高中物理 静电场二第7节学案Word文档下载推荐.docx

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1.静电感应现象：

放在电场中的导体其内部自由电荷在

作用下定向移动，而使导体两端出现电荷的现象。

2.静电平衡状态：

导体中（包括表面）不再发生定向移动，我们就认为导体达到了静电平衡状态。

3.静电平衡状态下导体的特点：

①处于静电平衡状态的导体，内部的

处处为零。

②处于静电平衡状态的整个导体是一个，它的表面是一个等势面。

③表面处的场强不为零，表面处的场强方向跟导体表面。

（4）导体上电荷的分布：

①处于静电平衡状态的导体，内部没有电荷，电荷只分布在。

②在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量），凹陷的位置电荷。

名师点睛

1.静电感应现象的原因

当不带电的导体处于电场中时，导体内的自由电子在电场力的作用下逆电场线而定向移动，使导体一侧带负电，而另一侧带上正电。

2.静电平衡实质

在达到静电平衡的过程中，外电场引起导体内自由电荷的定向移动使导体两侧出现感应电荷，感应电荷的电场和外电场方向相反，使合场强减小，随着感应电荷的继续增加，合场强逐渐减小，直至感应电荷产生的附加电场E`和原电场E在导体内叠加为零，即E`=E，自由电子停止定向移动。

3.静电平衡的条件

导体内部的合场强为零，即E合＝0。

4.静电平衡状态下导体的特点：

⑴内部场强处处为零（不为0则自由电子将继续移动直至合场强为0）

⑵导体中没有自由电荷定向移动（没有静电荷），静电荷只分布在导体的外表面。

⑶在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷。

实验证明：

法拉第圆筒实验

②尖端放电的利弊

应用：

避雷针就是利用了_________而实现了

A.导体B上任意一点的电势为零；

B.导体B上任意一点的电势都为正；

C.导体B上任意一点的电势都为负；

D.导体B上右端点的电势等于左端点的电势。

5.如图所示,长为10cm的导体棒原来不带电，现将一带电荷量Q=8．O×

lO-10C的正点电荷放在距棒左端5cm处的P点,达到静电平衡后棒上感应电荷在棒内中点O处产生的场强大小等于_____,方向______。

知识点二静电现象的应用

1.将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内（不与球接触），另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图所示，于是有（　　）

A．A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向

本质：

是静电感应，导体外表面感应

B．A的位置不变，B向右偏离竖直方向

C．A向左偏离竖直方向，B的位置不变

D．A和B的位置都不变

【审题指导】

（1）金属球壳（网）可使内部电荷不受外部电场影响。

（2）不接地金属球壳（网）内的电荷对外部电荷有影响。

（3）接地金属球壳（网）内的电荷对外部电荷无影响。

【学霸提示】

空腔可以屏蔽外界电场，接地的空腔可以屏蔽内部的电场，其本质都是因为激发电场与感应电场叠加的结果，分析中应特别注意分清是哪一部分电场，还是合电场作用的结果。

2.如图所示，用起电机使金属鸟笼带电，站在金属架上的鸟安然无恙，且不带电，其原因是（　　）

A．鸟的脚爪与金属架绝缘

B．鸟与笼电势相同，无电势差

C．鸟笼内部场强为零，电荷分布在笼的外表面

D．起电机使笼带电，笼的电势不会很高

挑战自我

3.在如图所示的实验中，验电器的金属箔片会张开的是（　　）

4.如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷．在静电平衡后，下列物理量中不等于0的是（　　）

A．导体腔内任意点的电场强度

B．导体腔内任意点的电势

C．导体外表面的电荷量

D．导体空腔内表面的电荷量

5.静电喷涂利用了电荷之间的相互作用，其喷涂原理如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．涂料微粒一定带正电

