大学物理下 复习概论
大学物理下册总复习
德布罗意波是指微观粒子（如电子、质子、中子等）所具有的波动性。这个概念是由法国物理学家德 布罗意在1924年提出的。德布罗意认为，所有微观粒子都具有波动性，其波长与粒子的动量成反比。 这个概念为量子力学的发展奠定了基础。
不确定关系与量子力学基本原理
不确定关系
不确定关系是指微观粒子的某些物理量 （如位置和动量、时间和能量等）不能 同时被精确测量的现象。这个概念是由 德国物理学家海森堡在1927年提出的。 不确定关系是量子力学的基本原理之一 ，它揭示了微观世界的本质特征，即微 观粒子的运动状态具有不确定性。
探讨电磁波的基本性质以及在通信、遥感等 领域的应用。
电磁场与电磁波的应用
电磁波的发射与接收 介绍电磁波的产生、发射和接收 过程，包括天线的设计和工作原 理。
电磁场在科技领域的应用 介绍电磁场在医疗、工业、科研 等领域的应用，如核磁共振成像、 电磁冶金、粒子加速器等。
电磁波谱与电磁波的应用 阐述不同频率电磁波的特性以及 在各个领域的应用，如无线电通 信、微波技术、红外线技术等。
磁场对电流的作用
探讨磁场对通电导线的作用力 以及磁场对运动电荷的洛伦兹 力。
电磁感应与电磁波
法拉第电磁感应定律
描述磁场变化时会在导体中产生感应电动势 的规律。
麦克斯韦电磁场理论
将电场和磁场统一起来，揭示了电磁波的存 在和传播规律。
楞次定律
阐述感应电流的方向总是阻碍引起感应电流 的磁通量的变化。
电磁波的性质与应用
表达式
对于可逆过程，有dS=(δQ/T)； 对于不可逆过程，有dS>(δQ/T)。
实质
揭示了自然界中进行的涉及热现 象的宏观过程都具有方向性。
气体动理论
01
(完整word版)《大学物理》下册复习资料
《大学物理》（下） 复习资料一、电磁感应与电磁场1. 感应电动势——总规律：法拉第电磁感应定律 dtd m i Φ-=ε ， 多匝线圈dt d i ψ-=ε， m N Φ=ψ。
i ε方向即感应电流的方向，在电源内由负极指向正极。
由此可以根据计算结果判断一段导体中哪一端的电势高（正极）。
①对闭合回路，i ε方向由楞次定律判断； ②对一段导体，可以构建一个假想的回路（使添加的导线部分不产生i ε）（1） 动生电动势（B 不随t 变化，回路或导体Ｌ运动） 一般式：() d B v b ai ⋅⨯=ε⎰； 直导线：()⋅⨯=εB v i动生电动势的方向：B v ⨯方向，即正电荷所受的洛仑兹力方向。
（注意）一般取B v⨯方向为 d 方向。
如果B v ⊥，但导线方向与B v⨯不在一直线上（如习题十一填空2.2题），则上式写成标量式计算时要考虑洛仑兹力与线元方向的夹角。
（2） 感生电动势（回路或导体Ｌ不动，已知t /B ∂∂的值）：⎰⋅∂∂-=s i s d t Bε，Ｂ与回路平面垂直时S t B i ⋅∂∂=ε 磁场的时变在空间激发涡旋电场i E ：⎰⎰⋅∂∂-=⋅L s i s d t B d E（Ｂ增大时t B ∂∂[解题要点] 对电磁感应中的电动势问题，尽量采用法拉第定律求解——先求出t 时刻穿过回路的磁通量⎰⋅=ΦSm S d B ，再用dtd m i Φ-=ε求电动势，最后指出电动势的方向。
（不用法拉弟定律：①直导线切割磁力线；②Ｌ不动且已知t /B ∂∂的值）[注] ①此方法尤其适用动生、感生兼有的情况；②求m Φ时沿B 相同的方向取dS ，积分时t 作为常量；③长直电流r π2I μ=B r ／；④i ε的结果是函数式时，根据“i ε>0即m Φ减小，感应电流的磁场方向与回路中原磁场同向，而i ε与感应电流同向”来表述电动势的方向：i ε>0时，沿回路的顺（或逆）时针方向。
2. 自感电动势dtdI Li -=ε，阻碍电流的变化．单匝：LI m=Φ；多匝线圈LI N =Φ=ψ；自感系数I N I L m Φ=ψ= 互感电动势dt dI M212-=ε，dtdIM 121-=ε。
大学物理2-2总复习
√
[分析] B
0 I
2R
B
0 I (cos 1 cos 2 ) 4a
B
0 I
2R
0 I 2R
2、一无限长载流直导线，通有电流 I，弯成如图形状。设 各线段皆在纸面内，则P 点磁感应强度B 的大小为 3 0 I 8a I
[分析] B
4a
0
。
(cos 1 cos 2 )
0 I B (cos 1 cos 2 ) 4a
B
0 I
2R
