杨粉侠2012-11-26静电现象的应用.pptVIP

* * 第七节 静电屏蔽 复习引入： 导体内部有大量自由电荷 3．如图若将导体放入电场中，导体上的自由电荷将在电场力作用下发生定向移动使两端出现不同的电荷分布，从而引起导体的某些新的性质 是对放入其中的电荷有力的作用 1．电场的基本性质是什么？ 2．导体导电的原因是什么？ 一、静电感应现象和感应起电： 2、这种使导体带电的方法叫感应起电 1、将不带电的导体靠近带电体时，导体上就带电了，靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷，这种现象叫静电感应现象 金属导体 +q -q Q 1、把金属导体放进电场中，导体内部的自由电子受到电场力的作用，除了无规则热运动，还要向电场的反方向做定向移动，结果会使导体的两端分别出现正、负电荷，如图示。且│+q│=│-q│，但一般不等于Q 二、静电场中的导体所具有的特点： 2、此时，金属导体中自由电子受到两种作用： （1）外电场对自由电子的作用，F外不变，由外电场决定 （2）感应电场对自由电子的作用，F感逐渐增大 （3）当F外=F感时，达到静电平衡状态即导体上处处无电荷定向移动的状态 3、处于静电平衡状态的导体的特点： （1）内部的场强必定处处为零 可用反证法，若导体内有净电荷，其周围有电场，则导体内部场强不为零，电荷将定向移动 （2）净电荷只分布在外表面上，导体内部没有净电荷 如何理解? E感=E外→ E合=0 （3）处于静电平衡状态的导体表面上任一点场强方向与该点表面垂直 可用反证法证明，若不垂直，沿表面有切向分量，电荷将发生定向移动? 内部处处E=0，任两点间移动电荷，电场力为零，任两点等势 （4）处于静电平衡状态导体是个等势体，导体表面是等势面 所以? 电势差为零，表面是等势面 所以是等势体 沿导体表面移动电荷，电场力与表面切向垂直，电场力做功为零 现象：如图先使A带电，然后移近验电器B，由于静电感应，B的金属箔片张开，若把B置于金属网罩中，可发现B的金属箔片不张开 三、静电屏蔽现象： 任取一个导体壳，处于静电场中，壳内无电场 反证法：若有电场，电场线发自壳壁，终止于壳壁，与壳是等势体相矛盾，这样的电场线不存在 分析：金属网罩内无电场 静电屏蔽的特点： 金属罩可以屏蔽外电场 A C B 图C A C B 图D 金属罩不能屏蔽住内电场 所以要屏蔽内电场时，要把外壳接地 思考与练习： 例1．如图所示，A带正电，若感应电机C端接地，问B、C端各带什么电荷？ 若此时断开C与地的连线， B、C端带什么电荷？ B端带负电荷，C端无净电荷 B端负电荷，C端无电荷 整个导体净余什么电荷？ 负电荷 若B端接地，整个导体净余什么电荷？ 负电荷 例2．如图所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方，有带正电的点电荷Q，一表面绝缘带正电的金属球（可视为质点，且不影响原电场）自左以速度v0开始在金属板上向右运动过程中： A．小球先减速后加速运动 B．小球作匀速直线运动 C．小球受电场力的冲量为零 D．以上说法都不对 答案：B v0 mg F电 N Q A r 例3．如图，问：（1）+Q在A点产生的场强是多大？（2）导体球感应电荷在A点产生的场强是多大？（3）A点的总场强是多大？ E外 E感 *