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静电感应屏蔽第1页,共23页,2023年,2月20日,星期四1、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。电场中的导体E第2页,共23页,2023年,2月20日,星期四1、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。电场中的导体E+----+++第3页,共23页,2023年,2月20日,星期四2、静电平衡发生静电感应的导体,当感应电荷产生的附加电场E`和原电场E在导体内叠加为零,即E`=E时,自由电子停止定向移动,这时导体所处的状态叫静电平衡状态。E+----+++E`第4页,共23页,2023年,2月20日,星期四2、静电平衡发生静电感应的导体,当感应电荷产生的附加电场E`和原电场E在导体内叠加为零,即E`=E时,自由电子停止定向移动,这时导体所处的状态叫静电平衡状态。E---++++++---E合=0---+++E第5页,共23页,2023年,2月20日,星期四---+++E2、静电平衡发生静电感应的导体,当感应电荷产生的附加电场E`和原电场E在导体内叠加为零,即E`=E时,自由电子停止定向移动,这时导体所处的状态叫静电平衡状态。E合=0E---++++++---E合=0第6页,共23页,2023年,2月20日,星期四3、处于静电平衡状态导体的特点:(1)导体内部的场强处处为零(2)整个导体是一个等势体,表面是一个等势面---+++E第7页,共23页,2023年,2月20日,星期四3、处于静电平衡状态导体的特点:(1)导体内部的场强处处为零(2)整个导体是一个等势体,表面是一个等势面(3)导体外部电场线与导体表面垂直,表面场强不一定为零(4)对孤立导体,净电荷分布在外表面第8页,共23页,2023年,2月20日,星期四4、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,进而分析电荷在电场力作用下的运动情况。自由电子只在电场力的作用下由电势低处向电势高处移动。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。第9页,共23页,2023年,2月20日,星期四例1:如图所示接地金属球A的半径为R,球外点电荷的电量为Q,到球心的距离为r,该点电荷的电场在球心的场强等于多少?QRrA注意:E、E`和E合的区别E由外电场决定,E`=E,E合=0o第10页,共23页,2023年,2月20日,星期四例2:如图所示,在真空中把一绝缘导体向带电(负电)的小球P缓慢地靠近(不相碰),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、导体的感应电荷在M点产生的场强恒大于在N点产生的场强D、导体的感应电荷在MN两点的场强相等APBMN··第11页,共23页,2023年,2月20日,星期四AB例3:如图所示,把原来不带电的金属球壳B的外表面接地,将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内,但不于B发生接触,达到静电平衡后,则:A、B的空腔内电场强度为零B、B不带电C、B的内外表面电势相等D、B带负电第12页,共23页,2023年,2月20日,星期四练习1:带电量分别为+Q和-Q的两个点电荷相距为r,在两点电荷之间放入一个不带电的导体棒,如图所示,当导体达到静电平衡后,感应电荷在两点电荷连线中点O处产生的场强大小为多大?方向怎样?+Q-QO·方向水平向左第13页,共23页,2023年,2月20日,星期四练习2:一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各带电量
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BA第14页,共23页,2023年,2月20日,星期四练习2:一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各带电量
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BA第15页,共23页,2023年,2月20日,星期四练习2:一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各带电量
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+2×10-8C0BA第16页,共23页,2023年,2月20日,星期四ADECB练习3:带正电的空心金属球壳,支于绝缘支座上,将五个原来不带电的金属球,如图所示放置,静电平衡时,下列说法中正确的是:A、D球不带电且D球电势高于A球的电势B、B球带负电,且电势为零C、因E球与内壁接触,所以不带电且球壳电势相等D、若C球通过导线与球壳内壁接触,则不带电第17页,共23页,2023年,2月20日,星期四ABDEC练习3:带正电的空心金属球壳,支于绝缘支座上,将五个原来不带电的金属球,如图所示放置,静电平衡时,下列说法中正确的是:A、D球不带电且D球电势高于A球的电势B、B球带负电,且电势为零C、因E球与内壁接触,所以不带电且球壳电势相等D、若C球通过导线与球壳内壁接触,则不带电第18页,共23页,2023年,2月20日,星期四练习4:如图所示,A、B为带异种电荷的小球,将两不带电的导体棒C、D放在两球之间,当用导线将C棒左端点x和D棒右端点y连接起来的瞬间,导线中的电流方向是:A、xyB、yxC、没有电流D、先是yx,然后xyABxYCD第19页,共23页,2023年,2月20日,星期四练习4:如图所示,A、B为带异种电荷的小球,将两不带电的导体棒C、D放在两球之间,当用导线将C棒左端点x和D棒右端点y连接起来的瞬间,导线中的电流方向是:A、xyB、yxC、没有电流D、先是yx,然后xyABxYCD第20页,共23页,2023年,2月20日,星期四总结: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,进而分析电荷在电场力作用下的运动情况。第21页,共23页,2023年,2月20日,星期四q-q
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