电场中的导体Word文档下载推荐.docx

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（3）电场线与导体表面垂直连接。

（4）整个导体是一个等电位体。

它的表面是一个等电位面。

表明:

①净电荷是体内正负电荷中和后剩余的电荷。

②应在以下章节学习第（4）条。

5.静电屏蔽

静电平衡将导致导体内部电场强度为零。

电气仪表和电子设备的外表面应覆盖金属网或金属外壳。

仪器和设备不会受到外部电场的影响，因为它们所在的地方磁场强度为零。

这是静电屏蔽。

[重点难点分析]

主要静电平衡导体的场强和静电荷分布特性。

法拉第筒实验难点。

示例1如图所示。

在不带电荷的导体AB的左侧有一个带正电的球+Q。

现在，导体的a端、正中间部分和b端在相同的初始状态下分别短时间接通和断开三次。

在那之后，导体AB的带电和它内部的场强是（）

a.正电荷b.负电荷c.不带电

D.AB.在其内部m点感应电荷产生的场强不为零。

方向指向+Q

。

有两种方法可以用来判断这类问题。

方法一:

用电荷间的相互作用力来判断。

AB处于+Q产生的电场中，由于静电感应，a端感应带负电，b端感应带正电。

这个过程可以理解为AB中的自由电子被+Q吸引，它们离+Q越近越好。

如果此时用导线将AB接地，被排斥的正电荷（事实上，自由电子）将移动到由AB和地组成的大导体的远端，远离+Q。

接地线断开后，AB将带负电。

可以看出，无论导体AB在什么地方短暂接地，它都将充有不同的电荷。

由于无穷大和地电位为零，因此，由带正电的球形成的电场中任何一点的电位都大于零。

由于导体AB是等电位体，高于地电位，导体中的正电荷在电场力的作用下会从高电位流向低电位，从而使导体带负电。

BD。

表示类似的问题。

在上述过程中，通过用“用手触摸导体ab”的操作代替“短接地和断开”的操作，可以获得相同的结果。

例2分别确定了下图中a、b、c和d四个电场的存在和方向。

分析表明，静电平衡后，靠近正电荷的空导体壳右侧带负电荷，左侧带正电荷。

感应电荷的电场和a点电荷的电场相互抵消，所以a点的场强为零。

对于b点，由于b点接地，导体外壳的右端在平衡后带负电，类似地，b点的场强为零。

对于点c，这里叠加了三个电场，即点电荷电场、导体外壳内壁上的负感应电荷产生的电场和外壁上的正感应电荷产生的电场。

两种感应电荷的电场正好互相抵消。

C点的综合场强是点电荷的电场，所以C点的场强方向是沿着连接球中心和C点的线指向C点

对于点D，由于导体外壳接地，与点C的区别是导体外壳外壁上的正感应电荷电场较少，所以其余两个电场相互抵消。

D点的场强为零。

从这个例子的分析可以看出，壳体导体是否接地可以“阻挡”外部电场的进入。

然而，只有接地的外壳导体才能“阻挡”内部电场的“泄漏”。

“阻挡”和“泄漏”这两个词用引号括起来，以强调静电屏蔽现象并不真正阻挡电场，而是由电荷引起的电场抵消了原来的电场。

[谜题解答提示]

例1如图所示，在空心金属圆柱P的附近，有一个接地的金属球m。

带负电的球q放在P的内部。

使m带负电的方法是:

