第七節(jié)第七節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用靜電現(xiàn)象的應(yīng)用 第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道什么是靜電平衡狀態(tài)，理解處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的知道什么是靜電平衡狀態(tài)，理解處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特性特性.2.知道什么是靜電屏蔽及其有關(guān)應(yīng)用知道什么是靜電屏蔽及其有關(guān)應(yīng)用.3.知道導(dǎo)體上電荷的分配規(guī)律知道導(dǎo)體上電荷的分配規(guī)律.4.了解尖端放電現(xiàn)象了解尖端放電現(xiàn)象. 第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)一、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)一、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)1靜電感應(yīng)現(xiàn)象靜電感應(yīng)現(xiàn)象放在電場(chǎng)中的導(dǎo)體其內(nèi)部自由電荷在放在電場(chǎng)中的導(dǎo)體其內(nèi)部自由電荷在_作用下定向作用下定向移動(dòng)，而使導(dǎo)體兩端出現(xiàn)移動(dòng)，而使導(dǎo)體兩端出現(xiàn)_電荷的現(xiàn)象電荷的現(xiàn)象2靜電平衡狀態(tài)靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體中導(dǎo)體中(包括表面包括表面) _不再發(fā)生定向移動(dòng)，我們就認(rèn)不再發(fā)生定向移動(dòng)，我們就認(rèn)為導(dǎo)體達(dá)到了靜電平衡狀態(tài)為導(dǎo)體達(dá)到了靜電平衡狀態(tài)電場(chǎng)力電場(chǎng)力等量異號(hào)等量異號(hào)自由電子自由電子3靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部的處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部的_處處為零處處為零(2)處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)_，它的，它的表面是一個(gè)等勢(shì)面表面是一個(gè)等勢(shì)面(3)表面處的場(chǎng)強(qiáng)不為零，表面處的場(chǎng)強(qiáng)方向跟導(dǎo)體表面表面處的場(chǎng)強(qiáng)不為零，表面處的場(chǎng)強(qiáng)方向跟導(dǎo)體表面_4導(dǎo)體上電荷的分布導(dǎo)體上電荷的分布(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在_(2)在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷的密度在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷的密度(單位面積的電單位面積的電荷量荷量)_，凹陷的位置，凹陷的位置_電荷電荷場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)等勢(shì)體等勢(shì)體垂直垂直外表面上外表面上越大越大幾乎無幾乎無想一想想一想1.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為什么是處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為什么是零？導(dǎo)體表面的電場(chǎng)沿什么方向？零？導(dǎo)體表面的電場(chǎng)沿什么方向？提示：提示：導(dǎo)體在電場(chǎng)中發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)電荷的電場(chǎng)與導(dǎo)體在電場(chǎng)中發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)電荷的電場(chǎng)與原電場(chǎng)疊加，使導(dǎo)體內(nèi)部各點(diǎn)的合電場(chǎng)為零原電場(chǎng)疊加，使導(dǎo)體內(nèi)部各點(diǎn)的合電場(chǎng)為零.,導(dǎo)體表面電場(chǎng)方導(dǎo)體表面電場(chǎng)方向與導(dǎo)體表面垂直向與導(dǎo)體表面垂直.