B．涂料微粒一定带负电

C．涂料微粒可能带正电，也可能带负电

D．喷嘴与工件之间的电场为匀强电场

仍然是静电感应，使导体内表面感应电荷与壳内电荷在导体壳表面以外空间叠加结果为零。

【特别提醒】

处于静电平衡的导体，内部场强为零，但电势不一定为零。

1.电场力等量异号2.自由电子

3.场强等势体垂直4.外表面上越大几乎无

1.【答案】AC

2.【答案】

（1）0　

（2）k

，方向向左

【解析】

（1）金属杆处于静电平衡时内部场强处处为0，故金属杆中点处场强为0。

（2）内部场强是两个场强的叠加，所以E感－E＝0

E感＝E＝k

，

E感与E方向相反，E感的方向向左。

3.【答案】A

【解析】在盘中A点激发的附加场强E′应与－Q在A点产生的场强等大反向，故A正确。

4.【答案】BD

【解析】处于静电平衡状态下的导体：

导体体是个等势体，导体表面是个等势面；

故D正确，由于电场线由正电荷出发终止于负电荷或无穷远，可大致画出电场线的分布，由此可知导体B上各点的电势均相等且为正。

故B选项正确。

5.【答案】720N/C方向由O指向P

【解析】电场中的导体达到静电平衡后，导体内部场强处处为零，本质上是施感电荷与感应电荷在导体内部该处的合场强等于零。

即：

E施O+E感O=0（矢量和）而E施O=

=720N/C；

由P指向O，所以E感O=720N/C；

方向由O指向P

1.自由电子离子中和尖端放电光滑2.处处为零两条导线3.静电屏蔽

1.【答案】B

【解析】带正电的小球A放在不带电的空心球C内，由于静电感应，空心球外壳带正电，内壁带负电，因此B所在处有电场，所以B在电场力作用下向右偏靠近C；

由于空心球能屏蔽B球的电场，所以，A所在处场强为零，故A球不受电场力，位置不变。

点评：

注意电场的分布特点非常重要，C球金属壳内无电场，所以其内外没有力的直接联系，当B球靠近时，引起C球外壳的电荷分布的变化。

2.【答案】BC

3.【答案】B

【解析】A中不会张开，金属网可以屏蔽外电场；

B中会张开，因为金属网未接地，网内的带电体可以对外界产生影响；

C中不会张开，因为金属网已接地，网内的带电体对网外无影响，网外的带电体对网内也无影响。

4.【答案】C

【解析】静电平衡状态下的导体内部电场强度处处为零，且内表面不带电，故选项A、D正确，由于导体接地，故整个导体的电势为0，选项B正确；

导体外表面受带电体Q的影响，靠近Q的一端带负电荷，故所带电荷量不为零。

5.【答案】A

【解析】静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用下被吸附到工件上，而达到喷涂的目的，喷嘴与工件之间的电场是非匀强电场，选项D错误；

由题图知，待喷涂工件带负电，所以涂料微料应带正电，选项A正确，B、C错误。

静电可以被人们利用，目前，静电的应用已有多种，如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等方面，但依据的物理原理几乎都是让带电的物质微粒在静电力作用下奔向并吸附到电极上。

课堂小测

1.导体处于静电平衡状态时，下列说法正确的是（）

A．导体内部没有电场B．导体内部和外表面均有净电荷

C．导体内部有电荷的移动D．以

上说法均不正确

2．处于静电平衡中的导体，内部场强处处为零的原因是（　　）

A．导体内部无任何电场

B．外电场不能进入导体内部

C．所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零

D．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零

3.如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后（　　）

A．a端的电势比b端的高B．b端的电势比d点的低

C．a端的电势不一定比d点的低D．杆内c处电场方向由c指向b

4．避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是（　　）

A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地

B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷

C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地

D．以上说法都不对

5.具有一定厚度的空心球壳的球心位置放置一正电荷，图中画出了其空间电场的电场线分布情况，符合实际情况的是（　　）

6.图为静电除尘器除尘机理的示意图。

尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。

下列表述正确的是（　　）

A．到达集尘极的尘埃带正电荷B．电场方向由集尘极指向放电极

C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大

7．如图所示，绝缘金属球壳的空腔内有一带电小球，现在球壳左侧放一带电小球A，下列说法正确的是

A．A球对球壳内的电场不影响B．由于静电屏蔽，球壳内没有电场

C．球壳内外表面均没有电荷D．由于球壳接地，空腔内的电场对外部也没有影响

1.【答案】A

【解析】导体处于静电平衡状态时，导体内部场强处处为零，即没有电场，没有电荷的移动。

导体内部没有净电荷，净电荷分布在导体的外表面，选项A正确。

2.【答案】D

【解析】导体内部场强处处为零是由于感应电荷的电场与外电场叠加的结果，故D正确。

3.【答案】B

【解析】首先画出电场线（如

图所示），沿电场线方向电势降低，b端电势比

d点低，B正确。

金属杆ab静电平衡后是一个等势体，a端电势等于b端电势，也比d点低，选项A、C均错误。

静电平衡后的导体内部电场为零，选项D错误。

4.【答案】B

【解析】云层在靠近避雷针时，在避雷针尖端感应出与云层中的电荷电性相反的电荷，达到一定程度就向空中放电，中和云层中的电荷，从而避免雷击，所以选项B正确。

5.【答案】AD

6.【答案】BD

【解析】解析：

电子吸附尘埃使尘埃带负电，受力与电场方向相反，A、

C错。

故B、D正确。

7.【答案】AD

【解析】由于金属球壳接地，对内外电场都有屏蔽作用，故A、D对，球壳外表面没有电荷，因为空腔内有带电体，所以空腔内有电场，内表面有感应电荷，故B、C错。