1、无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆，当通以电流 I R 时，则在圆心O点的磁感应强度大小等于 I I I O A) 0 B) 0 C )0 1 0 1 2 R 4R 2 P 2 2 0 I 0 I 1 1 2 D) (1 ) E) (1 ) 2R 4R
合面上场强E处处为零． (3) 通过闭合面上任一面元的电场强度通量等于零．
E d S 0故闭
S
答 （1） 正确．
（2） 错误，虽然有 E d S 0 ，
Sቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
-q +q S
但本题中闭合面上各点场强均不为零。
（3）错误，通过整个闭合面的电场强度通量为零，而通 过任一面元的电场强度通量不一定为零（本题中任一面元 上都不为零）。
上底 下底
2 0 ③电荷分布是球对称
E
S
Φ E d S E 4r 2
E
E
Q 4 r 2
图示闭合面包围了两个等量异号点电荷±q．下列说法是 否正确？如有错误请改正． (1) 高斯定理 E d S q / 0 成立． S (2) 因闭合面内包围净电荷∑q i＝0，得到
最新大学物理内容复习(下
大学物理内容复习（下）大学物理（下）复习一、 稳恒磁场 基本槪念，基本定律：磁感应强度：m P M B max=，磁矩： n S I P m⋅∆⋅=0 磁通量：⎰⎰⋅=ΦS m S d B高斯定理：0=⋅⎰⎰S S d B环流定理：∑⎰=⋅I l d B 0μ―――稳恒磁场无源有旋磁感应强度的计算：1．电流产生的磁场（毕—萨定律）：⎰⨯⋅=−−−→−⨯⋅=L r r l Id B r r l Id B d 303044πμπμ磁场叠加原理2。
运动电荷产生的磁场：304rr v q dN B d B nSdldN q ⨯⋅=−−→−==πμ 几种典型载流导线的磁场：有限长直导线：()120sin sin 4ββπμ-=aIB 无限长直导线：r I B πμ20=圆形电流轴线上：()2322202Rx IRB +=μ圆形电流圆心处：R IB o 20μ=无限长直螺线管内部：nI I LNB 00μμ==螺绕环内部： nI I LNB 00μμ== 无限长载流直圆柱体： 柱内：202R IrB πμ= 柱外：r I B πμ20=轴线上：0=B磁场对载流导线及运动电荷的作用：安培力：⎰⨯=⨯=LB l Id f B l Id f d磁力矩：B P M m⨯=洛仑兹力：B v q f ⨯=磁力的功：∆Φ=Φ==⎰⎰I Id dA A例题：一、一载流导线弯成如图所示形状，电流由无限远处流来，又流向无限远处。
则圆的圆心o 点的磁感应强度大小为多少？方向如何？图1图2(1) RIRIπμμ44320+⋅; (2)RIRIπμμ44320-⋅(3)RIRIRIπμμπμ443240-⋅+- (4)RIRIRIπμμπμ443240+⋅+-(5) RIRIRIπμμπμ443240-⋅+(6) 2120⋅RIμ(7) RIRIRIπμμπμ421240+⋅+- (8)RIRIRIπμμπμ421240-⋅+-(9) RIRIπμμ440- (10)RIRIπμμ440+图9图8二、氢原子中的电子（电量为e ），在一半径为R 的圆轨道上以速率v 做匀速率圆周运动，则圆心处的磁感应强度大小为 多少？圆心处磁场能量密度为多少？等效圆电流的磁矩?=mR ev I π2=, 20022Rev R I B πμμ==, 422200282R v e B w m πμμ== n R Rev n Is m 22ππ== 三、两个电子e 1和e 2同时射入某均匀磁场后，分别作螺旋运动。
大学物理下复习归纳
《大学物理》（下）复习资料第二部分：电学基本要求一. 基本概念电场强度, 电势；电势差, 电势能，电场能量。
二.基本定律、定理、公式 1.真空中的静电场： 库仑定律：r r q q F 321041πε=。
=041πε9×109 N·m 2·C -2电场强度定义：0q F=， 单位：N·C -1 ，或V·m -1 点电荷的场强：r q 3041πε=点电荷系的场强：N E E E E +++= 21,（电场强度叠加原理）。