二、尖端放電、靜電屏蔽二、尖端放電、靜電屏蔽1尖端放電尖端放電(1)尖端放電：空氣被電離后所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號(hào)尖端放電：空氣被電離后所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號(hào)相反的粒子，由于被相反的粒子，由于被_而奔向尖端，與尖端上的電而奔向尖端，與尖端上的電荷荷_，相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端，相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端_的現(xiàn)象的現(xiàn)象(2)應(yīng)用和防止應(yīng)用和防止應(yīng)用：應(yīng)用：_是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施防止：高壓設(shè)備中導(dǎo)體的防止：高壓設(shè)備中導(dǎo)體的_會(huì)減少電能的損失會(huì)減少電能的損失.吸引吸引中和中和失去電荷失去電荷避雷針避雷針表面盡量光滑表面盡量光滑2靜電屏蔽靜電屏蔽(1)定義：當(dāng)金屬外殼達(dá)到靜電平衡時(shí)，內(nèi)部定義：當(dāng)金屬外殼達(dá)到靜電平衡時(shí)，內(nèi)部_電場(chǎng)，電場(chǎng)，因而金屬的因而金屬的_會(huì)對(duì)其內(nèi)部起會(huì)對(duì)其內(nèi)部起_作用，使它作用，使它內(nèi)部不受內(nèi)部不受_影響的現(xiàn)象影響的現(xiàn)象(2)應(yīng)用：電子儀器和電子設(shè)備外面都有應(yīng)用：電子儀器和電子設(shè)備外面都有_，通信，通信電纜外面包有一層電纜外面包有一層_，高壓線路的檢修人員要穿，高壓線路的檢修人員要穿_等等,都是利用靜電屏蔽現(xiàn)象消除外電場(chǎng)的影響都是利用靜電屏蔽現(xiàn)象消除外電場(chǎng)的影響沒有沒有外殼外殼屏蔽屏蔽外部電場(chǎng)外部電場(chǎng)金屬殼金屬殼金屬網(wǎng)金屬網(wǎng)屏蔽服屏蔽服想一想想一想2.絕緣球殼能否起到屏蔽外電場(chǎng)的作用？絕緣球殼能否起到屏蔽外電場(chǎng)的作用？提示：提示：絕緣球殼中沒有自由電荷，當(dāng)放入外電場(chǎng)時(shí)，不會(huì)發(fā)絕緣球殼中沒有自由電荷，當(dāng)放入外電場(chǎng)時(shí)，不會(huì)發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象，殼內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)也不會(huì)為零生靜電感應(yīng)現(xiàn)象，殼內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)也不會(huì)為零.即不能起到屏蔽外即不能起到屏蔽外電場(chǎng)的作用電場(chǎng)的作用.1靜電平衡實(shí)質(zhì)靜電平衡實(shí)質(zhì)(1)在達(dá)到靜電平衡的過程中，外電場(chǎng)引起導(dǎo)體內(nèi)自由電荷的在達(dá)到靜電平衡的過程中，外電場(chǎng)引起導(dǎo)體內(nèi)自由電荷的定向移動(dòng)使導(dǎo)體兩側(cè)出現(xiàn)感應(yīng)電荷，感應(yīng)電荷的電場(chǎng)和外電場(chǎng)定向移動(dòng)使導(dǎo)體兩側(cè)出現(xiàn)感應(yīng)電荷，感應(yīng)電荷的電場(chǎng)和外電場(chǎng)方向相反，使合場(chǎng)強(qiáng)減小，隨著感應(yīng)電荷的繼續(xù)增加，合場(chǎng)強(qiáng)方向相反，使合場(chǎng)強(qiáng)減小，隨著感應(yīng)電荷的繼續(xù)增加，合場(chǎng)強(qiáng)逐漸減小，直至合場(chǎng)強(qiáng)為零，自由電荷的定向移動(dòng)停止逐漸減小，直至合場(chǎng)強(qiáng)為零，自由電荷的定向移動(dòng)停止(2)靜電平衡的條件：導(dǎo)體內(nèi)部的合場(chǎng)強(qiáng)為零，即靜電平衡的條件：導(dǎo)體內(nèi)部的合場(chǎng)強(qiáng)為零，即E合合0.對(duì)靜電平衡的理解對(duì)靜電平衡的理解2靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)(1)導(dǎo)體內(nèi)部某處感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)導(dǎo)體內(nèi)部某處感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E與周圍原電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與周圍原電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E大小相等，方向相反，兩者相互抵消，導(dǎo)體內(nèi)部處處合場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反，兩者相互抵消，導(dǎo)體內(nèi)部處處合場(chǎng)強(qiáng)E合合為零，但導(dǎo)體表面的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零為零