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1、7 静电现象的应用 导 1 合电场电场 强度 自由电电子 定向 2 零 垂直 等势势 等势势 3 表面 尖锐锐 凹陷 强 4 相反 中和 5 零 影响 一 静电平衡状态下导体的电场 情景 将一不带电的金属导体置于场强E0的匀强电 场中 思 议 1 如图甲所示 为什么金属导体在电场E0中会有电荷定向移 动 把绝缘体也放入电场E0中也会有电荷定向移动吗 2 如图乙所示 当导体ABCD的两面分别聚集正负电荷时 会 出现什么结果 3 如图丙所示 为什么处于静电平衡的导体内部电场处处为 零 导体内自由电子是否会一直定向移动 4 为什么说处于静电平衡状态的导体的外表面附近任何一 点的电场强度必定与这点表面
2、垂直 思 议 2 静电平衡状态 AB面负电荷聚集 CD面正电荷聚集 3 静电平衡的两个特征 1 导体内自由电子不再定向移动的状态 处于静电 平衡状态的导体 内部场强处处为零 2 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 所以处于静电平衡状态的导 体的外表面附近任何一点的电场强度必定与这点 表面垂直 展 评 1 金属导体在电场E0中会有电荷定向移动 因为 导体中有自由移动电荷 把绝缘体也放入电场E0 中不会有电荷定向移动 进进行下图图左所示的实验实验 使带带正电电的金属球靠近验电验电 器再 接触 发现发现 了什么现现象 如果事先用金属网把验电验电 器罩住 如下图图右所示 将会出
3、现现什么现现象呢 如下图图a b 一封闭闭的导导体壳内部空间间有一点电电荷 其电电 场线场线 分别别情况怎么样样 说说明理由 当把导导体壳接地后电场电场 的分布情况如何 说说明理由 思 议 1 上端带负电 验电器的金属箔张开 表示验电器受 到了外电场的影响 如果事先用金属网罩住 则验电 器箔片不会张开 因为金属网内由于静电屏蔽电场强 度的为0 2 由于静电感应 导体壳内外感应出等量异种电荷 如 上图a 当把导体壳接地后 壳外表面感应的正电荷在 静电力作用下流入大地 球壳外表面没有电荷 也就 没有电场 如上图b 展 评 二 导体上电荷分布的特点 1 导体内部没有电荷 电荷只分布在导体的外表面 2
4、 在导体表面越尖端的地方 电荷的密度 单位体 积电荷量 越大 凹陷的位置几乎没有电荷 三 尖端放电 中性的分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带 正电的离子 这些带电粒子在强电场的作用下加速 撞机 空气中的分子 使他们进一步电离 产生更多的带电粒子 那些所带电荷与导体尖端的电荷相反的粒子 由于被吸引 而奔向尖端 与尖端上的电荷中和 这相当于从尖端失去 电荷 这种现象叫做尖端放电 展 评 尖端放电 应用一 避雷针 电晕 四 静电屏蔽 我们把一个电学仪器放在封闭的金 属壳里 即使壳外有电场 由于壳内电场强度保 持为0 外电场对壳内的仪器不会有影响 金属 壳的这种作用叫做静电屏蔽 展 评 静电屏蔽应用 1 电学仪器 2 输电线金属网 3 野外三条高压输电线上还有两条导线 科学漫步 雷火炼殿 例题1 如图所示 长为 L的导体棒原来不带电 现将 一带电量为Q的正点电荷放在距棒左端R处 当达到静 电平衡后 棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场 如何 答案 方向 由O Q 检 例题2 如图所示在真空中把一绝缘导体AB向带负电的 小球P缓慢的靠近时 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 的的场强 D 导体的感应电荷在M N两点产生的的场强相等 M BA N P AC 检