任意带电体电场中的场强：电荷元dq 场中某点产生的场强为： r dqd 3041πε=，整个带电体在该产生的场强为：⎰=E d E电荷线分布dq=,dl λ 电荷面分布dq=dS σ, 电荷体分布dq=dV ρ电通量：S d E Se ⋅=⎰⎰φ=⎰⎰SdS E θcos高斯定理：在真空中的静电场中，穿过任一闭合曲面的电场强度的通量等于该闭合曲面所包围的电荷电量的代数和除以0ε 。
ε∑⎰⎰=⋅iSq S d E 。
物理意义：表明了静电场是有源场注意理解： 是由高斯面内外所有电荷共同产生的。
∑i q 是高斯面内所包围的电荷电量的代数和。
若高斯面内无电荷或电量的代数和为零，则0=•⎰⎰d ,但高斯面上各点的E 不一定为零。
在静电场情况下，高斯定理是普遍成立的。
对于某些具有对称性场强分布问题，可用高斯定理计算场强。
典型静电场：均匀带电球面：=（球面内）；r q3041πε=（球面外）。
均匀带电无限长直线：E=r02πελ, 方向垂直带电直线。
均匀带电无限大平面：E=2εσ, 方向垂直带电直线。
均匀带电圆环轴线上： E=2/3220)(4x R qx+πε , 方向沿轴线（R 为圆环半径）。
电场力：q 0= , 电场力的功：A ab =⎰⎰=•ba ba dl E q l d E q θcos 00,特点：积分与路经无关, 说明静电场力是保守力。
大学物理下册复习资料
大学物理下册复习资料大学物理下册复习资料在大学物理学习的过程中，下册的内容往往更加深入和复杂。
为了更好地复习和掌握这些知识，我们需要有一份全面而有深度的复习资料。
本文将为大家提供一份关于大学物理下册的复习资料，帮助大家更好地备考。
一、电磁场与电磁波电磁场与电磁波是大学物理下册的重要内容。
电磁场包括静电场和静磁场，而电磁波则包括光波和无线电波等。
在复习这一部分内容时，我们可以从以下几个方面进行总结和梳理。
首先，我们可以回顾电场和磁场的基本概念和性质。
电场是由电荷产生的力场，而磁场是由电流产生的力场。
我们需要掌握电场和磁场的计算公式，以及它们的叠加原理和能量守恒定律等。
其次，我们可以深入学习电磁场的运动学和动力学。
在这一部分中，我们需要了解电磁场中的粒子运动规律，如洛伦兹力和质点在电磁场中的运动方程等。
同时，还需要掌握电磁场中的能量和动量守恒定律，以及电磁场的能量密度和能流密度等概念。
最后，我们需要学习电磁波的基本性质和传播规律。
电磁波是由振荡的电场和磁场组成的，具有波动性和粒子性。
我们需要了解电磁波的传播速度、波长和频率之间的关系，以及电磁波的干涉、衍射和偏振等现象。
二、量子力学量子力学是大学物理下册的另一个重要内容。
它是研究微观领域的物质和能量的理论。
在复习这一部分内容时，我们可以从以下几个方面进行总结和梳理。
首先，我们需要回顾波粒二象性的基本概念和原理。
量子力学认为微观粒子既具有波动性又具有粒子性，这一观点颠覆了经典物理学的观念。
我们需要了解波粒二象性对物质和能量的描述，以及波函数和概率密度等概念。
其次，我们可以深入学习量子力学的基本原理和数学表达。
量子力学的基本原理包括叠加原理、不确定性原理和量子力学的统计解释等。
我们需要掌握薛定谔方程和波函数的求解方法，以及量子力学中的算符和测量等概念。
最后，我们需要学习量子力学在原子物理和固体物理中的应用。
量子力学在原子物理中解释了原子的结构和性质，如玻尔模型和量子力学模型等。
大学物理下册复习
} 顺磁质
抗磁质 铁磁质
μr 1 μr 1 μr 1,
μr 1, 磁性很弱 μr 102～106 , 磁性很强
在真空中: M 0, μr 1 , μ μ0 , B μ0 H
电磁感应 1 动生电动势
导体中单位正电荷所受的力为： × × b× ×
Ek Fm vB e
a →b：动
(b)
dB μ0
L
4π
Idl r L r3
应用：取微元；求d B 并分解；计算分量积分
Bx dBx 和 By dBy ，求得 B 。
2安培环路定理
I1 I2
对于真空中的稳恒磁场 :
B d l L
μ0
Ii
i
表明磁场是有旋场。
各电流的正、负:
I3 L
Ii I2 I1
I与L呈右手螺旋时为正值；反之为负值。
ε
i
ε
动ε
感
dΦ dt
求和时应注意 ε 动 和 ε感 的方向是否相同。
Note：1）Ф>0要求磁力线方向与L成右手 螺旋关系。2）负号的意义；3）可以应用 楞次定律判断感应电流的方向。
4 自感与互感
电流 I 穿过回路自身的磁通匝数为 ψ L I。
自感 L 由回路的形状、大小、匝数以及周
围介质的磁导率决定。
★同相和反相
