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第4节 静电的防止与利用
静电感应现象:
导体特点:有可以自由移动的电子。 电场中放入导体会发生什么现象呢?
静电感应:电场中的导体两端感应出等量异号电荷的现象
思考:据U=Ed,导体内部的各点电势有何关系? 电场线应该与导体表面垂直么?
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E
E
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E
K闭合时,电荷如何分布? +
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思考:能画出电场线吗?
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一、电场中的导体和静电平衡状态
1.静电平衡状态
导体内的自由电子不发生定向移动时,导体就达到了静电平衡状态.
2.处于静电平衡状态下导体的特征:
(1)处于静电平衡状态的导体, 内部场强处处为零. E感应=-E外
(2)处于静电平衡状态的导体,表面上任一点场强方向与该点的表面 垂直.
(3)静电平衡状态下的导体是个等势体,它的表面是个等势面. (4电荷分布在导体表面
思考:带电的导体,情况又如何?
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导体中的自由电子,在电场力的作用下,定向移动。
当内部场强为零时,定向移动停止,达到静电平衡状态。 导体内部,没有净电荷。电荷只分布在外表面上。
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思考:据U=Ed,导体中各点的电势有何关系?
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E=0
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均匀带电导体球和导体球壳
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二、带电的导体上电荷的分布
1.处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷, 电荷只能分布在
导体的外表面上.
2.静电平衡时,导体表面越尖锐的位置, 电荷密度越大.
3.导体是等势体,表面是等势面;导体内部场强处处为零。
由于静电感应,金属网罩或金属壳使其内的场强为零,遮挡
住了外界电场对它们的影响的现象叫静电屏蔽.
应用:带金属网的信号线;高压电输电线上方的金属线
思考:怎样使带电的物体的电场,不对其它物体有影响?
怎样使物体,不受带电体的电场影响?
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三、静电屏蔽
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(
(
四 、尖端放电
1.空气的电离:空气分子中的正、负电荷分离的现象叫空气的 电离.
2.尖端放电:被电离的电荷中与导体尖端的电荷符号相反的粒 子由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷中和的现象叫 尖端放电.
应用: 1、避雷针
2、带电体表面要光滑。
(
(
1.一金属球,原来不带电,现沿球直径的延长线放一均匀带正电
的细杆MN,如图1-7-1所示,金属球上感应电荷产生的电场
在球内直径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.EC最大
C. abc在同一条感应电场的电场线上 D.金属球内a点电势比c点高
(
(
A.板的右侧面上分布有负的感应电荷,
而左侧面上没有感应电荷
B.感应电荷在金属板内部任何一点的
电场强度矢量都指向P点
C.在金属板内部离P点最近的
一点,合场强最大
D.接地线断开后,金属板内各点的电势将不再相等。
2.如图1-7-2是一块宽大的接地金属板的截面,在板的右侧面
附近P点处有一固定的带正电的点电荷(电荷量为+q).当金 属板处于静电平衡状态时,则( )
(
(
3.一带有绝缘座的空心金属球壳A带有6×10-8C的正电荷,有绝
缘柄的金属小球B带有2×10-8C的负电荷,使B球与球壳A内 壁接触,如图1-7-4所示,则A、B带电荷量分别为( )
A.QA=2×10-8C,QB=2×10-8C
B.QA=4×10-8C,QB=0
C.QA=0,QB=2×10-8C
D.QA=6×10-8C,QB=-2×10-8C
(
(
4.如图1-7-5,不带电的导体B在靠近带正电的导体A后,P端及
Q端分别感应出负电荷和正电荷,则以下说法正确的是( )
A.若用导线将Q端接地,然后断开,再取走A,
则导体B将带负电
B.若用导线将P端接地,然后断开,再取走A,
则导体B将带正电
C.若用导线将Q端接地,然后取走A,再断开导线,
则导体B将不带电
D.若用导线将P端接地,然后断开,再取走A,
则导体B将带负电
(
(
生接触,达到静电平衡后,则( )
A.B的空腔内电场强度为零
B.B不带电
C.B的外表面带正电
D.B的内表面带负电
5.如图1-7-
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