1 2adxxdExdEy rcosdEdExsindEdEy24cosrdxo24sinrdxoactgxdadx2csccscsinaar24cosrdxdEox24sinrdxdEoydaadardxdEooox4coscsc4coscsc4cos2222xay 1 2o dxxdExdEyr12sinsin44cos21adaEooxdadEoy4sin21coscos4adEEoyy無限長帶電直線：無限長帶電直線： 1 = 0 ，2 = （a L 桿可以看成點(diǎn)電荷桿可以看成點(diǎn)電荷0 x

10、E204 aLEy討論：討論：PdlRqdq222284rRqdlrdqdEoodErxdEdEEELLLxxcos2/3224RxqxoxxRr RoRrqxdlE203280yE圓環(huán)上電荷分布關(guān)于圓環(huán)上電荷分布關(guān)于x x 軸對(duì)稱軸對(duì)稱 (1) 當(dāng)當(dāng) x = 0即即P點(diǎn)在圓環(huán)中心點(diǎn)在圓環(huán)中心處時(shí)，處時(shí)， 0E(2) 當(dāng)當(dāng) xR 時(shí)時(shí) 2041xqE可以把帶電圓環(huán)視為一個(gè)點(diǎn)電荷可以把帶電圓環(huán)視為一個(gè)點(diǎn)電荷 討論討論P(yáng)xxRr 2/3224RxqxEo面密度為面密度為 的圓板在軸線上任一點(diǎn)的電場強(qiáng)的圓板在軸線上任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度度 解解rrqd2d2/3220)(d41dxrqxEEEdixRxE

11、)(1 22/ 1220rOPxEd2/3220)(d2xrrrx)(1 22/1220 xRxRxrrrx02/3220)(d2例例Rrd(2) 當(dāng)當(dāng)R x ，圓板可視為無限大薄板，圓板可視為無限大薄板02E(3)E1E1E1E2E2E2021IEEE021IIEEE021IIIEEE(1) 補(bǔ)償法補(bǔ)償法ixRxRx)(1)(122/12222/1221012RREEE1R2ROpx討論討論ixRxE)(1 22/ 1220Ox桿對(duì)圓環(huán)的作用力桿對(duì)圓環(huán)的作用力qL解解xqdd2/3220)(41xRqxExxEqEFxxdddLxRxxqF023220)(4d qdxER例例已知圓環(huán)帶電量為已知圓環(huán)帶電量為q q ，桿的線密度為，桿的線密度為 ，長為，