1、電偶極子,電偶極子是一種常見(jiàn)的帶電結(jié)構(gòu)。 所有有極分子都屬于電偶極子。,電偶極子：等量異號(hào)電荷+q、-q，相距為l，l 相較于場(chǎng)點(diǎn)距離很小.,電偶極矩(electric moment) ：,1 基本概念,電偶極子的軸：從-q 指向+q 的矢量,水分子是電偶極子,酒精分子是電偶極子,CO2分子不是電偶極子,?,?,2 電偶極子在均勻電場(chǎng)中所受的和力與和力矩,受力分析,矢量式,力矩總是使電矩 轉(zhuǎn)向 的方向，以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),可見(jiàn)： 力矩最大； 力矩最小。,求電偶極子電場(chǎng)中任一點(diǎn)P 的電勢(shì).,解：,例題1,由疊加原理,其中,計(jì)算電偶極子電場(chǎng)中任一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。,解：,例題2,B點(diǎn)(x = 0),A點(diǎn)(y

2、= 0),如何理解帶電球面內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)為0 ?,過(guò)P點(diǎn)作圓錐 則在球面上截出兩電荷元,在P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),方向如圖,在P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),方向如圖,立體角示意圖,立體角：物體在一個(gè)以觀測(cè)點(diǎn)為球心的球面上的投影面積與半徑平方的比值。 平面角：圓的弧長(zhǎng)與半徑的比值。,習(xí)題選講,1. 已知兩桿電荷線密度為, 長(zhǎng)度為L(zhǎng), 相距L . 求兩帶電直桿間的電場(chǎng)力.,解：（1）距離原點(diǎn)x處取元電荷dq = dx，在x軸上距離原點(diǎn)為a （a L）的空間點(diǎn)形成的場(chǎng)強(qiáng)為,a點(diǎn)的總場(chǎng)強(qiáng)為,（2）距離原點(diǎn)x（2L x 3L）處取電荷元dq = dx，其所受電場(chǎng)力為,則右側(cè)棒受到的合力為,取同心球面為高斯面,由高斯定理得：,解：,2. 如圖所示，半徑R的非金屬球體內(nèi)，電荷體密度為 = k r，式中k為大于零的常量，求： （1）球體內(nèi)任意一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E1（r）； （2）球體外任意一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E2（r）。,電通量,3. 如圖所示的絕緣細(xì)線上均勻分布著線密度為的正電荷, 兩直導(dǎo)線的長(zhǎng)度和半圓環(huán)的半徑都等于R。試求環(huán)中心O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)。,解：(1) 在x處取電荷元dq=dx。在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為,CD段在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),同樣可求AB段在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),而B(niǎo)C段在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)易求，為,二者方向相反, 大小相等。,所以O(shè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為：,(2) CD段上，在x處取電荷元dq=dx。在O點(diǎn)的電勢(shì)為,CD段在O點(diǎn)的總電勢(shì)為,AB段