资源简介 (共19张PPT)2020全国高中物理竞赛华科附中辅导课件(含竞赛真题练习)电场力作功 = 电荷电势能的减少即两式比较: 设点电荷q在电场中a、b 两点的静电势能分别为Wa、Wb而 q0 由 a ? b 电场力所作的功第7节 静电势能Electric Potential Energy65一、电荷在外电场的静电势能一点电荷q在电场中具有电势能:点电荷系在电场中具有电势能:或电荷与场源电荷的相互作用能66电势能单位:焦耳(J)结论例22. 球面带电Q,沿直径方向有一均匀带电棒,求:相互作用能?解:球在 x 处电势棒上所有电荷的电势能棒上 dq 的电势能67dq例23. 求一电偶极子 在均匀电场 中的受力 及电势能。解:受力相对o点的力矩即方向:使电偶极子转向电场方向68解:两电荷的电势能分别为69例23. 求一电偶极子 在均匀电场 中的受力 及电势能。能量最低能量最高稳定平衡态非稳定平衡态非平衡态非平衡态讨论70 当电偶极子从 ? ??,转动到? ? 0方位时,电场力矩作功 A>0, 电势能增量为:< 0即:电场力作功是以电势能减少为代价71二、电荷系的静电能 当系统由多个静止的电荷组成时,这些电荷之间的静电相互作用能的总和称为该电荷系的静电能。设两电荷相距无限远时的电势能为零。 定义: 电荷系统的静电能等于将系统中各电荷从现有的位置到彼此分散到无限远的过程中,它们之间的静电力所作的功。 或等于将各电荷从无限远移动到现有位置过程中,外力作的功。721.两个点电荷组成的系统的静电能设两点电荷q1、q2相距为r令q1静止,将q2从它现在的位置移到无限远。在此过程中q1的电场力对q2作功: q1在q2点所产生的电势则由定义可得两点电荷系统的静电能为如果令q2静止,将q1从它现在的位置移到无限远?同理可得73两个点电荷系统的静电能结论:两个点电荷系统的静电能就是一个电荷在另一个电荷的电场中的电势能!(2) 相互作用能属于两点电荷构成的系统, 而不是仅属于某一个电荷,因此可将 其写成下列对称形式:注意:(1)以上所设电荷系的两种形成过程所得 的结论一致。即:系统的静电能与其形成过程无关。742. 三个点电荷系统的静电能这一结论可推广到多个点电荷构成的带电系统75 设n个点电荷组成的电荷系,第i个电荷的电量为qi , 3.电荷系的静电能 其所在处产生的电势为Vi , 则此电荷系的静电能为 如果系统是一个电荷连续分布的带电体,可将其看成由无限多个电荷元组成, 则系统的静电能: 上式中的V可以用包括dq的所有电荷在dq处电势的总和,而积分是对该带电体上所有电荷积分。76例24. 求一均匀带电球面的静电能。 已知球面半径为R,总电量为Q。该带电球面的静电能为解: 在例15中已求得带电球面是一等势面, 其电势为77例25. 求一均匀带电球体的静电能。 已知球面半径为R,总电量为Q。球体内离球心为r, 厚为dr的球壳处的电势为解: 在讨论带电体的电场分布中已求得均匀带 电球体的场强为(r ?R)(r ?R)78该均匀带电球体的静电能为79 展开更多...... 收起↑ 资源预览