，但導(dǎo)體表面的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零(2)整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，導(dǎo)體表面是等勢(shì)面，但電勢(shì)不一整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，導(dǎo)體表面是等勢(shì)面，但電勢(shì)不一定為零定為零(3)電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直特別提醒：特別提醒：一個(gè)孤立的帶電體，在自身所帶電荷的電場(chǎng)中，一個(gè)孤立的帶電體，在自身所帶電荷的電場(chǎng)中，處于靜電平衡狀態(tài)，具有靜電平衡的所有特點(diǎn)處于靜電平衡狀態(tài)，具有靜電平衡的所有特點(diǎn) AB是長(zhǎng)為是長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿的金屬桿,P1、P2是位于是位于AB所在直線上的兩所在直線上的兩點(diǎn)，位置如圖所示，在點(diǎn)，位置如圖所示，在P2點(diǎn)有一個(gè)帶電量為點(diǎn)有一個(gè)帶電量為Q的點(diǎn)電荷，的點(diǎn)電荷，試求出金屬桿上的感應(yīng)電荷在試求出金屬桿上的感應(yīng)電荷在P1點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向思路探究思路探究處于靜電平衡的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)是怎樣的？處于靜電平衡的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)是怎樣的？求處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的方法是：求處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的方法是：利用感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與外電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)部的合場(chǎng)強(qiáng)為零利用感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與外電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)部的合場(chǎng)強(qiáng)為零進(jìn)行分析進(jìn)行分析1. 一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球直徑的延長(zhǎng)線放置一均勻一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球直徑的延長(zhǎng)線放置一均勻帶電的細(xì)桿帶電的細(xì)桿MN，如圖所示金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，如圖所示金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在球內(nèi)直徑上在球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb、Ec，三者相比，則三者相比，則()AEa最大最大 BEb最大最大CEc最大最大 DEaEbEcC解析：處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，故解析：處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，故a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都為零靜電平衡在導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零是感應(yīng)電三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都為零靜電平衡在導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零是感應(yīng)電荷荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與外電場(chǎng)疊加的結(jié)果，所以感應(yīng)電荷在球內(nèi)某點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)與外電場(chǎng)疊加的結(jié)果，所以感應(yīng)電荷在球內(nèi)某點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)與產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)與MN在這一點(diǎn)形成的