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1、静电屏蔽(电场中的导体,导体:容易导电的物体叫导体,金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液,导体容易导电,是由于导体内部有大量可以自由移动的电荷(比如金属中的自由电子),绝缘体分子中的正负电荷束缚很紧,在一般情况下不能分离,思考:将不带电的导体放入电场中会出现什么现象,将导体放进电场E0中,导体中的自由电子在电场E0作用下发生定向移动,于是导体两端将出现等量异种电荷,这种电子的移动将会一直持续下去吗,感应电荷在导体内部形成电场E,方向相反,随着感应电荷的增加E增大,导体内部的合场强E在逐渐减小。E= E0 - E,当E= E0 - E=0时,导体内部的合电场E为0,不再发生电荷的定向移动,导体达到
2、一种平衡状态,这种状态叫做静电平衡状态,注意区分清楚三个电场: E0 施感电场 E 感应电荷电场 E 导体内部合场强 E= E0 - E=0 静电平衡的必要条件,导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态,叫静电平衡状态,静电平衡状态下导体的两种类型,1)电场中导体的静电平衡,2)带电体的静电平衡,静电平衡状态下导体的特点,1)导体内部的场强处处为零。(必要条件,2)电荷只能分布在导体的外表面(感应电荷分布在导体的两 端近端和远端,净电荷分布在导体外表面,3)导体表面上任一点场强方向与该点表面垂直,4)电场线在导体内部中断,处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零,将导体挖空,变成一个导体壳,壳
3、内场强仍处处为零。所以导体壳或金属网罩能使其内部区域不受外部电场的影响,空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住,使其内部不受外电场的影响,这种现象叫静电屏蔽,空腔导体或金属网罩可不可以把内部电场遮住,使其外部不受内部电场的影响,空腔导体或金属网罩(无论接地与否)可以把外部电场遮住,使壳内不受外电场; 接地空腔导体或金属网罩可以使壳外部不受壳内电场的影响。 这种现象叫静电屏蔽,静电屏蔽的应用,抗干扰:电子设备外面套有金属罩。 通讯电缆外面包裹铅皮,如图,在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P 缓慢靠近,但不相碰,则下列说法正确的是( ) A. B端的感应电荷越来越多 B. 导体内场强越来越大 C
4、. 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,AC,B,A,M,N,P,如图,长为L的导体棒原来不带电,现将一电荷量为 +q的点电荷放在棒的左端距离为R的地方,达到静电 平衡后,棒上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强 是多大?方向如何,一个带绝缘座的空心金属球带有 4 10-8 C 的正电荷, 有绝缘柄的金属小球B带有2 10-8 C的负电荷,使B球 和A球内壁接触,如图,则A,B各带电量为多少( ) A. QA= 10-8 C, QB= 10-8 C B. QA= 2 10-8 C ,QB= 0 C. QA= 0, QB= 2 10-8 C D.
5、 QA= 4 10-8 C ,QB= -2 10-8 C,B,A,B,如图,Q是一个绝缘金属导体,把一个带正电的绝缘 金属球P移近Q,由于静电感应,A端出现的感应电荷 量大小为qA,B端为qB,则下列说法正确的是( ) A.用手触摸一下Q的A端,拿走P后,Q带正电 B.用手触摸一下Q的B端,拿走P后,Q带负电 C.导体Q上, qAqB, D.导体Q上, qA=qB,BD,B,A,P,Q,如图,金属壳原来带有电荷,而验电器原来不带电, 现将金属球壳内表面与验电器的金属球相连,则验电 器的金属箔片将( ) A.不会张开 B.一定会张开 C.先张开后闭合 D.可能张开,B,如图,为一空腔球形导体(不
6、带电)现将一个带正 电的小球A放入腔中,当静电平衡时,图中a,b,c三点 的场强大小关系是( ) A.EaEbEc B. Ea=EbEc C. Ea=Eb=Ec D. EaEc Eb,D,b,c,a,如图,A为空心金属球,B为金属球,球A,B分别以电键K1,K2接地,开始K1,K2均处于断开状态,将一带电小球C从A球开口处放入A球中央,不接触A球,先接通一下K1,再接通一下K2 ,最后移去C球,则( ) A. A球带负电,B球不带电 B. A球带负电,B球带正电 C. AB两球均带负电 D. A.B两球均带正电 第二次改为先接通一下K2,在接通一下K1,最后移去C球,则为(,A,B,C,K1,K2,A,C,两个完全相同的不带电金属小球A,B分别固定在绝缘支架上,现有一带正电的带绝缘支架的金属小球C,问(1)如何使A,B带上等量的正电荷 (2)如何使A,B带上等量的负电荷 (3)如何使A,B带上等量异种电荷