当 Δ = 2k , ( k =0,1,2,…),
两振动步调相同,称为同相；
当 Δ= (2k+1) , ( k =0,1,2,…),
两振动步调相反 , 称为反相 。
旋转矢量
v
旋转矢量 A
参考圆
t
t=0
t+φ
o
φ
A
大学物理复习提纲(下)
《大学物理》（下）复习提纲第6章 恒定电流的磁场(1) 掌握磁场，磁感应强度，磁力线，磁通量等概念，磁场中的高斯定理，毕奥一沙伐一拉普拉斯定律。
(2) 掌握安培环路定律，应用安培环路定律计算磁场.(3)掌握安培定律，会用安培定律计算磁场力。
会判断磁力矩的方向。
会判断霍尔效应电势的方向。
1． 边长为2a 的等边三角形线圈，通有电流I ，则线圈中 心处的磁感强度的大小为________________．2． 边长为l 的正方形线圈，分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方形共面)，在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为3．一无限长载流直导线，通有电流I ，弯成如图形状．设各线段皆在纸面内，一无限长载流直导线，通有电流I ，弯成如图形状．设各线段皆在纸面内，则P 点磁感强度B的大小为________________．则P 点磁感强度B的大小为4． 一无限长载有电流I 的直导线在一处折成直角，P 点位于导线所在平面内，距一条折线的延长线和另一条导线的距离都为a ，如图．求P点的磁感强度B．5．无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆，当通以电流I 时，则在圆心O 点的磁感强度大小等于（A ）R I πμ20 （B ）240RIμ6．如图所示，用均匀细金属丝构成一半径为R 的圆环C ，电流I 由导线1流入圆环A 点，并由圆环B 点流入导线2．设导线1和导线2与圆环共面，则环心O 处的磁感强度大小 为________________________，方向___________________．7． 真空中电流分布如图，两个半圆共面，且具有公共圆心，试求O 点处的磁感强度．8．均匀磁场的磁感强度B 与半径为 r 的圆形平面的法线n的夹角为α ，今以圆周为边界，作一个半球面S ，S 与圆形平面组成 封闭面如图．则通过S 面的磁通量Φ =________________．9．如图，两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I从a 端流入而从d 端流出，则磁感强度B沿图中闭合路径L 的积分⎰⋅Ll d B 等于10．如图，流出纸面的电流为2I，流进纸面的电流为I，则下述各式中哪一个是正确的？11．如图，在一圆形电流I所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L，则由安培环路定理可知(A) 0d=⎰⋅LlB，且环路上任意一点B = 0．(B) 0d=⎰⋅LlB，且环路上任意一点B≠0．(C) 0d≠⎰⋅LlB，且环路上任意一点B≠0．(D) 0d≠⎰⋅LlB，且环路上任意一点B =常量．［］12. 有一同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的电流均为I，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则(1) 在r < R1处磁感强度大小为________________．(2) R1< r< R2处磁感强度大小为________________．(2) 在r > R3处磁感强度大小为________________．13. 两根长直导线通有电流I，图示有三种环路；在每种情况下，⎰⋅L l dB等于：_______________________(对环路a)．_______________________(对环路b)．_______________________(对环路c)．14． 在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2，圆周内有电流I 1、I 2，其分布相同，且均在真空中，但在(b)图中L 2回路外有电流I 3，P 1、P 2为两圆形回路上的对应点，则：(A) =⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B =(B) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B =．