电场3-静电感应、静电屏蔽、电容器、电容

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1、三.静电感应、静电平衡与静电屏蔽静电感应现象一.静电感应:导体内自由电荷在外电场的作用下发生定向移动而重新分布的现象（导体两端出现等量异种电荷－－感应电荷）.静电感应与静电平衡分析:静电感应→静电平衡当E'=E0时，E=0，导体达到静电平衡状态导体处于静电平衡时的特点*演示:法拉第圆筒实验结论：处于静电平衡状态下的带电导体，净电荷只分布在导体的外表面上.1.导体内部的场强处处为零.二.静电平衡状态:导体中(包括表面)没有自由电荷定向移动的状态.静电平衡状态的特点2.整个导体是个等势体,导体的表面是等势面.4.净电荷分布在导体的外表面.3.在导体表面附近,电场

2、线一定与表面垂直.静电感应与静电平衡观察:电场线与等势面的分布特点.曲率半径越小,电荷密度越大.举例说明:尖端放电.应用：高大建筑物顶部安装避雷针。练习1.(02广东)如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后A.a端的电势比b端的高B.b端的电势比d点的低C.a端的电势不一定比d点的低D.杆内c处的场强的方向由a指向bE.感应电荷在c点产生的场强大于在f点的场强【BE】PabcdPabcdf练习2.长为l的导体棒原来不带电，A、C为导体棒两端内部的点，B为导体棒的中点。将一电荷量为+q的点电荷放在距棒左端R处,当达到静电平

3、衡后.(1)比较A、B、C三点场强的大小.(2)比较A、B、C三点电势的高低.(3)求感应电荷的电场在中点B点的场强.ABC练习3.如图，A、B为带等量异种电荷的小球，C、D为原来不带电的导体棒。达到静电平衡时，棒上C1、C2、D1、D2端各带什么电荷？C和D谁的电势高？若用导线将C2和D1连接起来，电子将向哪个方向移动？若把C1和D2连接起来呢？+-BACDC1C2D1D2如何用感应的方式使物体带电+思考：如图，将一个带正电小球靠近一个原来不带电的绝缘导体，导体上感应电荷的分布有什么特点？能否通过用导线将导体两端连接起来的方法将正、负电荷中和掉？若将绝缘导体

4、的某处接地，情况如何？练习4.如图所示的装置中，A、B是两个架在绝缘支座上的金属球，原来都不带电，中间用导线连接，现用一个带正电的小球C靠近B球，用手摸一下B球，然后撤去导线，再拿走小球C，那么A.A球带正电，B球带负电B.A球带负电，B球带负电C.A球不带电，B球带负电D.以上三种说法都不对【C】静电屏蔽练习5.有一个不带电的导体球壳，a是球壳内空间的一点，b是球壳金属中的一点，c是球壳外的一点.1.将一个带电体靠近导体球壳,则场强为零的点是.2.如果将带电体放入球壳内部,场强为零的点是.如果再将球壳接地,场强为零的点是.a、bbb、c+abc+a

5、bc+静电屏蔽练习5.有一个不带电的导体球壳，a是球壳内空间的一点，b是球壳金属中的一点，c是球壳外的一点.（3）如果将带电体（电荷量为Q的点电荷）放入球壳中心,球壳内部感应电荷的分布有何特点？空腔内任意一点a、球壳内任意一点b和球壳外任意一点c的场强如何？电势如何？+abc+若将球壳接地，各点场强、电势各有何变化？静电屏蔽演示:静电屏蔽现象练习6.某工厂的高频电机产生的电磁波频率和电视信号频率相近,空中的电视信号常常受到高频电产生的电磁波的干扰,在电视荧屏上出现网状条纹,影响收视.为了使电视信号不受干扰,可采取的办法是A.将电视机用一金属笼子罩起来B.将电视

6、机用一金属笼子罩起来,并将金属笼接地C.将高频电机放在一个大的金属网罩内D.将高频电机放在一个大的金属网罩内，并将金属网罩接地【D】练习7.请用学过的电学知识判断下列说法正确的是：A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险【B】Qabc+练习8.分析感应电荷在a、b、c三点产生的场强大小、方向如何？Q分析a点的场强和电势。a+练习9.有一个带正电的导体球壳A，将两个带正电的金属小球B和C用一根长导线连接，B放在球壳内的空腔中，C离球壳较远。现将B球与A内壁接触，

7、分析A、B、C的带电情况。++++++++++++ABC将A移开，分析B、C的带电情况。若再将B球提起到原来位置，分析A、B、C的带电情况。将将A接地，分析A、B、C的带电情况。练习9.有一个带正电的导体球壳A，将两个带正电的金属小球B和C用一根长导线连接，B放在球壳内的空腔中，C离球壳较远。现将B球与A内壁接触后提起到原来位置，再将C球接地，分析A、B的带电情况。++++++++++++ABC电容器、电容取无限远处电势为零，一个半径为R的孤立带电球体，所带电荷量为Q，则球体表面和内部的电势为：孤立导体的电势：可见，该电势的值与导体球所带电荷量和球大小有关，而

8、Q/是一个定值。我们将该比值定义为孤立