知识点1静电平衡状态下导体的电场及其电荷的分布.ppt
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1.静电平衡状态:处于电场中的导体内外电场相互叠加,使导体内部电场减弱,直至为零,导体内部自由电子不再发生3.尖端放电:所带电荷与导体尖端的电荷符号________的粒子,由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷________,5.将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的固定的金属空心球壳C内(不和球壁接触),另有一个悬挂在细线上的知识点1静电平衡状态下导体的电场及其电荷的分布1.静电感应(1)如图1-7-2,将金属导体置于电场强度为E的电场中,导体内的_______________在电场力的作用下,将发生(2)如图1-7-3,在导体两端,积聚____________电荷,2.导体处于静电平衡状态(1)如图1-7-5,当内部合场强为______时,即E′=E3.讨论(3)若静电平衡时导体外部表面附近任何一点的场强方向4.研究静电平衡时导体内表面的电荷图1-7-7(1)现象:图1-7-7甲中,A的箔片____________;图乙1.静电平衡状态下导体的特点2.地球是一个极大的导体,可以认为处于静电平衡状态,所以它是一个等势体.这是我们常常把大地选做零电势体的一个原因.【例1】(双选)如图1-7-8所示,Q为带负电的绝缘小球,AB为一原来不带电的中性导体且放在Q附近,达到静电平衡解析:达到静电平衡的导体是等势体,内部场强处处为零;导体AB因感应起电,左端A带正电,右端B带负电,电场线分布如图1-7-9所示,因有电场线从无限远处到B端、从A端到Q,故导体AB的电势小于零,高于Q.因导体AB是等势体,故电场线不可能从A出发到B终止,否则A端电势将高于B端.【触类旁通】1.如图1-7-10所示,在真空中把一绝缘导体AB向带知识点2尖端放电图1-7-11讨论:(2)尖端放电:所带电荷与导体尖端的电荷符号______的粒子,由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷________,相当1.空气的电离:强电场使空气分子中正负电荷分离的现象.2.尖端放电的过程:导体尖端的电荷密度大→尖端附近的电场强→空气中残留的带电粒子剧烈运动→空气电离→正负电荷奔向异种电荷→尖端失去电荷→尖端放电.【例2】避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是(【触类旁通】知识点3静电屏蔽2005年,两位英国科学家在伦敦进行了一次危险的电力学表演.其中一名科学家把另一位科学家关进一个名叫“法拉第笼”的特殊铁笼子里,然后用数百万伏特的电流对其进行电击.鉴于表演的危险性,两名科学家事先都买好了价值1200万英镑的保险.讨论:(1)空腔导体的特点:空腔导体能把外电场挡住,空腔内________(填“有”或“没有”)电场,空腔内不受________的1.静电屏蔽的两种情况(2)接地的封闭导体壳内部电场对壳外空间没有影响.若一封闭的导体壳内部空间某点有一点电荷+q,由于静电感应,导体壳内外表面感应出等量的异种电荷,其电场线如图1-7-14甲所示.当把导体壳接地后,+q在壳内的电场对壳外空间就没有影响了,如图乙所示.2.静电屏蔽的应用【例3】如图1-7-15所示,A为空心金属球壳,B为金属球.将另一带正电的小球C从球壳A开口处放入球壳中央,不接触球壳,然后用手摸一下球壳,再用手接触一下B球,再解析:首先带正电的小球C从球壳A开口处被放入球壳中央,根据静电感应现象可知,球壳内表面感应出负电荷,外表面感应出正电荷.手接触球壳相当于球壳接地,由地面上来的电子与球壳表面正电荷中和,使球壳外表面不带电,球壳外表面电势为零,此时球壳对外起静电屏蔽作用,球壳内的电场不影响外部.【触类旁通】3.下列图中,金属壳放在光滑的绝缘水平垫上,不能起到解析:A图中,由于金属壳发生静电感应,内部场强为零,金属壳起到屏蔽外电场的作用;B图中金属壳同大地连为一体,同A一样,外壳起到屏蔽外电场的作用;C图中电荷会引起金属壳内外表面带电,外表面电荷会在壳外空间中产生电场,即金属壳不起屏蔽作用;D图中,将金属壳接地后,外表面不带电,壳外不产生电场,金属壳起屏蔽内电场的作用.