高中物理 第一章 静电场 第七节 静电感应现象的应用课件2 新人教版选修31.ppt

第一章静电场 第七节静电感应现象的应用 1 知道静电感应产生的原因 理解什么是静电平衡状态 2 理解静电平衡时 静电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零 3 知道静电屏蔽及其应用 一 静电平衡状态下导体的电场 置于电场中的导体 自由电荷受电场力作用 将发生定向移动 e e 在导体两端 积聚等量异种电荷 即静电感应现象 e 感应电荷在导体内部产生电场e 与原电场叠加 只要内部合场强不为零 自由电子就会继续做定向移动 e 当e e时 内部合场强为零 电荷不再发生定向移动 导体内的自由电子不再发生定向移动 称为静电平衡状态 静电平衡的微观解释 静电平衡的特点 1 处于静电平衡状态下的导体 内部的场强处处为零 3 处于静电平衡状态的整个导体是个等势体 它的表面是个等势面 2 导体表面处场强方向必跟该点的表面垂直 地球是一个极大的导体 可以认为处于静电平衡状态 所以它是一个等势体 这是我们可以选大地做零电势体的一个原因 静电平衡时导体上的电荷分布特点 1 导体内部没有电荷 电荷只分布在导体的外表面 2 在导体表面 越尖锐的位置 电荷的密度 单位面积的电荷量 越大 凹陷的位置几乎没有电荷 二 导体上电荷的分布 三 尖端放电 1 空气的电离 强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做空气的电离 2 尖端放电 在强电场作用下 物体尖端部分发生的一种放电现象称为尖端放电 3 尖端放电的应用 避雷针 四 静电屏蔽 1 空腔导体的特点空腔导体能把外电场挡住 空腔内没有电场 空腔内不受外电场的影响 2 静电屏蔽导体壳 金属网罩 能保护它所包围的区域 使这个区域不受外电场的影响 这种现象叫做静电屏蔽 3 静电屏蔽的应用 静电除尘 静电喷漆 1 如图所示 在真空中把一绝缘导体ab向带负电的小球p缓慢地靠近时 下列说法正确的是 a b端的感应电荷越来越多b 导体内部场强越来越大c 导体的感应电荷在m点产生的场强大于在n点产生的场强d 导体的感应电荷在m n两点产生的场强相等 ac 导体的感应电荷在m n点产生的场强与带负电的小球在两点产生的场强大小相等方向相反 2 关于静电平衡 下列说法中正确的是 a 当导体达到静电平衡时 导体上任意两点间的电势一定相等b 当导体达到静电平衡时 其外表面附近的电场方向一定与导体的表面垂直c 绝缘体也有静电平衡状态d 达到静电平衡时 电荷分布在导体的外表面 abd 3 在下列实验中 验电器的金属箔会张开的是 b 4 如右图所示 在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器a和一个带正电荷的空腔导体b 下列实验方法中能使验电器箔片张开的是 a 用取电棒c 带绝缘柄的导体棒 先跟b的内壁接触一下后再跟a接触b 用取电棒c先跟b的外壁接触一下后再跟a接触c 用绝缘导线把验电器跟取电棒c的导体部分相连 再把取电棒与b的内壁接触d 使验电器a靠近b 在a选项中先和b的内壁接触后 由于b的内壁本身没有电荷 所以再接触a时验电器箔片不张开 b选项可以 c项中用绝缘导线实际上将验电器和b连成了一个导体 a球因接触而带电 d项中是感应起电 bcd 5 在一个导体球壳内放一个电荷量为 q的点电荷 如下图所示 用ep表示球壳外任一点的场强 则 a 当 q在球壳中央时 ep 0b 不论 q在球壳内何处 ep一定为零c 只有当 q在球心且球壳接地时 ep 0d 只要球壳接地 不论 q在球壳内何处 ep 0 q在球壳内任何位置 只会影响球壳内的负电荷分布 球壳外部带正电荷会使外部场强不为零 所以a b错 而球壳接地会使外部电荷导入大地 所以外部场强才会为零 故c也错 选d d 6 某农村小塑料加工厂的高频热合机 焊缝用 产生的电磁波频率和电视信号频率接近 由于该村尚未通有线电视信号 空中的信号常常受到干扰 在电视荧屏上出现网状条纹 影响正常收看 为了使电视机不受干扰 可采取的办法是 a 将电视机用一金属笼子罩起来b 将电视机用一金属笼子罩起来 并将金属笼接地c 将高频热合机用一金属笼子罩起来d 将高频热合机用一金属笼子罩起来 并将金属笼接地 d 7 2010 海南卷 利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘 静电除尘器由金属管a和悬在管中的金属丝b组成 a和b分别接到高压电源的正极和负极 其装置示意图如右图所示 a b之间有很强的电场 距b越近 场强 填 越大 或 越小 b附近的气体分子被电离成为电子和正离子 粉尘吸附电子后被吸附到 填 a 或 b 上 最后在重力作用下落入下面的漏斗中 越大 a 1 任何导体在静电场中 都会处于静电平衡状态 2 处于静电平衡