1、習(xí)題集P9 一、選擇題 4、C；6、C；8、A 二、填空題 7、（3）,習(xí)題集P17 一、選擇題 6、D；8、C,作業(yè)：p25 一、選擇： 1、B;,P點場強：,2、D,3、C,4.,x,y,a,0,-,+,x,dx,x,右側(cè)對稱負(fù)電荷元的場：,左側(cè)正電荷元的場：,P,它們的矢量和為,x,y,a,0,-,+,x,dx,x,P點總電場為:,引入新變量,P,選擇（A）,8. 求a,b ,c處電場強度的大小。,a,b,c,+,+,E1,E1,E1,E2,E2,E2,選擇（B）,1,2,本題是平行無限大均勻帶電板的電場疊加的例：,1。,R,O,b,細(xì)圓環(huán)電荷線密度,由對稱性知，若圓環(huán)無缺口，圓心處的場

2、強應(yīng)為零。現(xiàn)將缺口補齊，相當(dāng)于在待求電場上疊加了一個點電荷的場，合場為零：,方向由環(huán)心指向缺口。,用補缺法求連續(xù)分布電荷的場,二、填空：,3。,E,r,R,均勻帶電，半徑為R的空心球殼，球內(nèi)電場為零，球外電場等同于點電荷的場，該點電荷位于球心，電量與球殼電荷同。,E=0,三、計算與證明題,計算與證明: 1（1）,a,y,a,a,A,B,C,D,x,o,由對稱性知，o點的電場必沿y軸方向。AB, CD兩線段在o點的電場互相抵消。半園上的元段ds=ad帶電荷dq=ad,它的場為 ：,d,ds,將 的y分量加起來，就得到o點的電場：,計算與證明: 2（1）,R,電荷體密度,E,r,R,o,計算與證明

3、: 2（3）,R,高斯面,電荷體密度,內(nèi)徑為r, 外徑為r+dr的球殼體積：,上述球殼所帶電荷：,高斯面內(nèi)電荷：,r,球內(nèi)（高斯面上）電場：,電介質(zhì)： 電阻率很大，導(dǎo)電能力很差的物質(zhì)，它的電子與原子核的結(jié)合力很強，電子被束縛在原子核的周圍，只能在原子、分子范圍內(nèi)作微小位移。因此這類物質(zhì)不能導(dǎo)電，稱為絕緣體或電介質(zhì)。,7-6-1靜電場中的電介質(zhì) 電極化密度,一、靜電場中的電介質(zhì)：,（二）.電介質(zhì)極化,1、電介質(zhì)分子結(jié)構(gòu),正常情況下，電子相對于核球?qū)ΨQ分布，原子的正、負(fù)電荷中心重合在一起,（1）有極分子 （2）無極分子,(a)HCl,無電場時 熱運動-紊亂,電中性,（2）無極分子,(b)CH4,(

4、a)He,2. 電介質(zhì)極化 位移極化和取向極化,1、位移極化,無極分子極化示意圖,極化電荷,（2）取向極化,有極分子取向極化示意圖,宏觀上無限小微觀上無限大的體積元,每個分子的電偶極矩,3.電極化強度,（1）定義：,（2）極化強度與極化電荷的數(shù)量關(guān)系,位移極化,（2）dV內(nèi)所有分子電偶極矩的矢量和:,極化電荷面密度：,斜圓柱體的體積:,二、介質(zhì)極化的應(yīng)用： 1。微波爐：食物從內(nèi)到外同時加熱；,2、高頻電療： 在高頻電場作用下，電介質(zhì)分子反復(fù)極化； 3、工業(yè)上的應(yīng)用 電容傳感器: 以各種類型的電容為傳感元件,將被測物理量的變化變化為電容的變化 平行板電容器電容:,電容傳感器分為三種類型: 變間隙

5、式;變面積式;變介電常數(shù)式,（一）變間隙式,板間隙變化d，電容器電容增量：,實際應(yīng)用中，為改善非線性，提高靈敏度常采用差動式,（2與待測物相連）,2上移d，電容器總電容改變量：,（二）變面積型,極板2有位移a，電容器電容改變量：,優(yōu)點：（1）C a線性；（2） a大小不受限制,（三）變介電常數(shù) 測量油罐內(nèi)油位的電容式傳感器,傳感器的電容：,一、電位移矢量,1、極化電場是有勢場,2、介質(zhì)中的高斯定理 真空中,介質(zhì)中,以平行板電容器為例:,選柱形閉合曲面為高斯面:,引入:,通過閉合曲面的電位移通量等于該閉合曲面所包圍的自由電荷的代數(shù)和,有介質(zhì)時的高斯定理:,各向同性均勻介質(zhì):,說明:,(1)閉合曲

6、面的電位移通量只和曲面內(nèi)的自由電荷有關(guān),(2)電位移矢量不僅決定于自由電荷的分布,還和極化電荷的分布有關(guān),解:(1)做柱形高斯面:,又:,(2)做柱形高斯面:,又:,說明:,(1)電位移線起始于正的自由電荷,止于負(fù)的自由電荷;,(2)電場線起止于各種正、負(fù)電荷，包括自由電荷和極化電荷；,（3）在均勻介質(zhì)中極化電荷的產(chǎn)生使介質(zhì)中場強減小了,（4）介質(zhì)中電極化強度線從負(fù)極化電荷指向正極化電荷,例2: 平行板電容器面積為S，帶電量為Q0,極板間充有兩層相對介電常數(shù)為r1、r2的電介質(zhì)，厚度分別為d1、d2 ，并且被一層導(dǎo)體板隔開 求:電容器的電容。,解法一：,由電容器電容定義求電容,加上介質(zhì)后，AB極板間的電勢：,電容器電容,C,電容器總電容C：,解法二：,可以看作電容器串聯(lián)：,總結(jié)：,1、,計算極化強度：,8兩個電容器2，接上電動勢恒定的電源充電。在電源保持聯(lián)接的情況下；若把電介質(zhì)充入電容器2中，電容器2極板上的電量 (填增大、減小、不變),(95,98,增大,增大,增大),解:電源保持聯(lián)接,把電介質(zhì)充入電容器2中,電容器電量:,9. 一空氣平行板電容器,兩極板間距為d，極板上帶電量分別為+q和-q，板間電勢差為U在忽略邊緣效應(yīng)的情況下，板間場強大小為,若在兩板間平行地插入一厚度為t (td)的金屬板，則板間電勢差變?yōu)?，此時電容值等于,+q,-q