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1、第一章 静电场,第七节 静电感应现象的应用,新课标高中物理选修31,1.知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态。 2.理解静电平衡时，静电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零。 3.知道静电屏蔽及其应用。,一、静电平衡状态下导体的电场,置于电场中的导体，自由电荷受电场力作用，将发生定向移动。,E,E,在导体两端，积聚等量异种电荷，即静电感应现象。,E,感应电荷在导体内部产生电场E，与原电场叠加。只要内部合场强不为零，自由电子就会继续做定向移动。,E,当E=E时，内部合场强为零，电荷不再发生定向移动。,导体内的自由电子不再发生定向移动，称为静电平衡状态。,静电平衡的特点,1.处于静电平衡
2、状态下的导体，内部的场强处处为零。,3.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。,2.导体表面处场强方向必跟该点的表面垂直。,地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。,静电平衡时导体上的电荷分布特点：,（1）导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。,（2）在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。,二、导体上电荷的分布,三、尖端放电,1空气的电离,强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做空气的电离。,2尖端放电,在强电场作用下，物体尖端部分发生的一种放电现象称为
3、尖端放电。,3尖端放电的应用,避雷针,四、静电屏蔽,1.空腔导体的特点 空腔导体能把外电场挡住，空腔内没有电场，空腔内不受外电场的影响。,2.静电屏蔽 导体壳（金属网罩）能保护它所包围的区域，使这个区域不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。,静电屏蔽演示,3静电屏蔽的应用,1.如图所示，在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近时，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点产生的场强 D.导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等,AC,导体的感应电荷在M、N点产生的场强与带负电的小球在两点产生的场强大小相
4、等方向相反,2关于静电平衡，下列说法中正确的是 ( ) A当导体达到静电平衡时，导体上任意两点间的电势一定相等 B当导体达到静电平衡时，其外表面附近的电场方向一定与导体的表面垂直 C绝缘体也有静电平衡状态 D达到静电平衡时，电荷分布在导体的外表面,ABD,3、在下列实验中，验电器的金属箔会张开的是(),B,4、如右图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B.下列实验方法中能使验电器箔片张开的是( ),A用取电棒C(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触 B用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触 C用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连，再把取电
5、棒与B的内壁接触 D使验电器A靠近B,在A选项中先和B的内壁接触后，由于B的内壁本身没有电荷，所以再接触A时验电器箔片不张开，B选项可以。,C项中用绝缘导线实际上将验电器和B连成了一个导体，A球因接触而带电,D项中是感应起电,BCD,5在一个导体球壳内放一个电荷量为Q的点电荷，如下图所示，用Ep表示球壳外任一点的场强，则() A当Q在球壳中央时，Ep0 B不论Q在球壳内何处，Ep一定为零 C只有当Q在球心且球壳接地时，Ep0 D只要球壳接地，不论Q在球壳内何处，Ep0,Q在球壳内任何位置，只会影响球壳内的负电荷分布；球壳外部带正电荷会使外部场强不为零，所以A、B错,而球壳接地会使外部电荷导入大
6、地，所以外部场强才会为零，故C也错，选D.,D,6某农村小塑料加工厂的高频热合机(焊缝用)产生的电磁波频率和电视信号频率接近，由于该村尚未通有线电视信号，空中的信号常常受到干扰，在电视荧屏上出现网状条纹，影响正常收看为了使电视机不受干扰，可采取的办法是( ) A将电视机用一金属笼子罩起来 B将电视机用一金属笼子罩起来，并将金属笼接地 C将高频热合机用一金属笼子罩起来 D将高频热合机用一金属笼子罩起来，并将金属笼接地,D,7.(2010海南卷)利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电源的正极和负极，其装置示意图如右图所示A、B之间有很强的电场，距B越近，场强_(填“越大”或“越小”)B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到_(填“A”或“B”)上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中,越大,A,1.任何导体在静电场中，都会处于静电平衡状态.,2.处于静电平衡状态的导体的性质,（1）内部场强处处为零，表面场强方向与表面垂直.,（2）整个导体是个等势体，表面是等势面,（3）电荷只能分布在导体的外表面.,3.静电平衡的应用,（1）尖端放电避雷针,（2）静电屏蔽,课堂小结,
