难点突破_静电平衡状态下导体特点与应用

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1、静电平衡状态下导体特点与应用图11-1一、遭遇难点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细杆MN，如图11－1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图11—22.（★★★★）在正电荷附近有两个绝缘导体M、N，由于静电感应发生了如图11－2的电荷分布，当用导线将a、b两点联接起来时，导线中是否有电流流过，如果有电流，电流的方向是怎样的？图11-33.（★★★）如图11－3所示，面积足够大的、板间距离为d的两平行金属板竖直放置，与直流电压为U的电源

2、连接，板间放一半径为R（2R＜d）的绝缘金属球壳，C、D是球壳水平直径上的两点，则以下说法正确的是：A、由于静电感应，球壳上C、D两点电势差为B、由于静电感应，球壳中心O点场强为零C、用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带正电D、用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带负电二、案例探究［例1］（★★★★）如图11－4所示，水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带电的小球（可视为质点且不影响Q的电场），从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，在该运动过程中：图11-4A、小球做匀速直线运动B、小球做先减速，后加速运动C、小球的电势能保持不变D、电场力对小球

3、所做的功为零图11-5［例2］（★★★★）如图11－5所示，绝缘导体A带正电，导体不带电，由于静电感应，使导体B的M端带上负电，而N端则带等量的正电荷。（1）用导线连接M、N，导线中有无电流流过？（2）若将M、N分别用导线与大地相连，导线中有无电流流过？方向如何？三、思路一、静电平衡导体的特点孤立的带电导体和处于感应电场中的感应导体，当达到静电平衡时，具有以下特点：1.导体内部的场强处处为零，E内=0。没有电场线。2.整个导体是等势体，导体表面是等势面，但导体表面的场强并不一定相同。3.导体外部电场线与导体表面垂直，表面场强不一定为零。4.对孤立导体，净电荷分布在外表面上，并且电荷的分布与表面

4、的曲率有关，曲率大的地方电荷分布密。二、用导线连接不同静电平衡导体或同一导体不同部位时，判断电流方向的方法1.判断有无电流要看导线两连接点有无电势差，判断电流流向要看两点电势高低（电流总是由高电势点流向低电势点）。2.一般思路：首先要明确哪个导体是场源电荷，哪个导体是电场中的导体。其次，判明两不同导体或同一导体不同部位的两点间电势的高低，最后确定有无电流产生及电流的流向。四、歼灭难点图11-61.（★★★）如图11－6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球间的距离为r。当B不存在而只有A存在且达到静电平衡状态时，电荷Q在球心O处的电场强度等于________。当点电

5、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处产生的场强的大小等于________。图11-72.（★★★★）如图11－7所示，A、B为两个大小不等的导体球壳（RA＞RB），分别有正电荷q与2q。（1）球壳B与A接触一下后，将B放进A球壳内与内表面接触，则A的带电情况是________，B的带电情况是________。图11-8（2）球壳B与A接触一下后，将B球壳放进A球壳内，使A瞬间接地，再将B与A的内表面接触，则A的带电情况是________；B球带电情况是________。3.（★★★★）如图11－8所示，将一不带电的空腔导体A的内壁与一

6、外壳接地的静电计相连，又将另一个带正电的导体B向A移动，最后B与A接触，此过程中静电计指针将会A、B与A未接触时指针不张开，接触时变大B、指针一直不张开C、B与A未接触时指针不张开，接触时变小图11-9D、B与A靠近时指针张开，接触时张角最大4.（★★★★）如图11－9所示，两个相同的空心金属球M和N，M带－Q电荷，N不带电，旁边各放一个不带电的金属球P和R（M、N相距很远，互不影响），当将带正电Q的小球分别放入M和N的空腔时A、P、R上均出现感应电荷B、P、R上均没有感应电荷C、P上有感应电荷，而R上没有感应电荷D、P上没有感应电荷，而R上有感应电荷图11-105.（★★★★★）如图11－1

7、0所示，一个带正电的绝缘金属球壳A，顶部开一小孔，有两只带正电的金属球B、C，用金属导线连接，让B球置于球壳A内的空腔中，与内表面接触后又提起，C球放置在A球壳外，待静电平衡后正确的判断是：A、B、C两球都不带电B、B球不带电，C球带电C、让C球接地后，B球不带电D、让C球接地后，A球壳空腔内的场强为零参考答案遭遇难点1、C2、有电流通过，方向是a→d3、BD歼灭难点1、0；0；k2、（1）外表面