静电平衡下导体特点

1、静电平衡下导体特点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于高考卷面，充分说明当今高考已无热点，然而该类命题以其背景的抽象性、知识的综合性，始终是考生应考的难点。 难点电场1. 一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一 均匀带电细杆 MN如图11-1所示，金属球上感应电荷产生的 电场在球内直径上 a,b,c 三点的场强大小分别为 Ea,Eb,Ec, 三者相 比图11-1A. Ea 最大 B.Eb 最大C.Ec 最大 D.Ea=Eb=Ec2. 在正电荷附近有两个绝缘导体M N,由于静电感应发生了如图 11-2 的电荷分布，当用导线将 a b 两点联接起来时，

2、导线中是否有电流流过，如果有电流，电流图 112的方向是怎样的？3. 如图 11-3 所示，面积足够大的、板间距离为 d 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(2Rv d)的绝缘金属球壳， C D是球壳水平直径上的两点，那么以下说法正确的选项是A. 由于静电感应，球壳上 C、D两点电势差为RU d图11-3B. 由于静电感应，球壳中心 O点场强为零C. 用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带正电D. 用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带负电典例探究例 1如图 11-4 所示，水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q, 外表绝缘的带电的小球(可视为质点且不影

3、响Q的电场)，从左端以初速度 v0滑上金属板，沿光滑的上图11-4 外表向右运动到右端，在该运动过程中A. 小球做匀速直线运动 B. 小球做先减速，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：考查对静电平衡导体特点的理解与应用能力.B级要求错解分析：由于受思维定势的影响，误选B,没有充分考虑到导体的放入.由于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于点电荷Q的电场中而到达静电平衡状态，是一个等势体，其外表处电场线处处与外表垂直，故带电小球(外表绝缘，电量不变)在导 体外表滑动时，电场力不做功，故小球做匀速直线运动，所以

4、A、C D选项正确.例2如图11-5所示，绝缘导体A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端那么带等量的正电荷.(1) 用导线连接 M N,导线中有无电流流过？(2) 假设将M N分别用导线与大地相连，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 11-5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为带正电的场源电荷，由正电荷即形成的电场的电势分布可知： UA> UB> U地，其中，B是电场中处于静电平衡的导体 .UM=UN=UBS用

5、导线在不同位置间连接时，电流定由高电势流向低电势，而在电势相等的两点间连接时，那么导线中无电流通 过. 所以：1因为 UM=U，N 故导线中无电流 .2因为UM=UN=UBU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主要集中于对导体到达静电平衡的动态过程的分析以 及对静电平衡导体特点的把握与运用. 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，有较高的区分度 . 预计在一、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，当到达静电平衡时，具有以下特点：1. 导体内

6、部的场强处处为零，E内=0.没有电场线.2. 整个导体是等势体，导体外表是等势面 , 但导体外表的场强并不一定相同 .3. 导体外部电场线与导体外表垂直，外表场强不一定为零 .4. 对孤立导体，净电荷分布在外外表上，并且电荷的分布与外表的曲率有关，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时，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上下电 流总是由高电势点流向低电势点 .2. 一般思路：首先要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上下，最后确定有

7、无电流产生及电流的 流向.难点突破训练1. 如图11-6中，实心金属球 A半径为R带电量为 Q点电荷B带电量为q.B与A球间的距离为r.当B不存在而只有A 存在且到达静电平衡状态时，电荷 Q在球心0处的电场强度等于.当点电荷B也同时存在并到达静电平衡时，球心 0处的电场强度等于 ，金属球上的电荷在球心 0图11-6 处产生的场强的大小等于 .2. 如图11-7所示，A、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球壳 B 与 A 接触一下后，将 B 放进 A 球壳内与内外表接触，那么A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A球

8、壳内，使 A 瞬间接地，再将B与A的内外表接触，那么 A的带电情况是 B 球带电情况是 .3. 如图11-8所示，将一不带电的空腔导体A的内壁与一外壳接地的静电计相连，又将另一个带正电的导体B向A移动，最后B 与A接触，此过程中静电计指针将会A. B与 A 未接触时指针不张开，接触时变大B. 指针一直不张开图11-7 图 11-8C. B 与 A 未接触时指针不张开，接触时变小D. B 与 A 靠近时指针张开，接触时张角最大N 不带电,旁边各放Q的小球分别放入4. 如图11-9所示，两个相同的空心金属球 M和N, M带-Q电荷, 一个不带电的金属球 P和R M N相距很远，互不影响，当将带正电

9、 M和N的空腔时A.P 、 R 上均出现感应电荷图11-9 B.P 、R上均没有感应电荷C. P 上有感应电荷，而 R上没有感应电荷D. P 上没有感应电荷，而 R上有感应电荷5. 如图11-10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，与内外表接触后又提起， C球放置在A球壳外，待静电平衡后正确的判断是A. B 、 C 两球都不带电B. B 球不带电，C球带电图11-10 C. 让C球接地后，B球不带电D.让C球接地后，A球壳空腔内的场强为零6. 如图11-11所示，一导体球 A带有正电荷，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度的大小为 EA在A球球心与P点连线上有一带负电的点电荷B,当只有它存在时,它在空间P点产生的电场强度的大小为EB,当A、B同时存图11-11在时，根据场