《静电现象的应用习题课》

1、静电现象的应用习题课静电现象的应用习题课主讲老师：樊兰君主讲老师：樊兰君高二（理）物理高二（理）物理1、静电感应、静电感应把金属导体放在外电场把金属导体放在外电场E中，导体内的中，导体内的_由于受电场力作用而由于受电场力作用而_的现象叫做的现象叫做静电感应。静电感应。2、静电平衡、静电平衡发生静电感应的导体在自由电子发生静电感应的导体在自由电子_停止时的状态称为静电平衡状态。停止时的状态称为静电平衡状态。3、静电屏蔽、静电屏蔽在静电屏蔽现象中，金属网罩可以使罩内不受在静电屏蔽现象中，金属网罩可以使罩内不受外界外界_的影响。如果把金属罩的影响。如果把金属罩_还还可以使罩内的带电体对外界不发生影响

2、。可以使罩内的带电体对外界不发生影响。自由电子自由电子重新分布重新分布定向移动定向移动电场电场接地接地1、静电感应、静电感应把金属导体放在外电场把金属导体放在外电场E中，导体内的中，导体内的_由于受电场力作用而由于受电场力作用而_的现象叫做的现象叫做静电感应。静电感应。2、静电平衡、静电平衡发生静电感应的导体在自由电子发生静电感应的导体在自由电子_停止时的状态称为静电平衡状态。停止时的状态称为静电平衡状态。3、静电屏蔽、静电屏蔽在静电屏蔽现象中，金属网罩可以使罩内不受在静电屏蔽现象中，金属网罩可以使罩内不受外界外界_的影响。如果把金属罩的影响。如果把金属罩_还还可以使罩内的带电体对外界不发生影

3、响。可以使罩内的带电体对外界不发生影响。自由电子自由电子重新分布重新分布定向移动定向移动电场电场接地接地1、静电平衡的实质、静电平衡的实质将不带电的金属导体放入场强为将不带电的金属导体放入场强为E0的静电场的静电场中，导体内自由电子便受到与场强中，导体内自由电子便受到与场强E0方向方向相反的电场力作用，除了做无规则热运动外，相反的电场力作用，除了做无规则热运动外，自由电子还要受电场力，并向电场自由电子还要受电场力，并向电场E0的的反方向做定向移动（图反方向做定向移动（图651甲所示），甲所示），图图651并在导体的一个侧面集结，使该侧面出现负电荷，并在导体的一个侧面集结，使该侧面出现负电荷，而

4、相对的另一侧出现而相对的另一侧出现“过剩过剩”的等量的正电荷的等量的正电荷（图（图651乙所示）等量异种电荷形成一个乙所示）等量异种电荷形成一个附加电场附加电场E，当附加电场与外电场的合场强为，当附加电场与外电场的合场强为零时，即零时，即E的大小等于的大小等于E0的大小而方向相反时的大小而方向相反时（图（图651丙所示），自由电子的定向移动丙所示），自由电子的定向移动停止，这时的导体处于静电平衡状态。停止，这时的导体处于静电平衡状态。图图6512、处于静电平衡状态的导体具有以下特点、处于静电平衡状态的导体具有以下特点(1)导体内部的场强导体内部的场强(E0与与E的合场强的合场强)处处处处 为零

5、，为零，E内内=0；(2)整个导体是等势体，导体的表面是等势面；整个导体是等势体，导体的表面是等势面；(3)导体外部电场线与导体表面垂直；导体外部电场线与导体表面垂直；(4)静电荷只分布在导体外表面上，且与静电荷只分布在导体外表面上，且与 导体表面的曲率有关。导体表面的曲率有关。题型一、静电平衡的理解题型一、静电平衡的理解例例1长为长为l的导体棒原来的导体棒原来不带电，现将一带电荷不带电，现将一带电荷量为量为+q的点电荷放在距的点电荷放在距棒左端棒左端R处，如图所示当棒达到静电平衡后，处，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处产生的电场强度棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场强

6、度大小等于大小等于_，方向为，方向为_2()2kqlR 向左向左例例2使带电的金属球靠近不带电的验电器，使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（感应电荷的分布情况，正确的是（ ）B解析解析带电的金属球靠近不带电的验电器时，在验带电的金属球靠近不带电的验电器时，在验电器上感应出异种电荷，电器上感应出异种电荷，A、D错误。验电错误。验电器的顶端带上了正电荷，金属箔片则带上了器的顶端带上了正电荷，金属箔片则带上了负电荷，故负电荷，故B正确，正确，C错误。错误。题型二、静电平衡时导体内外电势场强的判定题

7、型二、静电平衡时导体内外电势场强的判定例例3 如图所示为一空腔球形导体如图所示为一空腔球形导体(不带电不带电)，现，现将一个带正电荷的小金属球将一个带正电荷的小金属球A放入腔中，当放入腔中，当静电平衡时，图中静电平衡时，图中a、b、c三点的电场强度三点的电场强度E和电势和电势的关系是的关系是( )AEaEbEc，BEa=EbEc，CEa=Eb=Ec，DEaEcEb，abcabcabcabcD题型三、静电屏蔽的应用题型三、静电屏蔽的应用例例4 将悬挂在细线上的带将悬挂在细线上的带正电的小球正电的小球A放在不带电的放在不带电的固定的金属空心球壳固定的金属空心球壳C内内 (不和球壁接触不和球壁接触)

8、，另有一个，另有一个悬挂在细线上的带负电的悬挂在细线上的带负电的小球小球B，如图所示，于是有，如图所示，于是有( ) AA往左偏离竖直方向，往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向往右偏离竖直方向BA的位置不变，的位置不变，B往右偏离竖直方向往右偏离竖直方向CA往左偏离竖直方向，往左偏离竖直方向，B的位置不变的位置不变DA和和B的位置都不变的位置都不变B定性分析静电平衡问题的方法：定性分析静电平衡问题的方法：在判断系统内自由电荷的定向移动方向时，在判断系统内自由电荷的定向移动方向时，可以根据静电感应的规律，定性画出电场线，可以根据静电感应的规律，定性画出电场线，然后再依据电场线和电势高低的关系判断然后再依据电场线和电势高低的关系判断自由电荷受电场力而定向移动的方向。当然，自由电荷受电场力而定向移动的方向。当然，达到静电平衡以后电