配色: 字号:
7 静电现象的应用
2022-08-20 | 阅:  转:  |  分享 
  
7静电现象的应用带电鸟笼里的鸟为什么安然无恙?把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中,结果如何呢?E0【探
究一:电场中的导体】0E---------1.导体中自由电荷在电场力作用下将发生定向移动.2.导体两端
出现感应电荷,感应电荷在导体中产生与原电场反向的感应电场.--------E''E''E''E原电场和感应电场
叠加,使导体内部的电场减弱.只要导体内部电场不为0,自由电子就会继续做定向移动.0E---E''----3.
感应电荷的电场增加到与外电场相等时,导体内合场强为零。导体内的自由电子不再发生定向移动【探究结论】静电平衡状态:导体中无电荷
定向移动的状态叫做静电平衡状态。条件:导体内部各点的合场强为零静电平衡状态下导体的特点1.处于静电平衡状态下的导体,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.导体外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面
垂直。注: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。
【探究二:导体上的电荷分布】【实验探究】法拉第圆筒实验结论:平衡时导体内部没有(净)电荷,其(净)电荷只分布在外表面
.静电平衡时导体上的(电荷分布)特点:4.导体内部没有净电荷,净电荷只分布在导体的外表面。5.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。【探究结论】对点训练AB是长为L的金属杆,P1、
P2是位于AB所在直线上的两点,位置如图所示,在P2点有一个带电量为+Q的点电荷,试求出金属杆上的感应电荷在P1点产生的场强
大小和方向.【解题关键】把握静电平衡状态的特点:导体内部合场强处处为零解析:由于金属杆处于静电平衡状态,P1点的合场强为零
,因此金属杆上的感应电荷在P1点产生的场强与点电荷+Q在P1点产生的场强大小相等、方向相反,从而得:E=,方向向右.一
、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作空气的电离。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尖端放电。静电现象的应用避雷针二、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。静电屏蔽现象的实质是静电感应现象和静电平衡状态.【演示实验】为什么带电笼中的小鸟安然无恙?因为金属罩
屏蔽掉外部电场,金属罩内电场处处为零,整个金属罩是个等势体,小鸟身上无电压和电流,静电屏蔽演示2.接地导体空腔外部不受内部电荷
影响:【规律总结】静电屏蔽的两种情况例如:例如:当金属壳接地时,外表面的感应电荷传给地球,外部电场消失,对外起到屏蔽作用.
1.导体内空腔不受外界影响:电子仪器外套金属网罩;通讯电缆外包一层铅皮等。静电屏蔽的应用超高压带电作业的工人穿戴的工作服,
是用包含金属丝的织物制成的。静电屏蔽的应用对点训练.(多选)如图所示,将悬在绝缘细线上带正电的小球A放在不带电的金属空心球壳B
内(与内壁不接触).外加一个水平向右的场强为E的匀强电场,对于最后的结果,下列判断正确的是()A.B的右端带正电,A向左偏
B.B的右端带正电,A不偏左也不偏右C.B的左端带正电,A向右偏D.B的左端带负电,A不偏左也不偏右【解析】选B、D.导体空
腔处于外电场中时,由于静电感应的作用,导体球壳的左端将感应出负电荷,右端将感应出正电荷,而导体空腔内部由于静电屏蔽完全不受外加电场
的影响,因此A不会偏转。故A、C错误,B、D正确.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)净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1.当导体达到静电平衡状态时,其场强的特征是()A.外
电场E0消失B.感应电荷产生的电场E′为零C.导体内部合场强E内=E0+E′=0D.导体表面和内部场强均为零
C2.(多选)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外表面垂直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ABD3.在一个导体球壳内放一个电量为+Q的点电荷,用E表示球壳外任一点的场强,则()A.当+Q
在球壳中央时,E=0B.不论+Q在球壳内何处,E一定为零C.只有当+Q在球心且球壳接地时,E=0D.只要球壳接地,不论+Q在
球壳内何处,E一定为零D4.如图所示,在一电场强度为E的匀强电场中放一金属空心导体,图中a、b分别为金属导体内部与空腔中
的点,则()A.a、b两点的电场强度都为零B.a点电场强度为零,b点不为零C.a点电场强度不为零,b点为零D.a、b两点电场强度均不为零A【解题关键】把握静电平衡状态的特点:导体内部场强处处为零。
献花(0)
+1
(本文系在羡智库首藏)