大學(xué)物理總復(fù)習(xí)-上

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1、第八章靜電場(chǎng)8-1庫(kù)侖定律二、電荷守恒、電荷量子化、電荷相對(duì)論不變性庫(kù)侖定8-2二、電場(chǎng)強(qiáng)度靜電場(chǎng)的定義：?jiǎn)挝徽囂诫姾伤艿牧Γ∟/C）點(diǎn)電荷的電場(chǎng)

2、創(chuàng)方向：始于正電荷1E二莎7止于負(fù)電荷5：戸方向的單位矢量FE三、電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理戸=E+E+???+E—=—+—+■??—%*g°%q°點(diǎn)電荷系：g=1yitg4兀6臺(tái)廳’連續(xù)帶電體：應(yīng)二匕耳fdE=^Ler4?！辏ǎS~」4?！辏ǎS8-3高斯定理電場(chǎng)線：描述電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向的有向線段電偶極子的電場(chǎng)線一對(duì)尊就正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線-對(duì)不點(diǎn)電荷的電場(chǎng)

3、線三、高斯定理2二嚴(yán)?亦面的外法線方向?yàn)檎?，故而電力線穿出為正，穿進(jìn)為負(fù)穿過(guò)靜電場(chǎng)中任一閉合面S的電通最，等于包圍Sfc0i4在該閉合面內(nèi)所有電荷之代數(shù)和的1/￡。倍?而與閉合面-1外的電荷無(wú)關(guān)?這一結(jié)論稱為真空中靜電場(chǎng)的高斯定理.四、高斯定理的應(yīng)用電力線與髙斯面夾角合適，點(diǎn)乘易算步驟1）對(duì)稱性分析；=>推測(cè)源電荷、電力線的分布情況2）根據(jù)對(duì)稱性選擇合適的高斯面;■*3）應(yīng)用高斯定理計(jì)算匸二>若高斯面合適，數(shù)學(xué)運(yùn)算很簡(jiǎn)單常用結(jié)論：?jiǎn)蝹€(gè)無(wú)限大帶電平板產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)E=o]2q8-4靜電場(chǎng)的環(huán)路定理電勢(shì)一、電

4、場(chǎng)力的功靜電場(chǎng)的環(huán)路定理1、電場(chǎng)力的功：只與始末位置有關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)。靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)2、靜電場(chǎng)的環(huán)路定理（（￡.<17=0二、電勢(shì)1、靜電勢(shì)能：試探電荷與電場(chǎng)之間的相互作用能，屬于系統(tǒng)2、電勢(shì)的概念和物理意義巴/%：取決于電場(chǎng)分布.場(chǎng)點(diǎn)位置和零勢(shì)點(diǎn)選取有關(guān)與場(chǎng)中檢驗(yàn)電倚<7氏關(guān).可用以描述腫電場(chǎng)自身的特性.電勢(shì)是標(biāo)量，只需標(biāo)量疊加爐--]eb-一Ua=^=E-dlUa=—=E-dlq。%gh無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)〃點(diǎn)為電勢(shì)零點(diǎn)（實(shí)際中常選地球）(2)點(diǎn)電荷系統(tǒng)（3）任意連續(xù)帶電體3、電勢(shì)差U嚴(yán)U廠

5、U「?4、電勢(shì)的計(jì)算（1）點(diǎn)電荷U=q]4砂嚴(yán)一—<*<>一—.fb——（4）注意求電勢(shì)枳分時(shí)，可能存在分段積分8-5電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系一、等勢(shì)面：所冇電勢(shì)相等的點(diǎn)組成的平面1、等勢(shì)面與電場(chǎng)線處處正交；2、等勢(shì)面與電力線密集處場(chǎng)強(qiáng)大;3、電力線指向電勢(shì)降低的方向二、場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的微分關(guān)系1、場(chǎng)強(qiáng)是電勢(shì)梯度的負(fù)值E=-gradU=-V（/｛內(nèi)含電場(chǎng)強(qiáng)廢的方問(wèn)山題）2、3、具體計(jì)算通常用分量式，在各個(gè)方向求出分量后，再欠量合成。E=亠亠E亠oxdydz求場(chǎng)強(qiáng)的三種方法：電場(chǎng)強(qiáng)度蒂加原理；高斯定理；電場(chǎng)