(C) =⎰⋅1d Ll B⎰⋅2d L l B, 21P P B B ≠．(D)≠⎰⋅1d L l B ⎰⋅2d L l B , 21P P B B ≠． ［ ］15．把轻的导线圈用线挂在磁铁N 极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且与线圈在同一平面内，如图所示．当线圈内通以如图所示方向的电流时，线圈将(A) 不动． (B) 发生转动，同时靠近磁铁． (C) 发生转动，同时离开磁铁． (D) 不发生转动，只靠近磁铁．(E) 不发生转动，只离开磁铁． ［ ］16. 如图，一根载流导线被弯成半径为R 的1/4圆弧，放在磁感强度为B 的均匀磁场中，则载流导线ab （电流I 顺时针方向流动）所受磁场的作用力的大小为____________，方向_________________．17．如图，均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环，其线电荷密度为λ，圆环可绕通过环心O 与环面垂直的转轴旋转．当圆环以角速度ω转动时，圆环受到的磁力矩为 ___ _________， 其方向__________________________．L 1 2I 3(a)(b)⊙18．有两个半径相同的环形载流导线A 、B ，它们可以自由转动和移动，把它们放在相互垂直的位置上，如图所示，将发生以下哪一种运动?(A) A 、B 均发生转动和平动，最后两线圈电流同方向并紧靠在一起． (B) A 不动，B 在磁力作用下发生转动和平动． (C) A 、B 都在运动，但运动的趋势不能确定．(D) A 和B 都在转动，但不平动，最后两线圈磁矩同方向平行．19．如图，在一固定的无限长载流直导线的旁边放置一个可以自由移动和转动的圆形的刚性线圈，线圈中通有电流，若线圈与直导线在同一平面，见图(a)，则圆线圈的运动将是 ______________________ _________； 若线圈平面与直导线垂直，见图(b)，则圆线圈将 __________________________________________________。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
E3
1
4 0
q1 q2 r2
I区电势
V1
R1
r
E1
dl
E R2
R1 2
dl
R2
E3
dl
0
R2
R1
2
R1
q1
4 0
r
2
dr
R2
q1 q2
4 0r 2
dr
q2 q1
1 q1 q1
40 R1 R2
1 q1 q2
4 0 R2
III II I o R1
R2
高斯面
cos
q
0
h
左底 侧 右底
左底 右底 0 Ed S , cos 0
侧 侧 EdS cos
侧面上各点的场强E 大小相等，方向与
法线相同。
E 侧dS
E 2rh q h 0 0
E 2 0r
En r
h
例4：两无限大带电平面（平行板电容器）
，面电荷密度分别为 + 和 - ， 求：
电容器内、外的电场强度。
解：极板左侧
E E E 0
E
极板右侧
E E E E E
E E E 0
两极板间
E
E
E
20
20
0
第十章小 结与习题 课
一、静电场中的导体
1.静电平衡条件： 导体内部场强为0。
2.静电平衡时导体为等势体，导体表面为 等势面。
3.静电平衡时导体内无净电荷，所有电荷 分布于外表面。
对外部电场的影响。
二、电介质中的场强
1.介质中的场强 E E0 E'
E E0
r
2.介质中的电势差 U ab ab E d l 3.介质中的环路定理 E d l 0
4.电场强度通量
S
E
dS
q0 q'
0
三、极化强度P
1.定义 P p
真空中
P=
0
V
，真空中无电介质。
导体内 P = 0 ，导体内不存在电偶极子。
荷无关。
3. E 为高斯面上某点的场强，是由空间所
有电荷产生的，与面内面外电荷都有关。
4. = 0，不一定面内无电荷，有可能面
内电荷等量异号。
5. =0，不一定高斯面上各点的场强为 0。
例2：无限长带电直线，线电荷密度为 ， 计算电场强度 E 。
解：作半径为r高为
h的闭合圆柱面，
