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《靜電現(xiàn)象的應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、7、靜電現(xiàn)象的應用1、靜電感應把金屬導體放在外電場E0中，由于導體內(nèi)的自由電子受電場力作用而定向移動，使導體表面出現(xiàn)感應電荷的現(xiàn)象叫靜電感應。靜電平衡狀態(tài)下導體的電場E0ABCD--------0E2.靜電平衡---------1、導體中自由電荷在電場力作用下將發(fā)生定向移動.E'E'E'2、導體兩端出現(xiàn)感應電荷,感應電荷在導體中中產(chǎn)生反方向的附加場.0E---E'----3、感應電荷的電場增到與外電場相等時，導體內(nèi)合場強為零。自由電荷的定向移動停止.0E-------E=04、靜電平衡：導體中無電荷定向移動的狀態(tài),就叫
2、靜電平衡狀態(tài).靜電平衡發(fā)生靜電感應的導體，當感應電荷產(chǎn)生的附加電場E`和原電場E在導體內(nèi)疊加為零，即E`=E時，自由電子停止定向移動，這時導體所處的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。E＋－－－－＋＋＋E`E－－－＋＋＋＋＋＋－－－E合=0＋－－＋3、處于靜電平衡狀態(tài)導體的特點：（1）導體內(nèi)部的場強處處為零（2）整個導體是一個等勢體，表面是一個等勢面++++++++--------E結(jié)論：導體處于靜電平衡狀態(tài)時，其表面任一點場方向跟該點表面垂直。3、處于靜電平衡狀態(tài)導體的特點：（1）導體內(nèi)部的場強處處為零（2）整個導體是一個等勢體，表
3、面是一個等勢面（3）導體外部電場線與導體表面垂直例1：如圖所示接地金屬球A的半徑為R，球外點電荷的電量為Q，到球心的距離為r，該點電荷的電場在球心的場強等于多少？QRrA注意：E、E`和E合的區(qū)別E由外電場決定，E`=E，E合=0oE是點電荷Q產(chǎn)生的電場（即外電場），E`是感應電荷產(chǎn)生的電場（附加場），E合是兩個電場疊加后的合電場注意：（1）用導線把導體接地或用手觸摸導體時，可把導體和地球看成一個大導體（2）一般取無窮遠處或大地的電勢為零。練習1：帶電量分別為+Q和-Q的兩個點電荷相距為r，在兩點電荷之間放入一個不帶電
4、的導體棒，如圖所示，當導體達到靜電平衡后，感應電荷在兩點電荷連線中點O處產(chǎn)生的場強大小為多大？方向怎樣？+Q-QO·方向水平向左法拉第圓筒實驗:12用兩個帶有絕緣手柄的金屬小球分別接觸帶有電荷的金屬圓筒的內(nèi)壁和外壁.導體上電荷的分布法拉第圓筒實驗:12和外壁接觸的小球使驗電器箔片張開,表明金屬筒外壁有電荷分布.法拉第圓筒實驗:12和內(nèi)壁接觸的小球不能使驗電器箔片張開,表明金屬筒內(nèi)壁沒有電荷分布.靜電平衡時導體上電荷的分布的特點（1）導體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導體的外表面（2）在導體表面，越尖銳的位置，電荷密度（單位
5、面積的電荷量）越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷尖端放電尖端放電的原理是什么？導體尖銳部位的電荷特別密集，尖端附近的電場特別強，會把空氣分子“撕裂”，使分子中的正負電荷分離，這種現(xiàn)象叫電離。尖端放電的原理有何應用？中性的分子電離后變成帶負電的自由電子和帶正電的離子，這些帶電的粒子與導體尖端的電荷異號粒子，由于被吸引而奔向尖端，與尖端上的電荷中和，這相當于導體從尖端失去電荷。這個現(xiàn)象叫尖端放電。避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一種設施------+++++++思考:空心導體殼內(nèi)的驗電器箔片會張開嗎?靜電屏蔽:靜電平衡時,空心導體
6、殼可保護其內(nèi)部區(qū)域不受外電場影響的現(xiàn)象.不會因為導體殼內(nèi)部合場強為零.+思考:用金屬網(wǎng)罩將驗電器罩住,會怎樣呢?+思考:用金屬網(wǎng)罩將驗電器罩住,會怎樣呢?該現(xiàn)象表明金屬網(wǎng)罩也能起到靜電屏蔽作用.類似事例:通訊電纜外包金屬層,電學儀器外套金屬罩.思考:電力工作人員有時需要帶電作業(yè)，怎樣才能保證他們的生命安全？全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣，帽，鞋，手套等。練習當導體達到靜電平衡狀態(tài)時，其場強的特征是：()A.外電場E0消失。B.感應電荷產(chǎn)生的電場E'為零。C.導體內(nèi)部合場強E內(nèi)=E0+E'=0。D.導體表面和內(nèi)部場強均為零。C
7、AB例2：如圖所示，把原來不帶電的金屬球殼B的外表面接地，將一帶正電的小球A從小孔中放入球殼內(nèi)，但不于B發(fā)生接觸，達到靜電平衡后，則：A、B的空腔內(nèi)電場強度為零B、B不帶電C、B的內(nèi)外表面電勢相等D、B帶負電B的外部電場強度為零嗎？