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)等大、在這一點(diǎn)形成的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)等大、反向比較反向比較a、b、c三點(diǎn)感應(yīng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)，實(shí)質(zhì)上是比較帶三點(diǎn)感應(yīng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)，實(shí)質(zhì)上是比較帶電體電體MN在這三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)由于在這三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)由于c點(diǎn)離點(diǎn)離MN最近，故最近，故MN在在c點(diǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大，感應(yīng)電荷在的場(chǎng)強(qiáng)最大，感應(yīng)電荷在c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)也最大故選點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)也最大故選C.1電荷分布特點(diǎn)電荷分布特點(diǎn)(1)凈電荷都分布在導(dǎo)體的表面，導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷凈電荷都分布在導(dǎo)體的表面，導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷(2)感應(yīng)電荷分布于導(dǎo)體兩端，電性相反，電量相等，遠(yuǎn)同感應(yīng)電荷分布于導(dǎo)體兩端，電性相反，電量相等，遠(yuǎn)同近異近異(3)凈電荷在導(dǎo)體表面分布不均勻，導(dǎo)體表面尖銳處電荷分凈電荷在導(dǎo)體表面分布不均勻，導(dǎo)體表面尖銳處電荷分布密集，平滑處電荷分布稀疏，凹陷處幾乎沒有電荷布密集，平滑處電荷分布稀疏，凹陷處幾乎沒有電荷靜電平衡導(dǎo)體的電荷分布及分析方法靜電平衡導(dǎo)體的電荷分布及分析方法2電荷分布的分析方法電荷分布的分析方法(1)“遠(yuǎn)近觀遠(yuǎn)近觀”法：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，離場(chǎng)源電荷較法：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，離場(chǎng)源電荷較近和較遠(yuǎn)的兩端感應(yīng)出等量的異種電荷，而導(dǎo)體的中間部分近和較遠(yuǎn)的兩端感應(yīng)出等量的異種電荷，而導(dǎo)體的中間部分因感應(yīng)電荷較少，可認(rèn)為無感應(yīng)電荷產(chǎn)生，如圖甲所示因感應(yīng)電荷較少，可認(rèn)為無感應(yīng)電荷產(chǎn)生，如圖甲所示(2)“整體觀整體觀”法：當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)原來彼此絕緣的導(dǎo)體接觸或法：當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)原來彼此絕緣的導(dǎo)體接觸或用導(dǎo)線連接時(shí)，就可把它們看做是一個(gè)大導(dǎo)體，再用用導(dǎo)線連接時(shí)，就可把它們看做是一個(gè)大導(dǎo)體，再用“遠(yuǎn)近遠(yuǎn)近觀觀”判斷它們的帶電情況，如有些問題所提到的判斷它們的帶電情況，如有些問題所提到的“用手觸摸用手觸摸某導(dǎo)體某導(dǎo)體”其實(shí)就是導(dǎo)體通過人體與大地構(gòu)成一個(gè)大導(dǎo)體其實(shí)就是導(dǎo)體通過人體與大地構(gòu)成一個(gè)大導(dǎo)體不要認(rèn)為導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，用導(dǎo)線連接帶電體內(nèi)部時(shí)，小不要認(rèn)為導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，用導(dǎo)線連接帶電體內(nèi)部時(shí)，小球球Q就不帶電其實(shí)連接后就已成為一個(gè)整體，故小球通過就不帶電其實(shí)連接后就已成為一個(gè)整體，故小球通過導(dǎo)線得到了電荷，如圖乙所示導(dǎo)線得到了電荷，如圖乙所示特別提醒：特別提醒：依據(jù)電場(chǎng)線和電勢(shì)高低，判定導(dǎo)體中電荷受力和依據(jù)電場(chǎng)線和電勢(shì)高低，判定導(dǎo)體中電荷受力和移動(dòng)方向，進(jìn)一步求解靜電平衡問題，有時(shí)會(huì)起到事半功倍移動(dòng)方向，進(jìn)一步求解靜電平衡問題，有時(shí)會(huì)起到事半功倍之效之效 