r
q h
S EdS
解：在三个区域中分
别作高斯球面，
S
E
dS
q
0
E 4r 2 q
q2 q1 III II I o R1
0
E
1
4 0
q r2
高斯面
R2
E
1
4 0
q r2
r R1, q 0,
E1 0
q2 q1 III II I o R1
R1 r R2 , q q1
R2
E2
1
4 0
q1 r2
高斯面
r R 2 , q q1 q2
2.极化强度大小 P '
P
'
0
1
1
r
x P
e
0E
电极化率 xe r 1
3.极化强度通量 P S P dS q'
四、电位移矢量D
1.D 是自由电荷与极化电荷共同产生的。 D 0E P
2.对各向同性、均匀电介质
V
1
4
0
dq r2
r0
4.利用高斯定理——具有高度对称的场
S
E
dS
q
0
5.场强与电势的微分关系——已知电势
E
V n
n0
6.灵活运用场叠加原理
如空心均匀带电球体 ，求球心连线上P点
P o
的场强。
II.电势的计算方法
1.由定义 V E P Wa
q0 q0
n
2.点电荷系 V Vi i 1
n
4.孤立导体电荷面密度与导体表面的曲率 半径成反比。
5.静电平衡时，场强方向与导体表面垂直 。
6.静电平衡时，导体表面附近的场强大小为
E 0
7. 空腔内无电荷：空腔内表面无电荷全部
电荷分布于外表面,空腔内场强 E = 0。空
腔导体具有静电屏蔽的作用。
8. 空腔原带有电荷 Q：将 q 电荷放入空腔 内，内表面带有 -q 电电荷,外表面带有 Q + q 电荷。接地可屏蔽内部电场变化，
dS 2rdl r R sin dl Rd
dS 2R 2 sin d
R o
dl
R
r d
x
x
o
dS 2R 2 sin d
dq dS 2R 2 sin d
由圆环轴线上一点的场强公式：
E
qx
4 0 (x 2 R 2 )3 /2
dE
xdq
4 0 (x 2 r 2 )3 /2
x
dl
R
r
E 3dr
r
q1 q2
4 0r 2
dr
1 q1 q2
40 r
q2 q1 III II I o R1
R2
高斯面
由
S
E
dS
q
0
k
qi
右边 i1
左边=右边
0
4.连续带电体
q V dV
S E dS
1
0
V
dV
证毕
三、明确几点 1.高斯面为闭合面。
S
E
dS
q
0
2.电通量 只与面内电荷有关，与面外电
第九章小结 与习题课
一、四个基本定律
1.电荷守恒定律
2.电荷量子化
3.库仑定律
F12
1
4 0
q1q2 r2
r102
4.场叠加原理
E
E1
E2
En
n
Ei
i 1
二、几个基本概念
1.电场强度
EF q0
2.电偶极矩 p ql
3.电力线 4.电通量
S E dS
5.电场力的功 W q0 ab E d l
r
x
o
x R cos , x 2 r 2 R 2
dE
R
cos 2R 2 sin 4 0 R 3
d
20
sin
cosd
E dE
/2
0
sin cosd 20
20
1 2
sin
2
0
/2
40
例2：两同心均匀带电球面，带电量分别
为 q1、q2, 半径分别为 R1 、R2 , 求各区域 内的场强和电势。
V1
1
4 0
q1 R1
1
4 0
q2 R2
II区电势
q2 q1 III II I o R1
V2
R2
r
E2
dl
R2
E3
dl
R2
R2
r
E 2dr
R2
E 3dr
高斯面
R2
r
q1
40r 2
dr
R 2
q1 q2
4 0r 2
dr
1 q1 1 q2
40 r 40 R2
III 区电势 V3 r E3 d l
6. 电势能
E P q0V
7.电势
V EP q0
a E d l
8.电势差 U ab Va Vb ab E d l
三、两个重要的物理量的计算方法
I.电场强度计算方法
1.由定义 2.点电荷系
EF
q0
E
n
Ei i 1
1
4 0
qi ri2
ri0
3.矢量积分法——连续带电体
E V d E
qi
i1 4 0ri
3.代数积分法——连续带电体
V V体 dV
V体
dq
4 0r
4.场强的线积分法 Va a E d l
四、两个重要定理
1.静电场中的高斯定理
S
E
dS
q
0
2.静电场中的环路定理
L E dl 0
1.求半径为R面电荷
密度为的半球面在
球心处的场强E。
解：将半球面分割 成无限多的带电圆 环，圆环面积：