6、與電勢(shì)的微分關(guān)系第九章靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)9?1靜電場(chǎng)屮的導(dǎo)體一、導(dǎo)體靜電平衡性質(zhì)1、靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體內(nèi)部和表面沒(méi)有電荷的宏觀定向移動(dòng)2、靜電平衡條件：（1）導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，外部電力線與導(dǎo)體表面垂直；（2）整個(gè)導(dǎo)體是等勢(shì)休3、靜電平衡吋導(dǎo)體的電荷分布：（山高斯定理結(jié)合靜電平衡條件判斷）（1）帶電導(dǎo)體在靜電平衡時(shí)，電荷只分布在其表面；（2）靜電平衡下的導(dǎo)體，其表面電荷面密度與鄰近處的場(chǎng)強(qiáng)成止比（7=QE（3）孤立導(dǎo)體靜電平衡時(shí)，電荷面密度與表面曲率成正比（尖端放電）二、空腔導(dǎo)休和靜電屏蔽1、空腔

7、導(dǎo)體(1)腔內(nèi)無(wú)帶電體：空腔內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零；若空腔帶電，電荷分布在外表面(2)腔內(nèi)有帶電體：腔內(nèi)電場(chǎng)収決于腔內(nèi)帶電體，腔外電場(chǎng)決定于外表血電荷;腔內(nèi)表而所帶電荷與腔內(nèi)帶電體等量界號(hào)，腔外表而電荷由靜電平衡條件和電荷守恒定律共同決定。2、靜電屏蔽空腔導(dǎo)體屏蔽外電場(chǎng)屏蔽內(nèi)電場(chǎng)/為電介質(zhì)的電極化率^=-為電介質(zhì)的相對(duì)電容率(又稱相對(duì)介電常數(shù))￡,竝分別為電介質(zhì)和真空介電常數(shù)3、電極化強(qiáng)度與極化電荷血密度之間的關(guān)系o'=Pcos&=人二、有電介質(zhì)時(shí)的場(chǎng)強(qiáng)e=丘+總原場(chǎng)強(qiáng)與現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系有電介質(zhì)時(shí)靜電場(chǎng)的高斯定理

8、D=eE8-2靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)一、電介質(zhì)的極化(略)二、電極化強(qiáng)度：?jiǎn)挝惑w積屮的分子電矩矢最和，體現(xiàn)電介質(zhì)被極化的程度1、定義式p=］曲乙乙△PtO2、計(jì)算式戸=.E電介質(zhì)中的高斯定理具有普適性，可適用于真空，真空介電常數(shù)為使用方法與真空中的高斯定理-?樣，只是先求電位移矢量，后求電場(chǎng)強(qiáng)度矢量8-4電容電容器一、孤立導(dǎo)體的電容(_Q1、定義：—p單位電勢(shì)容納的電量。1F=1C/V2、導(dǎo)體的電容只與導(dǎo)體本身的形狀、大小、結(jié)構(gòu)有關(guān)，跟帶電與否無(wú)關(guān)二、電容器：曲兩個(gè)金屬極板和介于其間的電介質(zhì)組成1、電容人

9、小—qU「Ub2、電容計(jì)算:(i)假設(shè)極板帶電q；(ii)求極板間電場(chǎng)E;(iii)求極板間電勢(shì)差U;(iv)由上式求解CQtEtUTC3、電容器的串并聯(lián):串聯(lián)右=夕=￡+右+…+右并聯(lián)c=^=q+C2+???+c”tzqCjc25U9-5靜電場(chǎng)的能量n一、點(diǎn)電荷系統(tǒng)的電能爐二丄匕從點(diǎn)電荷間的相互作用能2/=1對(duì)連續(xù)帶電體而言W=-^JAq二、電容器的能量W=L^=Lq（UA_）=1c（uA-uBy三、電場(chǎng)能量電場(chǎng)能量密度w=—eE2=—DE電場(chǎng)能量由能量密度積分°2