静电场高级研修2.pptVIP

或：由电荷面密度有 以及极板A内E=0得 解出： 例一 如图，有两块平行等大的导体平板，两板间距远远小于平板的线度，设板面积S，两板分别带电 ，求每板表面电荷面密度 。 解：设 为正电荷，规定场强沿x方向为正方向。每板面电荷密度分别为 。由电荷守恒定律得 在两板内分别取两点 ，由静电平衡特性 联立方程（1）、（2）、（3）、（4），解得 讨论： 3.一空气平行板电容器，极板间距为d，电容为C。若在两极板中间平行地插入一块厚度为d/3的金属板（如图），则其电容值变为【 】。（A）C （B）2C/3 （C）3C/2 D）2C 分析：在两极板中间平行地插入一块厚度为d/3的金属板，场强不变，电势差为原来的2/3,而C=q/V,所以电容值变为3C/2 C 二、填空题 （1）半径分别为R和r的两个弧立球形导体（Rr），两者相距甚远，用一根细长导线将它们连接起来，并使它们带电，则两球表面电荷密度的比值σR/σr= 。 解：两孤立导体球电势相等 ∴σR/σr＝r/R r/R 2.在电量为+q的点电荷的电场中，放入一不带电金属球，从球心O到点电荷所在处的矢径为r ，金属球上的感应电荷净电量（ ），这些感应电荷在球心O处产生的电场强度（ ） 0 解：根据电荷守恒，金属球上感应电荷净电量为0 在静电平衡时，金属球内场强为0 3.一个带电为 Q的导体球半径为 R，距离导体球球心为 a处（a＞R）有一点电荷q，以无限远为电势零点，导体球的电势是 。 解：在静电平衡时，导体球为等势体。导体球球心电势为 负电荷将使导体球的电势减小，正电荷将使导体球的电势增大。 三、计算题 1.半径分别为a和b的两个金属球，它们的间距比本身线度大得多，今用一细导线将两者相连接，并给系统带上电荷Q，求：（1）每个球上分配到的电荷是多少？（2）按电容定义式，计算此系统的电容。 解：两孤立导体球电势相等 * 静电场高级研修2 ——静电场中导体及电介质 + + + + + + + + 导体内电场强度 外电场强度 感应电荷电场强度 + + + + + + 导体是等势体 静电平衡条件 （1）导体内部任何一点处的电场强度为零； （2）导体表面处的电场强度的方向,都及导体表面垂直. 导体表面是等势面 导体内部电势相等 二 静电平衡时导体上电荷的分布 + + + + + + + + + + 结论 导体内部无电荷 1　实心导体 2　有空腔导体 空腔内无电荷 电荷分布在表面上 内表面上有电荷吗？ 若内表面带电 所以内表面不带电 + + - - 结论 电荷分布在外表面上（内表面无电荷） + + + + + + + + + + 矛盾 导体是等势体 空腔内有电荷 电荷分布在表面上 内表面上有电荷吗？ 结论 当空腔内有电荷 时,内表面因静电感应出现等值异号的电荷 ，外表面有感应电荷 （电荷守恒） + + + + + + + + + + + 为表面电荷面密度 作钱币形高斯面 S 3　导体表面电场强度及电荷面密度的关系 表面电场强度的大小及该表面电荷面密度成正比 + + + + + + + + + 注意 导体表面电荷分布及导体形状以及周围环境有关. 4　导体表面电荷分布 带电导体尖端附近电场最强 带电导体尖端附近的电场特别大，可使尖端附近的空气发生电离而成为导体产生放电现象，即尖端放电 . 尖端放电会损耗电能, 还会干扰精密测量和对通讯产生危害 . 然而尖端放电也有很广泛的应用 . 尖端放电现象 尖端放电现象的利及弊 电风实验 + + + + + + + + + + 避雷针 尖端放电现象的利用 三 静电屏蔽 1　屏蔽外电场 外电场 空腔导体可以屏蔽外电场, 使空腔内物体不受外电场影响.这时,整个空腔导体和腔内的电势也必处处相等. 空腔导体屏蔽外电场 接地空腔导体 将使外部空间不受 空腔内的电场影响. 问：空间各部 分的电场强度如何 分布 ？ 接地导体电势为零 2　屏蔽腔内电场 + + + + + + + + 例 有一外半径 和内半径