第一章靜電場(chǎng) 第七節(jié)靜電感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用 1 知道靜電感應(yīng)產(chǎn)生的原因 理解什么是靜電平衡狀態(tài) 2 理解靜電平衡時(shí) 靜電荷只分布在導(dǎo)體表面且內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零 3 知道靜電屏蔽及其應(yīng)用 一 靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng) 置于電場(chǎng)中的導(dǎo)體 自由電荷受電場(chǎng)力作用 將發(fā)生定向移動(dòng) E E 在導(dǎo)體兩端 積聚等量異種電荷 即靜電感應(yīng)現(xiàn)象 E 感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電場(chǎng)E 與原電場(chǎng)疊加 只要內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)不為零 自由電子就會(huì)繼續(xù)做定向移動(dòng) E 當(dāng)E E時(shí) 內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零 電荷不再發(fā)生定向移動(dòng) 導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再發(fā)生定向移動(dòng) 稱為靜電平衡狀態(tài) 靜電平衡的微觀解釋 靜電平衡的特點(diǎn) 1 處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體 內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零 3 處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體 它的表面是個(gè)等勢(shì)面 2 導(dǎo)體表面處場(chǎng)強(qiáng)方向必跟該點(diǎn)的表面垂直 地球是一個(gè)極大的導(dǎo)體 可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài) 所以它是一個(gè)等勢(shì)體 這是我們可以選大地做零電勢(shì)體的一個(gè)原因 靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布特點(diǎn) 1 導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷 電荷只分布在導(dǎo)體的外表面 2 在導(dǎo)體表面 越尖銳的位置 電荷的密度 單位面積的電荷量 越大 凹陷的位置幾乎沒有電荷 二 導(dǎo)體上電荷的分布 三 尖端放電 1 空氣的電離 強(qiáng)電場(chǎng)使空氣分子中正負(fù)電荷分離的現(xiàn)象叫做空氣的電離 2 尖端放電 在強(qiáng)電場(chǎng)作用下 物體尖端部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電 3 尖端放電的應(yīng)用 避雷針 四 靜電屏蔽 1 空腔導(dǎo)體的特點(diǎn)空腔導(dǎo)體能把外電場(chǎng)擋住 空腔內(nèi)沒有電場(chǎng) 空腔內(nèi)不受外電場(chǎng)的影響 2 靜電屏蔽導(dǎo)體殼 金屬網(wǎng)罩 能保護(hù)它所包圍的區(qū)域 使這個(gè)區(qū)域不受外電場(chǎng)的影響 這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽 3 靜電屏蔽的應(yīng)用 靜電除塵 靜電噴漆 1 如圖所示 在真空中把一絕緣導(dǎo)體AB向帶負(fù)電的小球P緩慢地靠近時(shí) 下列說法正確的是 A B端的感應(yīng)電荷越來越多B 導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)越來越大C 導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)D 導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M N兩點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)相等 AC 導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與帶負(fù)電的小球在兩點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等方向相反 2 關(guān)于靜電平衡 下列說法中正確的是 A 當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí) 導(dǎo)體上任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)一定相等B 當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí) 其外表面附近的電場(chǎng)方向一定與導(dǎo)體的表面垂直C 絕緣體也有靜電平衡狀態(tài)D 達(dá)到靜電平衡時(shí) 電荷分布在導(dǎo)體的外表面 ABD 3 在下列實(shí)驗(yàn)中 驗(yàn)電器的金屬箔會(huì)張開的是 B 4 如右圖所示 在絕緣板上放有一個(gè)不帶電的金箔驗(yàn)電器A和一個(gè)帶正電荷的空腔導(dǎo)體B 下列實(shí)驗(yàn)方法中能使驗(yàn)電器箔片張開的是 A 用取電棒C 帶絕緣柄的導(dǎo)體棒 先跟B的內(nèi)壁接觸一下后再跟A接觸B 用取電棒C先跟B的外壁接觸一下后再跟A接觸C 用絕緣導(dǎo)線把驗(yàn)電器跟取電棒C的導(dǎo)體部分相連 再把取電棒與B的內(nèi)壁接觸D 使驗(yàn)電器A靠近B 在A選項(xiàng)中先和B的內(nèi)壁接觸后 由于B的內(nèi)壁本身沒有電荷 所以再接觸A時(shí)驗(yàn)電器箔片不張開 B選項(xiàng)可以 C項(xiàng)中用絕緣導(dǎo)線實(shí)際上將驗(yàn)電器和B連成了一個(gè)導(dǎo)體 A球因接觸而帶電 D項(xiàng)中是感應(yīng)起電 BCD 5 在一個(gè)導(dǎo)體球殼內(nèi)放一個(gè)電荷量為 Q的點(diǎn)電荷 如下圖所示 用Ep表示球殼外任一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) 則 A 當(dāng) Q在球殼中央時(shí) Ep 0B 不論 Q在球殼內(nèi)何處 Ep一定為零C 只有當(dāng) Q在球心且球殼接地時(shí) Ep 0D 只要球殼接地 不論 Q在球殼內(nèi)何處 Ep 0 Q在球殼內(nèi)任何位置 只會(huì)影響球殼內(nèi)的負(fù)電荷分布 球殼外部帶正電荷會(huì)使外部場(chǎng)強(qiáng)不為零 所以A B錯(cuò) 而球殼接地會(huì)使外部電荷導(dǎo)入大地 所以外部場(chǎng)強(qiáng)才會(huì)為零 故C也錯(cuò) 選D D 6 某農(nóng)村小塑料加工廠的高頻熱合機(jī) 焊縫用 產(chǎn)生的電磁波頻率和電視信號(hào)頻率接近 由于該村尚未通有線電視信號(hào) 空中的信號(hào)常常受到干擾 在電視熒屏上出現(xiàn)網(wǎng)狀條紋 影響正常收看 為了使電視機(jī)不受干擾 可采取的辦法是 A 將電視機(jī)用一金屬籠子罩起來B 將電視機(jī)用一金屬籠子罩起來 并將金屬籠接地C 將高頻熱合機(jī)用一金屬籠子罩起來D 將高頻熱合機(jī)用一金屬籠子罩起來 并將金屬籠接地 D 7 2010 海南卷 利用靜電除塵器可以消除空氣中的粉塵 靜電除塵器由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成 A和B分別接到高壓電源的正極和負(fù)極 其裝置示意圖如右圖所示 A B之間有很強(qiáng)的電場(chǎng) 距B越近 場(chǎng)強(qiáng) 填 越大 或 越小 B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子 粉塵吸附電子后被吸附到 填 A 或 B 上 最后在重力作用下落入下面的漏斗中 越大 A 1 任何導(dǎo)體在靜電場(chǎng)中 都會(huì)處于靜電平衡狀態(tài) 2 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的性質(zhì) 1 內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零 表面場(chǎng)強(qiáng)方向與表面垂直 2 整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體 表面是等勢(shì)面 3 電荷只能分布在導(dǎo)體的外表面 3 靜電平衡的應(yīng)用 1 尖端放電 避雷針 2 靜電屏蔽 課堂小結(jié)