物理讲解难点8静电平衡状态下导体特点与应用

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1、难点8静电平衡状态下导体特点与应用以静电平衡状态下的导体为命题点的考题时现丁•高考卷面，充分表明当今高考已无热点,然而该类命题以其背景的抽彖性、知识的综合性，始终是考牛应考的难点。•难点磁场1.一•金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放均匀带电细杆MN,如图8-1所示，金属球上感应电荷产电场在球内直径上三点的场强大小分别为EatEblECf三比A.&故大B.Eb故大C.Ec最大D.E。二Eb二Ec2.在正电荷附近有两个绝缘导体M、/V,由于静电感应发生了如图8-2的电荷分布，当用导线将ab两点联

2、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？3.如图所示，而积足够大的、板间距离为〃的两平行金属板竖直放置，与直流电压为U的电源连接，板间放一半径为R（2R

3、点电荷Q,—表面绝缘的带电的小球（可视为质点不影响Q的电场），从左端以初速度％滑上金局板，沿光滑的上表血向右运动到右端，在该运动过稈中A.小球做匀速直线运动B.小球做先减速，图8-4后加速运动C.小球的电势能保持不变D.电场力对小球所做的功为零命题意图：考査对静电平衡导体特点的理解与应川能力.B级要求.错解分析：由丁•受思维定势的彩响，误选B,没有充分考虑到导体的放入•由丁•静电感应而导致空间电场的变化因素，思维片面化.解题方法与技巧：水平放置的金属板处丁点电荷Q的电场中而达到静电平衡状态，是一个等

4、势体，其表而处电场线处处与表而垂直，故带电小球（表而绝缘，电量不变）在导体表而滑动吋，电场力不做功，故小球做匀速直线运动，所以A、C、D选项正确.［例2］如图8・5所示，绝缘导体人带正电，导体不带电，由于静电感应，使导体B的M端带上负电，而N端则带等量的止电荷.（1）用导线连接M、/V,导线中有无电流流过？（2）若将M、N分別川导线与人地相连，导线中有无电流流过？方向如何?命题意图：考查对静电平衡特点及电流产生条件的理解能力.B级要求.图8-8错解分析：对电流形成的条件理解不深刻，误认为将M、N两点

5、相连会进行电中和现象,有电流通过.解题方法与技巧：a为带止电的场源电荷，rh止电荷即形成的电场的电势分布可知：5>5>u览，其中，B是电场中处于静电平衡的导体UM=Uw=Ue.当用导线在不同位置间连接时,电流定山高电势流向低电势，而在电势相等的两点间连接时，则导线中无电流通过•所以：（1）因为故导线中无电流.（2）因为U”二5二山>11地，所以无论用导线将M还是N与大地相连，电流均由导体B流向大地.•锦囊妙计高考对静电平衡内容的命题考查丄要集中于对导体达到静电平衡的动态过程的分析以及对静电平衡导体特

6、点的把握与运用•命题综合性强，背景抽象，常以填空与选择题型呈现于卷面，能考查学生的抽象思维能力及严密的逻辑推理能力，令较高的区分度•预计在“3+X“的理综测试屮仍有可能再现.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内二0.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，表回场强不一定为零.4.对孤立导体，净电荷分布在外表面上，并口电荷的分布与表血的

7、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吋，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.—般思路：首先耍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，故后确定有无电流产牛及电流的流向.•歼灭难点训练1.如图8-6中，实心金属球4半径为R,带电量为Q,点电荷B带电量为q.B与&球I'可的距离为匚当B不存在而只有4存在

8、H-达到静电平衡状态时，电荷Q在球心0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处产生的场强的人小等于.2.如图8-7所示，4、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）球龙B与人接触一下后，将B放进A球壳内与内衣面：触，则&的带电情况是,B的带电情况是.（2）球壳B与A接触一下后，将B球壳放进人球壳内，使瞬间接地，再将B与&的内表而接触，则&的带电情况是B球带电情况是.3.如图8-8