高三物理静电现象电容器讲述.ppt

4 静电现象 电容器 第六章 电 场 1.静电平衡 (1)导体中(包括表面) 状态叫做静电平衡状态.静电平衡的实质是：外电场和 产生的电场所叠加的合场强为零. 没有电荷定向移动的 感应电荷 (2)导体处于静电平衡状态的特点： ①导体内部的场强 ； ②导体是一个等势体，导体表面是一个 ，在静电平衡导体内和导体上移动电荷，电场力 ； 处处为零 等势面 不做功 ③净电荷只分布在导体的 表面，导体内部没有净电荷.对于空腔导体，在其内部无其他带电体的情况下，电荷只分布在外表面.在导体表面，越尖锐的位置(表面曲率1/R越大)，电荷的面密度(单位面积上分布的电荷量) ，凹陷的位置，几乎没有电荷分布. ④导体表面处的场强不为零，表面上任一点的场强方向与该点所在的切面 . ⑤达到静电平衡的时间极短，10-9s 越大 垂直 外 2.尖端放电 (1)空气的电离：空气中的少量带电粒子在 的作用下发生剧烈的运动，使中性空气分子中的正负电荷 ，这个现象叫做空气的电离. 强电场 分离 (2)尖端放电：导体尖端的电荷密度 ，附近的电场 ，使得空气中的中性分子 ，而电离后那些所带电荷与导体尖端的电荷电性相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷 ，这个现象叫做尖端放电. (3)尖端放电的应用：避雷针. 很大 很强 电离 中和 3.静电屏蔽 （1）一个接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间 影响，腔内带电体对腔外空间电场 影响，这就是静电屏蔽.（全屏蔽） （2）空腔导体未接地时，腔内带电体对腔外空间将产生影响.（半屏蔽） 不产生 不产生 说明：在静电屏蔽现象中，空腔导体可以使腔内不受外电场影响，但并不是在腔内没有外电场，而是空腔导体上产生的 的电场与外电场抵消，从而使外电场不对腔内产生影响. 4.静电的应用与防止实例 应用：除尘、复印、喷涂 防止：放电会引起火灾，故在油罐、纺织厂等处要有防范措施. 感应电荷 1.怎样分析静电平衡问题？ 各种物质的原子核对电子的束缚能力不同，因而物质得失电子的本领也不同.金属导体的外层电子容易丢失，其体内存有大量自由电子，所以金属容易导电.绝缘体内的电子受到原子核的束缚力大，其体内没有自由电子，所以它不容易导电，但是利用强电力作用、高温等方法可以使一部分电子摆脱原子核的束缚，成为自由电子，于是绝缘体变成了导体. 导体的特点是其体内存有大量自由电子，它们在电场作用下可以移动，从而改变电荷分布；反过来，电荷分布的改变又会影响到电场分布． 当导体处在电场中时，其内部的自由电荷在电场力的作用下将发生定向移动，出现重新分布，导体两端出现等量正负感应电荷，感应电荷产生感应电场，随着正负感应电荷积累的增加， 感应电场逐渐增强，最终将与原电场在导体内部相互抵消，使导体内部合场强为零，导体内（包括表面）的自由电荷定向运动停止（自由电荷的热运动还会继续进行），电场分布不随时间变化，从而达到静电平衡状态.导体表面附近场强垂直于导体表面. 导体处于静电平衡状态可以没有外电场.孤立带电导体处在本身电荷产生的电场中而处于静电平衡状态. 善于利用电场线分析问题，有正电荷的地方是电场线的起始点，有负电荷的地方是电场线的终止点，场强为零处不会有电场线，顺着电场线电势降低. 1.静电现象 如图所示，把原来不带电的金属球壳B的外壳表面接地，将一带正电的小球A从小孔放入球壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡后( ) A.B的空腔内电场强度为零 B.B不带电 C.B的内外表面电势相等 D.B带负电 CD 如图所示，在水平放置的光滑金属板中点正上方，有带正电的点电荷+Q，一表面绝缘带正电的金属小球C(可视为质点，且不影响原电场)，以初速度v0自左向右运动，则在运动过程中( ) A.小球先减速后加速 B.小球做匀速直线运动 C.小球受到电场力的冲量为零 D.电场力对小球做功为零 BD 如图中，实心金属球A半径为R，带电量为Q，点电荷B带电量为q，B与A球的球心间的距离为r，当B不存在而只有A存在且达到静电平衡时，电荷Q在球心O处的电场强度等于 ；当点电荷B也同时存在并达到静电平衡时，球心O处的电场强度等 于 ，金属球上的电 荷在球心O处产生