静电场(一) 第一讲 基本知识介绍在奥赛考纲中,静电学知识点数目不算多,总数和高考考纲基本相同,但在个别知识点上,奥赛的要求显然更加深化了:如非匀强电场中电势的计算、电容器的连接和静电能计算、电介质的极化等。如果把静电场的问题分为两部分,一是电场本身的问题、二是对场中带电体的研究,高考考纲比较注重第二部分中带电粒子的运动问题,而奥赛考纲更注重第一部分和第二部分中的静态问题。也就是说,奥赛关注的是电场中更本质的内容,关注的是纵向的深化和而非横向的综合。在处理物理问题的方法上,对无限分割和叠加原理提出了更高的要求。一、电场强度1、电荷与电荷守恒定律① 电荷分类(基元电荷、点电荷、检验电荷——对电场的检测手段)② 带电方法(摩擦、接触、感应)③ 电荷守恒定律2、库仑定律① 内容;② 条件:⑴点电荷,⑵真空,⑶点电荷静止或相对静止。事实上,条件⑴和⑵均不能视为对库仑定律的限制,因为叠加原理可以将点电荷之间的静电力应用到一般带电体,非真空介质可以通过介电常数将 k 进行修正(如果介质分布是均匀和“充分宽广”的,一般认为 k′= k /εr)。只有条件⑶,它才是静电学的基本前提和出发点(但这一点又是常常被忽视和被不恰当地“综合应用”的)。3、电场强度① 电场——带电体周围存在的一种物质,有强有弱。举例说明② 电场的性质——力和能③ 电场强弱的描述:a、电场线,电场线是抽象而直观地描述电场有效工具(电场线的基本属性)。b、电场强度的定义 E = ,E 的物理意义④ 几种特殊的电场决定电场强弱的因素有两个:场源(带电量和带电体的形状)和空间位置。这可以从不同电场的场强决定式看出——⑴ 点电荷:E = k结合点电荷的场强和叠加原理,我们可以求出任何电场的场强,分析等量同种电荷、等量异种电荷周围的电场特点。⑵ 利用微元与叠加求电场A、举例说明微元与叠加思想,如弹性势能、瞬时速度等等B、例题 1:求均匀带电环,垂直环面轴线上的某点 P的电场:E = ,其中 r 和 R 的意义见图 7-1。C、无限长直导线,电荷线密度为 λ,会推导出思考 1、均匀带电的半圆弧,半径为 R,圆心处的电场思考 2、均匀带异种电的半圆弧,半径为 R,圆心处的电场思考 3、无限长均匀带电细线变成 AB 的半径为 R 的半圆弧,圆心处的电场PrOOOABD、均匀带电圆盘轴线上的电场(图 7-2)电荷的面密度为 σ,半径为 R例 2:半径为 R 的均匀带电球面,电...