第1章7.pptVIP

7　静电现象的应用 1．如图1－7－1所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中不正确的是(　　) A．两端的感应电荷越来越多 B．两端的感应电荷是同种电荷 C．两端的感应电荷是异种电荷 D．两端的感应电荷电荷量相等 【答案】B 2．静电感应现象：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互_____或_____，导体中的自由电荷便会____或_____带电体，使导体靠近带电体的一端带____电荷，远离带电体的一端带_____电荷，这种现象叫做静电感应． 一、静电平衡状态下导体的电场 1．静电平衡状态 处于电场中的导体内外电场相互______，使导体内部电场______，直至为零，导体内部自由电子不再发生定向______的状态． 2．处于静电平衡状态下导体的特点 (1)处于静电平衡状态下的导体，内部场强________． (2)处于静电平衡状态的整个导体是个________，它的表面是个________，地球是一个________． 二、导体上电荷的分布特点 1．导体内部____净电荷，净电荷分布在导体的_______． 2．在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度______，凹陷的位置几乎________． 三、尖端放电 1．空气的电离：导体尖端电荷______很大，电场很强，带电粒子在________的作用下剧烈运动撞击空气分子，从而使空气分子的正负电荷______的现象． 2．尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被______而奔向尖端，与尖端上的电荷______，相当于导体从尖端____________的现象． 四、静电屏蔽 1．定义：把一个电学仪器放在______的金属壳里，即使壳外有电场，由于_________保持为零，外电场对壳内的仪器也不会__________的现象． 2．实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，________也能起到屏蔽作用． 3．应用 (1)________是利用尖端放电避免雷击的一种设施． (2)电学仪器和电子设备外面套有________；通信电缆表面包一层______；高压带电作业人员穿__________；通信工具在钢筋结构房屋中接收信号较弱． 1．静电平衡状态：如图1－7－2所示，当把导体放入电场E0中时，导体中的自由电子便会发生定向移动(如图甲)，产生静电感应，导体两端感应的等量异种电荷也随之形成一场强方向与E0方向相反的附加电场E(如图乙)， 随着AC与BD面上电荷的积累，附加场强E也逐渐增强，当附加电场E与外电场E0完全抵消时，内部的场强为零(如图丙)，自由电子的定向移动停止，这种导体中(包括导体表面)没有电荷定向移动的状态，叫静电平衡状态． 2．静电平衡状态下导体特点 (1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零． (2)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面． (3)电荷分布特点 ①内外表面分布不同，净电荷都分布在外表面，导体内部没有净电荷． ②受导体的形状影响，电荷分布不均匀，越尖锐的地方，电荷分布的密度越大，外部附近的场强也越强． ③“远近端”电荷的电性相反，电量相等． 如图1－7－3所示，处于静电平衡状态的导体，离场源电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷，即“远同近异”，感应电荷在两端的外表面，导体右端较左端尖锐，电荷密度大． 1．一金属球，原来不带电．现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图1－7－4所示．金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比(　　) A．Ea最大　　　　　　B．Eb最大 C．Ec最大 D．Ea＝Eb＝Ec 【答案】C 【解释】处于静电平衡的导体内部场强处处为零，故a、b、c三点的场强都为零．静电平衡的导体内部场强为零是感应电荷产生的电场与外电场叠加的结果，所以感应电荷在球内某点产生的电场的场强与MN在这一点形成的电场的场强等大反向，比较a、b、c三点感应电场的场强，实质上是比较带电体MN在这三点的场强，由于c点离MN最近，故MN在c点的场强最大，感应电荷在c点的场强也最大，故C选项正确． 【例1】 如图1－7－5所示，长为l的导体棒水平放置，原来不带电，现将一带电量为＋q的点电荷放在距离棒左端R处，当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点处产生的场强等于多少？方向如何？ 如图1－7－6所示，点电荷A和B带电荷量分别为3.0×10－8 C和－2.4×10－8 C，彼此相距6 cm.若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1 cm的金属球壳，求球壳感应电荷在该中点处产生的电场强度． 【答案】5.4×105 N/C　方向由O指向A 【例2】 如图1－7－7所示，水平放置的金属板正上方放有一固