（）

A。

Q不接触P的内壁。

但是，在P短时间接地后，移除QB.Q的内壁不与C.Q接触。

P

D的内壁。

对P接地

的分析表明，除去Q后，P的外表面带正电，M带负电，A是正确的。

如果使用方法B，M通过静电感应带正电。

如果使用方法C，Q的负

次方将全部移动到P的外面，并且相同的M将带正电。

如果你使用的是D法，此时就是“内部屏蔽”。

M处的综合场强为零，M将不带电。

答案A是正确的。

表明本课题考察了接触带电、感应带电、静电屏蔽等知识的掌握情况。

解决问题的关键是利用上述知识进行综合分析。

箱长度为L的导体棒未带电。

现在，一个电荷为+q的点电荷被放置在杆左端的r处，如图所示。

当棒达到静电平衡时，棒中点处的感应电荷产生的场强等于。

分析导体棒在+q点电荷中产生静电感应，左端带负电荷，右端带正电荷。

在棒中的任何一点都有两个电场，即外部电场-在该点由+q形成的电场E0，和附加电场-在该点由棒上感应电荷形成的电场E’。

当达到静电平衡时，E’=E0.

为E‘，因此我们通过上述等式将其转换为E0。

解决方案:

杆的中心距离+q是r=r+l/2，所以

e’=E0=

kq，12（r？

）2，并且E’和E0的方向相反。

同样，我们也可以计算棒中其他点的附加电场的场强。

表明感应电荷和电荷量分布在一个平面上，电荷量的值是未知的，所以不能用e=K

q直接计算，只有2r可以用静电平衡的性质求解。

[命题趋势分析]

本节考试要点主要包括以下三个方面。

1是关于静电感应过程中感应带电的有无及其性质的判定；

二是判断和计算导体在静态平衡状态下的场强。

三是静电屏蔽过程中带电、场强、电位、相关位置电位差等物理量的确定。

为了分析和解决这些问题，有必要根据电场的相关性质和静电平衡中导体的性质来进行。

[典型热点话题]

实施例1最初不带电的金属球现在用均匀带电的细棒MN沿着球直径的延长线放置。

如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内径上的点A、B和C处的场强分别为Ea、Eb和Ec。

与三点相比，则（）

+

199A。

Ea最大B.Eb最大C.Ec最大D.Ea=Eb=Ec

解决了静电平衡中导体的内部场强处处为零的问题。

因此，A点、B点和C点的场强都为零。

具有静电平衡的导体内部的零场强是由感应电荷产生的电场和外部电场叠加的结果。

因此，由球中

点处的感应电荷产生的电场的场强与MN在该点处产生的电场的场强方向相同。

比较点A、B和C处感应电场的场强实际上是比较带电体MN在这三个点的场强。

由于点C最靠近MN，因此，MN在点C处具有最高的场强，而感应电荷在点C处具有最高的场强。

在高考中，超过一半的考生错误地选择了d。

这些考生不明白，有静电平衡的导体内部的电场强度为零。

它是导体中任何一点上空间所有电荷产生的电场强度的矢量和为零。

本课题要求考生对静电平衡和电场强度叠加的规律有更深的理解，并能结合实际问题进行逻辑分析和推理。

例2如图所示，半径为R的金属球放置在两个等量不同电荷的点电荷之间连线的中点。

找出球中心

分析中感应电荷场强的大小和方向，因为导体在静电平衡状态下的综合场强为零，即+Q，-Q和球中心感应电荷的综合场强为零，所以只需要计算球中心+Q，-Q产生的场强:

Q，从0指向-Q；

R（）22qe2=k，从o指向-q.

r2（）2e1=k

，因此球体中心o处感应电荷的场强为e-电感=E1+E2=2kq/（

r22

）=8kq/r，方向为从o到+q.2

[同步训练]

。

当电场中的导体处于静电平衡时，必须为零的物理量是（）a.导体中任意两点之间的电位差b.导体中任意点的感应电荷场强c.导体表面任意点的感应电荷场强d.导体中的净电荷

