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應(yīng)用高斯定理求場(chǎng)強(qiáng)

作者:佚名    文章來(lái)源:本站原創(chuàng)    點(diǎn)擊數(shù):    更新時(shí)間:2019-11-07
1、均勻帶電球殼的場(chǎng)強(qiáng) 點(diǎn)擊觀看演示動(dòng)畫(huà)
    設(shè)有一半徑為的球殼均勻帶電,其所帶電量為,求球殼內(nèi)外的電場(chǎng)強(qiáng)度。
    解:(1)、球殼外的場(chǎng)強(qiáng)
    通過(guò)點(diǎn)以為球心、為半徑作一封閉球面為高斯面。由于對(duì)稱(chēng)性,該面上場(chǎng)強(qiáng)的數(shù)值都相同,方向沿半徑向外。應(yīng)用高斯定理,得

所以

   (2)、球殼內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)
    通過(guò)點(diǎn)以為球心、為半徑作一封閉球面為高斯面。由于對(duì)稱(chēng)性,該面上場(chǎng)強(qiáng)的數(shù)值都相同,方向沿半徑向外。應(yīng)用高斯定理,得

所以

2、均勻帶電球體的場(chǎng)強(qiáng) 點(diǎn)擊觀看演示動(dòng)畫(huà)
    設(shè)有一半徑為的均勻帶電球體,其所帶電荷的體密度為 ,求球體內(nèi)外的電場(chǎng)強(qiáng)度。
    解:(1)、球體外的場(chǎng)強(qiáng)
    通過(guò)點(diǎn)以為球心、為半徑作一封閉球面為高斯面。由于對(duì)稱(chēng)性,該面上場(chǎng)強(qiáng)的數(shù)值都相同,方向沿半徑向外。應(yīng)用高斯定理,得

所以


   (2)、球體內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)
    通過(guò)點(diǎn)以為球心、為半徑作一封閉球面為高斯面。由于對(duì)稱(chēng)性,該面上場(chǎng)強(qiáng)的數(shù)值都相同,方向沿半徑向外。應(yīng)用高斯定理,得

所以
 

3、無(wú)限大均勻帶電平面的場(chǎng)強(qiáng) 點(diǎn)擊觀看演示動(dòng)畫(huà)
    設(shè)有一無(wú)限大均勻帶電平面,其所帶電荷的面密度為 ,求帶電平面的電場(chǎng)強(qiáng)度。
    解:經(jīng)過(guò)平面中部作一封閉圓柱面為高斯面,其軸線與平面正交,底面積為 。令為兩底面上的場(chǎng)強(qiáng),則通過(guò)的電通量為 ,由高斯定理,得

所以

    若有兩平行無(wú)限大均勻帶電平面,其所帶電荷的面密度為。可以證明,在兩平行板中間,電場(chǎng)強(qiáng)度為

    在兩平行板外側(cè),電場(chǎng)強(qiáng)度為

4、無(wú)限長(zhǎng)均勻帶電直導(dǎo)線的場(chǎng)強(qiáng)
    設(shè)有一無(wú)限長(zhǎng)均勻帶電直導(dǎo)線,其所帶電荷的線密度為,求帶電導(dǎo)線周?chē)碾妶?chǎng)強(qiáng)度。

    解:過(guò)直導(dǎo)線作一高為、截面半徑為r 的封閉圓柱面為高斯面。根據(jù)電場(chǎng)軸的對(duì)稱(chēng)性,通過(guò)圓柱側(cè)面的電通量為,通過(guò)圓柱底面的電通量為0。由高斯定理,得

所以

Tags:高斯定理,場(chǎng)強(qiáng),磁場(chǎng)  
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