如圖所示如圖所示,接地的金屬板右側(cè)有固定的點(diǎn)電荷接地的金屬板右側(cè)有固定的點(diǎn)電荷Q，a、b點(diǎn)是金屬板右側(cè)表面的兩點(diǎn)，其中點(diǎn)是金屬板右側(cè)表面的兩點(diǎn)，其中a到到Q的距離較小下的距離較小下列列說法正確的是說法正確的是( )A由于靜電感應(yīng)，金屬板右側(cè)表面帶負(fù)電，左側(cè)表面帶正電由于靜電感應(yīng)，金屬板右側(cè)表面帶負(fù)電，左側(cè)表面帶正電B由于靜電感應(yīng)，金屬板右側(cè)表面帶負(fù)電，由于靜電感應(yīng)，金屬板右側(cè)表面帶負(fù)電，左側(cè)表面不帶電左側(cè)表面不帶電C整個(gè)導(dǎo)體，包括表面上的整個(gè)導(dǎo)體，包括表面上的a、b點(diǎn)，點(diǎn)，是一個(gè)等勢(shì)體，且電勢(shì)等于零是一個(gè)等勢(shì)體，且電勢(shì)等于零Da、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，且兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，且a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同，兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同，但但a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)要強(qiáng)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)要強(qiáng)(大大)一些一些思路探究思路探究當(dāng)導(dǎo)體接地時(shí)，遠(yuǎn)端是否發(fā)生變化？當(dāng)導(dǎo)體接地時(shí)，遠(yuǎn)端是否發(fā)生變化？BCD解析解析金屬板若不接地，右側(cè)表面將有感應(yīng)的負(fù)電荷，左側(cè)金屬板若不接地，右側(cè)表面將有感應(yīng)的負(fù)電荷，左側(cè)表面將有感應(yīng)的等量正電荷；現(xiàn)金屬板接地，正電荷通過接地表面將有感應(yīng)的等量正電荷；現(xiàn)金屬板接地，正電荷通過接地導(dǎo)線移向大地，靜電平衡時(shí)左側(cè)表面不帶電，整個(gè)金屬板的電導(dǎo)線移向大地，靜電平衡時(shí)左側(cè)表面不帶電，整個(gè)金屬板的電勢(shì)都為零，所以選項(xiàng)勢(shì)都為零，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)錯(cuò)誤，選項(xiàng)B、C正確金屬板接地時(shí)，正確金屬板接地時(shí)，右側(cè)表面上仍有感應(yīng)負(fù)電荷，而且右側(cè)表面上仍有感應(yīng)負(fù)電荷，而且a點(diǎn)附近的電荷面密度點(diǎn)附近的電荷面密度(單位單位表面積的電荷量表面積的電荷量)比比b點(diǎn)附近的電荷面密度要大些，場(chǎng)強(qiáng)要強(qiáng)點(diǎn)附近的電荷面密度要大些，場(chǎng)強(qiáng)要強(qiáng)(大大)些，電場(chǎng)線也密一些；整個(gè)金屬板是等勢(shì)體，右側(cè)表面是些，電場(chǎng)線也密一些；整個(gè)金屬板是等勢(shì)體，右側(cè)表面是等勢(shì)面，電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，可見等勢(shì)面，電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，可見a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向都兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向都垂直指向右側(cè)面，方向相同，所以選項(xiàng)垂直指向右側(cè)面，方向相同，所以選項(xiàng)D也正確故選也正確故選BCD.(1)人和大地都是導(dǎo)體，人和導(dǎo)體接觸或大地和導(dǎo)體接觸時(shí)，人和大地都是導(dǎo)體，人和導(dǎo)體接觸或大地和導(dǎo)體接觸時(shí)，它們組成一個(gè)整體，作為一個(gè)新導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡，大地變?yōu)樗鼈兘M成一個(gè)整體，作為一個(gè)新導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡，大地變?yōu)樾聦?dǎo)體的遠(yuǎn)端新導(dǎo)體的遠(yuǎn)端(2)處于靜電平衡的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，但電勢(shì)不一定為零處于靜電平衡的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，但電勢(shì)不一定為零.2. 