2。

如图所示，带正电荷的球靠近不带电荷的金属导体AB的末端a。

由于静电感应，导体的a端带负电荷，b端带正电荷。

关于导体AB感应带电的正确说法是（）

用手触摸导体的A端，导体将带正电

B。

用手触摸导体AB的中部，导体仍不带电

C。

用手触摸导体AB的任何部分。

导体将带负电荷

D。

用手触摸导体AB后，只要带正电的球没有被移走，AB就不能充电

如图所示，a和b是两个金属球壳，上端有不同的尺寸和开口，带有绝缘支架，其中a带正电荷，b不带电荷，c是带绝缘手柄的球。

目前，c从a接收电荷并要求c上的所有电荷转移到b上，该方法应该是在接触a的外壁之后，然后接触b.c的外壁。

在接触a的外壁之后，然后接触b.c的内壁。

在接触a的内壁之后，然后接触b.c的内壁。

在接触a的内壁之后，然后接触b.d.c的内壁。

在接触a的内壁之后，然后接触b.4的外壁。

如图所示，从细线悬挂的带正电的球A被放置在不带电荷的金属空心球C中（不与球壁接触），并且从细线悬挂的另一个带负电的球B如图所示接近C，所以（）

甲向左偏离垂直方向，乙向右偏离垂直方向，甲不变。

从垂直方向向右偏离。

从垂直方向向左偏离，而从垂直方向向左偏离。

A和B的位置保持不变

5。

当带电棒慢慢接近带负电的验电器时，当验电器金箔的张角增大时，带电棒上电荷的电性质为.

6。

如图所示，接地金属球的半径为R，球外点电荷的电量为Q，它到球中心的距离为R，场强e=。

场强e’=。

[质量优化培训]

如图所示，两个相同的空心金属球m和n，m带有-Q电荷，n不带电荷，不带电荷的金属球p和r彼此并排放置（m和n相距很远，彼此不影响）。

当带正电荷q的球分别放在m和n的腔中时，在r上有感应电荷

a.p.和r，没有感应电荷

b.p.和r，没有感应电荷

c.p.和r上没有感应电荷d.p.另一方面，在r上有感应电荷

2.如图所示，绝缘导体是下面的陈述是正确的:

诱导电荷在（）

A的末尾。

导体中的场强增加了

℃。

导体感应电荷在点M处产生的场强总是大于点N处产生的场强。

导体感应电荷在点MN处等于

如图所示，A和B是带不同电荷的小球。

两个不带电荷的导电棒C和D放置在两个球之间。

当C的左端X和D杆的右端Y用导线连接时，导体中的电流方向为。

-8

如图所示，点A和点B之间的距离为0.3m。

在点A处放置带电荷QA=1.0×

10C的正电荷。

在点B处放置带电荷QB=-1.0×

10C的负电荷

在两点电荷连线上方放置半径为0.15米的金属球。

球的中心O与点A和点B的距离为0.30米，则球中心金属球上感应电荷产生的场

-922

强而小。

请在图上画出场强方向的示意图。

（k=9.0x10nm/c）

5。

如图所示，在孤立点电荷+Q的电场中，金属圆板A处于静电平衡状态。

如果A和+Q在同一个平面上，试着画出由感应电荷在板上形成的附加电场的三条电场线。

6。

如图所示，带电量为Q的正点电荷通过A与大接地金属板隔开。

试着找出金属板对点电荷的作用力。

“Karaok”设备中的有线麦克风使用时间过长，特别是在使用时，经常会弯曲电线。

有时在使用过程中会有“嗡嗡”或“嘶嘶”的噪音。

我们如何消除这种现象？

参考答案:

[同步培训]

22

1.ad2.C3.B4.D5.负6.KQ/r,-Kq/r[质量优化培训]

1。

D2。

交流电3.x→y4.1000牛顿/摄氏度，交叉点为5。

6沿A→B方向。

等效电场圆如下图所示。

9Q2的f=k

4a2[生活中的实际应用]

表明，这种现象主要是由于话筒外壳与屏蔽线断开或屏蔽线断开后人体上的交流信号感应信号进入话筒引起的。

消除方法是找到断点并打开它，或者用一根完整的麦克风线代替它。