静电感应
注意: (1)用导线把导体接地或用手触摸导 体时,可把导体和地球看成一个大导体 (2)一般取无穷远处或大地的电势为 零
巩固练习1.Q为带负电的绝缘小球,
AB为一不带电的中性导体放在Q附近,
达到静电平衡状态时,下面判断正确
的是:( C )
A.A端的电势高于B端的电势
B.以无限远为零电势点,-Q A
B
在导体内部的任意一点外加电场和感应电 场的场强都是大小相等,方向相反,合场强 为零.
例2长为L的导体棒原来不带电,现将 一带电量为q的点电荷放在棒左端, 距棒为R,如图所示,当棒达到静电 平衡后,棒上的感应电荷在棒内中点 O处产生的场强大小和方向如何?
R
·O
E感
k
(R
q L)2
L
2
方向沿点电荷和棒内中点连线向左
例5.在下图所示的实验中,验电器的金属 箔会张开的是:( B )
金属网
Q
Q
Q
A 绝缘底座 B
地面
C
A图属于内屏蔽,C图属于外屏蔽。
鸟巢”身上的金属构 件和钢筋混凝土中的 钢筋等,都通过焊接 的方式连接在一起, 使“鸟巢”自身形成 了一个巨大的笼式避 雷网,同时,“鸟巢” 内几乎所有的设备都 和避雷网连接,保证 雷电来临的一瞬间, 能顺利将巨大电流导 入地下,保证了场馆 自身、仪器设备和人 身安全。
A B A B
C C
D.EA EC EB A B C
A Q
B
c
·
3.如图所示,绝缘导体A带正电,导体B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
防辐射服的 制作原理是 将金属纤维 配合织物一 起织成布料, 做成衣服。 金属网可以 起到吸收、 屏蔽电磁波 的作用,金 属网织得越 密效果越好。
总结:处理静电平衡问题的方法
(1)直接用静电平衡的特点进行分析 (2)画出电场中的电场线,判断电势高 低,自由电子若只受电场力的作用,由电 势低处向电势高处移动。
A.小球做先减速后加速运动 B.小球做匀速直线运动
v0
C.小球受到电场力为零
D.小球受到电场力做的功为零
三、静电屏蔽
1.定义:导体球壳(或金属网罩)内达到静电平 衡后,内部场强处处为0,不受外部电场的影 响,这种现象叫做静电屏蔽。
2.内屏蔽和外屏蔽:
⑴内屏蔽:金属壳内部空间不受外部电场的 影响
⑵外屏蔽:接地的封闭的金属壳对外部空间 没有影响
“鸟巢”外表光秃秃的,没有突起的避 雷针,要遇到打雷该怎么办?
第三讲 静电感应和静电屏蔽
高三物理组 赵春红
一、静电感应
把金属导体放在外电场E中,由于导体 内的自由电子受电场力作用而定向移动, 使导体表面出现感应电荷的现象叫静电感 应。
E
一、静电感应
把金属导体放在外电场E中,由于导体
内的自由电子受电场力作用而定向移动,
使导体表面出现感应电荷的现象叫静电感
应。
-
+
-
+
E
-
+
-
+
例1.如图所示,A、B是两个绝缘金属导体,把一 个带正电的绝缘金属球P移近A,由于静电感应,a 端电荷量大小为qa,b端电荷量大小为qb,则:
( B D)
A.导体A、B上,qa>qb B.导体A、B上,qa=qb C.先撤走P,再将A、B分开后,A带负电,B带正电 D.先将A、B分开,再撤走P后,A带负电,B带正电
A
B
(3)导体表面上任一点的场强与该处表面 垂直
对于球面上某点的场强方 向沿该处半径方向.
⑷导体是一个等势体,导体表面是 一个等势面。
例4. 在水平地面上放置的光滑金属板
的上表面绝缘,在其中心正上方有一带
正电Q的金属小球(可视为质点,且不
影响原电场)自左以初速度v0向右运动,
则在运动过程中(
B D) +Q
导体AB的电势高于零
C.A、B两端电势相等
D.导体内的场强方向是由A指向B
2.一空腔球形导体(不带 电),现将一个带正电的 小金属球放入腔中,当静 电平衡时,图中A、B、C 三点的场强E和电势φ的 关系是:( D )
A.EA EB EC A B C
B.EA EB EC C.EA EB EC
内的场强为零
再见 !
规律:近异远同
PAB源自+ab一、静电感应
把金属导体放在外电场E中,由于导体
内的自由电子受电场力作用而定向移动,
使导体表面出现感应电荷的现象叫静电感
应。
-
+
-
+
E
-
+
-
+
二、静电平衡状态
1.静电平衡状态
导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态, 叫做静电平衡状态.
2.静电平衡状态下导体的特点
⑴导体内部的场强处处为零,电场线在导 体的内部终止。
B-
+A C
5. 如图所示,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( ) B
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
线中有无电流流过?方向如何?
答案(1)导线中无电流. (2)有电流,方向电流均
由导体B流向大地.
4.将悬在细线上的带正电的小球A 放在不带电的的金属空心球C内(不 和球壁接触),另有一个悬挂在细线 上的带负电的小球B向C靠近,则A球 的位置__不__变___,B球的位置 _向__右_偏__离_竖__直_方__向__。
⑵净电荷只能分布在外表面上
_ _ _
_ _
_
+
+
+ +
+
_ __
+
+
+
+
__
+ +
+
_
++
+
+
+
+
例3.一个带绝缘座的空心金属球A带有 4×10-8C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球和A 球的内壁接触,如图所示,则A、B各带 电荷量为( B )
A.QA=10-8C, QB=10-8C B.QA=2×10-8C, QB=0 C.QA=0, QB=2×10-8C D.QA=4×10-8C,QB=-2×10-8C