一個(gè)帶絕緣底座的空心金屬球一個(gè)帶絕緣底座的空心金屬球A帶有帶有4108 C的正電荷，的正電荷，上端開有適當(dāng)小孔，有絕緣柄的金屬小球上端開有適當(dāng)小孔，有絕緣柄的金屬小球B帶有帶有2108 C的的負(fù)電荷，使負(fù)電荷，使B球和球和A球內(nèi)壁接觸，如圖所示，則球內(nèi)壁接觸，如圖所示，則A、B帶電荷帶電荷量分別為量分別為()AQA108 C，QB108 CBQA2108 C，QB0CQA0，QB2108 CDQA4108 C，QB2108 C解析解析:A、B兩帶電小球接觸中和后凈電荷只分布在外表面上兩帶電小球接觸中和后凈電荷只分布在外表面上,故故B項(xiàng)正確故選項(xiàng)正確故選B.B1靜電屏蔽實(shí)質(zhì)靜電屏蔽實(shí)質(zhì)靜電屏蔽的實(shí)質(zhì)是利用了靜電感應(yīng)現(xiàn)象，使金屬殼內(nèi)感應(yīng)電靜電屏蔽的實(shí)質(zhì)是利用了靜電感應(yīng)現(xiàn)象，使金屬殼內(nèi)感應(yīng)電荷的電場(chǎng)和外加電場(chǎng)矢量和為零，好像是金屬殼將外電場(chǎng)荷的電場(chǎng)和外加電場(chǎng)矢量和為零，好像是金屬殼將外電場(chǎng)“擋擋”在外面，即所謂的屏蔽作用，其實(shí)是殼內(nèi)兩種電場(chǎng)并在外面，即所謂的屏蔽作用，其實(shí)是殼內(nèi)兩種電場(chǎng)并存，矢量和為零而已存，矢量和為零而已2兩種情況兩種情況(1)導(dǎo)體內(nèi)空腔不受外界影響，如圖甲所示：導(dǎo)體內(nèi)空腔不受外界影響，如圖甲所示：(2)接地導(dǎo)體空腔外部不受內(nèi)部電荷影響，如圖乙所示：接地導(dǎo)體空腔外部不受內(nèi)部電荷影響，如圖乙所示：靜電屏蔽現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)靜電屏蔽現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)3實(shí)現(xiàn)過程實(shí)現(xiàn)過程(1)如圖甲，因場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與導(dǎo)體球殼表面上感應(yīng)電荷如圖甲，因場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與導(dǎo)體球殼表面上感應(yīng)電荷在空腔內(nèi)的合場(chǎng)強(qiáng)為零在空腔內(nèi)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,達(dá)到靜電平衡狀態(tài)，對(duì)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了屏蔽達(dá)到靜電平衡狀態(tài)，對(duì)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了屏蔽.(2)如圖乙，當(dāng)金屬殼接地時(shí)，外表面的感應(yīng)電荷傳給地球，外如圖乙，當(dāng)金屬殼接地時(shí)，外表面的感應(yīng)電荷傳給地球，外部電場(chǎng)消失，對(duì)外起到屏蔽作用部電場(chǎng)消失，對(duì)外起到屏蔽作用因此，靜電屏蔽現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是靜電感應(yīng)現(xiàn)象和靜電平衡狀態(tài)因此，靜電屏蔽現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是靜電感應(yīng)現(xiàn)象和靜電平衡狀態(tài)特別提醒：特別提醒：(1)分析靜電屏蔽問題時(shí)首先要分清外殼是否接地分析靜電屏蔽問題時(shí)首先要分清外殼是否接地.(2)實(shí)際應(yīng)用中金屬外殼不必嚴(yán)格完全封閉，用金屬網(wǎng)罩代替金實(shí)際應(yīng)用中金屬外殼不必嚴(yán)格完全封閉，用金屬網(wǎng)罩代替金屬殼體也能起到屏蔽作用屬殼體也能起到屏蔽作用 (2014天津一中高二檢測(cè)天津一中高二檢測(cè))如圖所示，一個(gè)不帶電的導(dǎo)如圖所示，一個(gè)不帶電的導(dǎo)體球體球N，置于空心導(dǎo)體球，置于空心導(dǎo)體球M附近，現(xiàn)將另一個(gè)帶電荷量為附近，現(xiàn)將另一個(gè)帶電荷量為Q的的金屬球放于空腔導(dǎo)體金屬球放于空腔導(dǎo)體M內(nèi)，則內(nèi)，則( )A若若M接地，接地，N上無感應(yīng)電荷上無感應(yīng)電荷B若若M不接地，且不接地，且M原來不帶電，原來不帶電，N上無感應(yīng)電荷上無感應(yīng)電荷C若若M不接地，且不接地，且M原來不帶電，原來不帶電，N上有感應(yīng)電荷上有感應(yīng)電荷D若若M不接地，且不接地，且M原來帶電，原來帶電，N上一定有感應(yīng)電荷上一定有感應(yīng)電荷AC思路探究思路探究導(dǎo)體球?qū)w球M處于靜電平衡時(shí)，處于靜電平衡時(shí)，M外側(cè)是否有凈電外側(cè)是否有凈電荷？荷？M外部是否有電場(chǎng)？外部是否有電場(chǎng)？