高二物理競(jìng)賽電場(chǎng)線和電通量課件

1電場(chǎng)線和電通量一.電場(chǎng)線1.一系列帶箭頭的曲線：曲線上每一點(diǎn)的切線方向都和該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致，這些線稱為電場(chǎng)線。q0F2.場(chǎng)強(qiáng)的大小：在電場(chǎng)中任一點(diǎn)，假想作一個(gè)面積元，與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E

的方向相垂直(上圖)，使得通過這面積元所畫的電場(chǎng)線條數(shù)滿足以下的關(guān)系：dd結(jié)論：在電場(chǎng)中任一點(diǎn)處的電場(chǎng)線數(shù)密度在數(shù)值上等于該點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小。用電場(chǎng)線數(shù)密度來表示場(chǎng)強(qiáng)的大小E

時(shí)密度大的區(qū)域，電場(chǎng)線密集，表示該處的場(chǎng)強(qiáng)較強(qiáng)；密度小的區(qū)域，電場(chǎng)線疏稀，表示該處的場(chǎng)強(qiáng)較弱。點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線正點(diǎn)電荷+負(fù)點(diǎn)電荷一對(duì)等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線+一對(duì)等量正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線++一對(duì)不等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線帶電平行板電容器的電場(chǎng)線++++++++++++

小結(jié)電場(chǎng)線的性質(zhì)：(1)靜電場(chǎng)中任何一條電場(chǎng)線，都是起自正電荷(或來自無窮遠(yuǎn)處)，終止于負(fù)電荷(或伸向無窮遠(yuǎn))，它們不會(huì)在沒有電荷的地方中斷，更不會(huì)回到電場(chǎng)線的起始點(diǎn)上的電荷處而形成閉合的回線。(2)因?yàn)樵陟o電場(chǎng)中任何一點(diǎn)（除點(diǎn)電荷所在處以外），只有一個(gè)確定的場(chǎng)強(qiáng)方向，所以任何兩條電場(chǎng)線不可能相交。EE’＋由于

為dS

和E

之間的夾角，得：注：當(dāng)時(shí)，dFe為正；當(dāng)時(shí)，dFe為負(fù)。

非均勻場(chǎng)，任意曲面

E任意，封閉曲面小面元dS=dSen面積分

規(guī)定為封閉曲面的外法線方向閉合面積分結(jié)論1：通過整個(gè)封閉曲面的電通量Fe

就等于穿出與穿入封閉曲面的電場(chǎng)線的條數(shù)之差，也就是凈穿出封閉面的電場(chǎng)線的總條數(shù)。結(jié)論2：對(duì)封閉曲面(1)若Fe>0，即電通量為正，則有凈的電場(chǎng)線從曲面之內(nèi)向外穿出；(2)若Fe<0，即電通量為負(fù)，則有凈的電場(chǎng)線從外部穿入曲面。

例1

如圖所示，有一個(gè)三棱柱體放置在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。求通過此三棱柱體的電通量。解：E例2如圖所示，有一帶上下底的閉合圓柱面放在均勻電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E平行于圓柱軸線，求通過此圓柱面的電通量。解：=0enenen定義矢量面元

dS=dSen通過面元dS的電通量：定義：以dS

表示電場(chǎng)中某一個(gè)假象的面元，通過此面元的電場(chǎng)線條數(shù)即為通過這一面元的電通