带电球体电场与电势的分布 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/15 15:27:40星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

4??r3433?RqKQ?K3??r (0?r?R) ?EP=E1?K223rrR所以,带电绝缘体内部的电场强度E的大小与P点距球心的半径r成正比。

2.1.2外部(r>R):和带电导体球(或球壳)一样,仍可视为集中在球心处的点电荷在该处产生的电场。 ?E外=KQQr2 (r?R)

当r?R时,有电场强度的最大值Emax?KQR2,所以,带电绝缘体球的内、外部

的电场强度是连续分布的;在r?R处,电场强度最大。

2.1.3图景:如图(6)所示,是带电绝缘体球的内、外部的电场强度E的大小随P点到圆心O的距离r的关系图线。

P O · · ∞ E

Q Kr2

0 R r

图(6)

电势的分布:

2.2.1内部(r

??P??Edr??KrrR?RQrdr??Kdr2R3Rr?Q?KQ2QKQ2Q ??P?r?(?K)?(R?r2)?K

rRR2R32R3r3KQKQ2??P??r2R2R3 2.2.2外部(r>R):由上述电势理论同样可得:

Q????Edr??Kdr2rrr????KQQ?Krrr???

当r?0时,即在球体的圆心处电势最高,有?O? 当r?R,即在此球壳处处电势为?R?3KQ 2RKQ 2R所以带电绝缘体球的内、外电势的分布曲线是连续的。

2.2.3图景:如图(7)所示,是带电绝缘体球的内、外部的电势?的大小随P点到圆心O的距离r的关系图线。

P O · · ∞ φ

Q K r

0 R r

图(7)

本文运用数学的积分思想对电场、电势的分布进行推导,引导高三复习的同学从数学角度认识物理过程,加强了数学和物理知识的联系,深化了学生的物理形象思维和抽象思维。但高三学生复习本节知识点时,对于积分的推导过程不必太关注,但对电场、电势推导的结论、图景要作为高考必备知识点给予特别记忆和储存,以达到在高考时节省用在选择题中时间的目的。

参考书目:1、赵凯华、陈熙谋《电磁学》1985年6月第二版 高等教育出版社

2、普通高中课程标准实验教材《物理3-1》 2004年5月第一版 人民教育出

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个人简介:王峰 男 72年生 南通市启秀中学高中物理教师 中学一级

2006年就读南京师范大学物理科学与技术学院教育硕士研究生