解析解析若若M接地，空心導(dǎo)體球接地，空心導(dǎo)體球M外沒有電場(chǎng)，外沒有電場(chǎng)，N上無感應(yīng)電上無感應(yīng)電荷，荷，A正確，若正確，若M不接地，且不接地，且M原來不帶電，則空心球原來不帶電，則空心球M外有外有電場(chǎng)，電場(chǎng)，N上有感應(yīng)電荷，上有感應(yīng)電荷，B錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，C正確若正確若M不接地，且不接地，且M原來帶電，由于原來帶電，由于Q的放入，可能使空腔電荷集聚于內(nèi)表面，的放入，可能使空腔電荷集聚于內(nèi)表面，則則N上可能有感應(yīng)電荷，也可能沒有感應(yīng)電荷，上可能有感應(yīng)電荷，也可能沒有感應(yīng)電荷，D錯(cuò)誤錯(cuò)誤空腔可以屏蔽外界電場(chǎng)，接地的空腔可以屏蔽內(nèi)部的電場(chǎng)，其空腔可以屏蔽外界電場(chǎng)，接地的空腔可以屏蔽內(nèi)部的電場(chǎng)，其本質(zhì)都是因?yàn)榧ぐl(fā)電場(chǎng)與感應(yīng)電場(chǎng)疊加的結(jié)果，分析中應(yīng)特別本質(zhì)都是因?yàn)榧ぐl(fā)電場(chǎng)與感應(yīng)電場(chǎng)疊加的結(jié)果，分析中應(yīng)特別注意分清是哪一部分電場(chǎng)，還是合電場(chǎng)作用的結(jié)果注意分清是哪一部分電場(chǎng)，還是合電場(chǎng)作用的結(jié)果3. (2014福建三明一中高二檢測(cè)福建三明一中高二檢測(cè))如圖所示，將懸在絕緣細(xì)如圖所示，將懸在絕緣細(xì)線上帶正電的小球線上帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球殼放在不帶電的金屬空心球殼B內(nèi)內(nèi)(與內(nèi)壁與內(nèi)壁不不接觸接觸)外加一個(gè)水平向右的場(chǎng)強(qiáng)為外加一個(gè)水平向右的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，對(duì)于最后的勻強(qiáng)電場(chǎng)，對(duì)于最后的結(jié)果，下列判斷正確的是的結(jié)果，下列判斷正確的是()AB的右端帶正電，的右端帶正電，A向左偏向左偏BB的右端帶正電，的右端帶正電，A不偏左也不偏右不偏左也不偏右CB的左端帶正電，的左端帶正電，A向右偏向右偏DB的左端帶負(fù)電，的左端帶負(fù)電，A不偏左也不偏右不偏左也不偏右BD解析：導(dǎo)體空腔處于外電場(chǎng)中時(shí)，由于靜電感應(yīng)的作用，導(dǎo)解析：導(dǎo)體空腔處于外電場(chǎng)中時(shí)，由于靜電感應(yīng)的作用，導(dǎo)體球殼的左端將感應(yīng)出負(fù)電荷，右端將感應(yīng)出正電荷，而導(dǎo)體球殼的左端將感應(yīng)出負(fù)電荷，右端將感應(yīng)出正電荷，而導(dǎo)體空腔內(nèi)部完全不受外加電場(chǎng)的影響故體空腔內(nèi)部完全不受外加電場(chǎng)的影響故A不會(huì)偏轉(zhuǎn)，故不會(huì)偏轉(zhuǎn)，故A、C錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，B、D正確故選正確故選BD.方法技巧方法技巧“等效替代等效替代”法在靜電感應(yīng)中的應(yīng)用法在靜電感應(yīng)中的應(yīng)用等效替代法是科學(xué)研究中常用的思維方法之一，是物理學(xué)中等效替代法是科學(xué)研究中常用的思維方法之一，是物理學(xué)中處理問題的一個(gè)基本方法等效替代法就是在保持某種效果處理問題的一個(gè)基本方法等效替代法就是在保持某種效果不變的前提下，用簡(jiǎn)單的、熟悉的、易于研究的物理模型或不變的前提下，用簡(jiǎn)單的、熟悉的、易于研究的物理模型或物理過程替代原來復(fù)雜的、陌生的物理模型或物理過程，使物理過程替代原來復(fù)雜的、陌生的物理模型或物理過程，使問題的研究和處理過程變得簡(jiǎn)單、方便問題的研究和處理過程變得簡(jiǎn)單、方便范例范例帶電荷量為帶電荷量為Q的正電荷距一很大的接地金屬板的距離的正電荷距一很大的接地金屬板的距離為為a，如圖所示試求金屬板對(duì)點(diǎn)電荷的作用力，如圖所示試求金屬板對(duì)點(diǎn)電荷的作用力名師點(diǎn)評(píng)名師點(diǎn)評(píng)根據(jù)靜電平衡的特點(diǎn)和等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)分根據(jù)靜電平衡的特點(diǎn)和等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)分布的對(duì)稱性，用布的對(duì)稱性，用“等效替代等效替代”的思想和方法巧妙求解此類題的思想和方法巧妙求解此類題目目.把陌生的電場(chǎng)用熟悉的電場(chǎng)等效替代，基于對(duì)等量異種電把陌生的電場(chǎng)用熟悉的電場(chǎng)等效替代，基于對(duì)等量異種電荷形成的電場(chǎng)的熟練掌握和應(yīng)用荷形成的電場(chǎng)的熟練掌握和應(yīng)用.