电场中的导体典型例题

1、电场中的导体典型例题解析【例1】如图14-40所示，在真空中把一绝缘导体向带负电的小球缓慢地靠近（不相碰），则下列说法中正确的是A . B端的感应电荷越来越多B 导体内场强越来越大C.感应电荷在 M点产生的场强大于在 N点产生的场强D .感应电荷在 M点和N点产生的场强相等解答：正确的应选AC点拨：绝缘导体向带电体移动过程中，导体中电荷受到的外电场的作用力变 大，使电荷不断移动，故A正确.由于导体缓慢移动，所以移动过程导体可视为总是处于静电平衡状态，其内部合场强应等于零，故B错误要使合场强等于零，感应电荷在 M、N两点的场强应与电荷 Q在M、N两点产生的场强大小相等，方 向相反，由E=kQ/r

2、2可知，C对，D错，故选择 AC .【例2】如图14-41所示，把一个带正电的小球 A，放入带绝缘支架不带电的 空心球壳B内，但不与B内壁接触，达到静电平衡后，下述说法正确的是A .球壳B内部空腔处场强为零B .球壳B外部空间场强为零C.球壳B不带电D .若将球壳B接地则带负电解答：应选CD点拨：空腔内有带电小球 A，由于静电感应，在空腔 B内表面产生负电荷， 外表面产生等量正电荷，故空腔B内、外电场均不为零， A、B错，接地后大地上的电子与空腔 B外表面的正电荷中和，使空腔B只带负电，CD正确.【例3】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的细杆MN，如图14-42所示，金

3、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.A . Ea最大B . Eb最大C. Ec 最大D . Ea= Eb= Ec点拨：处于静电平衡状态的导体内部感应电荷的电场与外电场等大反向，使 合场强等于零.参考答案：C【例4】一个正被追捕的逃犯，慌乱之中，进入一个铁皮简易房，他拿出手机 准备与一个同伙联系，试用学过的知识分析他能否实现目的？点拨：接地的空腔导体或金属网罩可以使其外部不受内部带电体电场的影响.参考答案：不能。跟踪反馈1 .如图14-43所示，两个点电荷相距 r1，带电量分别为+ Q和一Q,在它们 之间放入一个不带电的导体棒， 当导体达

4、到静电平衡后， 感应电荷在两点电荷连线 中点O产生的场强大小为 ，方向为 ;导体棒M、N两点的场强大小关系为EmEn(填“”、“ =”、“v” )2如图14-44所示，接地金属球的半径为R,球外点电荷的电量为 Q,距球心的距离为r,该点电荷在球心处产生的场强是多大？3 .如图14-45所示，A为带正电的金属小球，B为不带电的金属球壳，分析在下列情况下，A球和B球壳内外表现的带电情况，并画出电场线.(1) A球和B球壳内壁不接触；(2) A球和B球壳内壁接触；(3) A球和B球壳内壁不接触，用手指和壳内壁接触一下；(4) A球和B球壳内壁不接触，用手指和球壳接触一下，移去手指，再将金属 球A移出

5、球壳.4.一个带绝缘支柱的空心金属球A带有4X 10-8C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B带有2X 10-8C的负电荷，现使B球和A球的内壁接触，如图14-46所示， 则A、B各带电量为A . Qa = 10-8C Qb=10-8C8B. Qa = 2 X 10- C Qb = 0C. Qa = 0、qb=2 x 10 8CD . QA = 4 X 10-8c QB =- 2 X 10-8C参考答案负电，外表面带正电.(2)A不带电，B内壁不带电，外表面带正电.(3)A带正电，B内壁带负电，外表面不带电.(4)A带正电，B内壁不带电，外表面带负电. 4. B电场中的导体典型例题【例1】A B为两

6、个大小不等的导体球壳(R> RO,分别有正电荷 q与2q见图.(1)球壳B与A接触一下后，将B放进A球壳内与内表面接触，则 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球壳内，使A瞬间接 地，再将B与A的内表面接触，则A的带电情况是； B的带电情况是.分析(1) B与A接触一下后，两者电量重新分配由于 A球壳比 B球壳大，一定有电荷从 B流向A,结果A球壳带电量qA >q，b球壳带电 量qB<2q，8+ qB=3q.将B放进A球壳内与A接触，B球壳上的电荷将全 部转移到A球壳外表面，A球壳外表面带电量为qA+qB=3qB球壳不带电.(2) B与

7、A接触一下后，A球壳带电qA>q，B球壳带电qB<2q.将 B放进A球壳内，由于静电感应，A球壳内表面感应出电量一qB，A球壳外 表面带电为qA+ qB=3q. A瞬间接地后，A球壳外表面电荷中和.再将 B与 A的内表面接触，两者电荷正好全部中和.答(1)外表面带电3q、不带电；(2)不带电、不带电.说明由于静电平衡时，电荷只分布在外表面，所以A、B两球接触 后，无论带电量如何分配，当 B放进A内与A内表面接触后，它的电荷一定全部转移到 A的外表面.例2如图1所示，在孤立点电荷+Q的电场中，金属圆盘A处于静 电平衡状态，若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内， 试在圆盘A内做出 由盘上

8、感应电荷形成的附加电场的三条电场线 (用实线表示电场线，要求 严格作图).分析导体A处于静电平衡状态，因此内部每点的合场强都为零，即 导体A内的每一点感应电荷产生的电场强度都与点电荷 Q在那点的电场强 度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷 Q的电场线重合， 且方向相反.答画出感应电荷形成的附加电场在 A圆盘内的三条电场线(实 线)，如图2所示.图2说明（1）在处于静电平衡状态导体的内部， 要分析清楚感应电荷 产生的电场、施感电荷产生的电场（外电场），以及叠加后的合电场.（2） 本小题考查了静电感应、静电平衡状态的特点，电场强度的叠加等知识 点.（3）图2中的虚线是为了确定A内的实线

9、而画出的，它并不表示 A 外部的电场线.【例3】将悬在细丝上带正电的小球A放在不带电的金属空心球C 内。C被绝缘固定。另有一个挂在细丝线上的带负电的小球 B向C靠近如 图1所示，结果将A. A向左偏离竖直线，B向右偏离竖直线B. A位置不变，B向右偏离竖直线C. A向左偏离竖直线，B的位置不变D. A和B的位置都不变误解一选（D）。误解二选（A）。正确解答选（B）。错因分析与解题指导误解一认为：由于金属空腔C的静电屏蔽 作用，B球的电场被遮档，空腔 C内部不受此电场的影响，故 A不受力； 同理，A球的电场被“屏蔽”，B球不受此电场影响故B也不受力。以上 对静电屏蔽的理解前一半正确，后一半失误。如图2所示，由于静电屏蔽，C的内侧感应出负电荷，外侧带上等量 正电荷。C的内腔有电场线如图，C的外空间也有电场线如图，但 C的内 部（涂阴影区）场强为零，无电场线。可以很形象地看到：带电体 A的电 场仅在C的内部“中断”一下，但能“延伸”至外部空间。也就是说，金 属空腔C