【本讲教育信息】
一、教学内容
电容和电容器
本讲主要讲解电容、电容器的相关内容。
二、考点点拨
电容、电容器的分析与计算主要是和带电粒子在电场中的运动，稳恒电路综合在一起考查，高考中在选择题和计算题都有出现。
三、跨越障碍 （一）静电感应
1、静电感应：把导体放在外电场E 中，由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动，使导体的两端出现等量的异种电荷（近端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷），这种现象叫静电感应。
2、静电平衡：发生静电感应的导体两端感应出的等量异种电荷形成一附加电场E '，当感应电荷的电场与外电场大小相等，即E =E '时，自由电子的定向移动停止，这时的导体处于静电平衡状态。
3、静电屏蔽
（1）导体空腔（不论是否接地）内部的电场不受腔外电荷的影响。 （2）接地的导体空腔（或丝网）外部电场不受腔内电荷的影响。
例1：如图所示，把原来不带电的金属球壳B 的外表面接地，将一带正电q 的小球A 从小孔中放入球壳内，但不与B 发生接触，达到静电平衡后，则
A. B 带负电
B. B 的空腔内电场强度为零
C. B 的内表面电场强度为2
/r kq E = （r 为球壳内半径）
D. 在B 的外面把一带负电的小球向B 移时，B 内表面电场强度变小
解析：把金属壳接地时，金属壳B 和地球就可看成一个大导体。相对小球A 来说，B 的内表面是近端，地球另一侧是远端，因此B 的内表面被A 感应而带负电（即B 带负电），地球另一侧带正电，所以A 选项正确；因为金属壳B 的内表面带负电，电场线由A 指向内表面，所以B 选项不正确；因为B 的内表面的电场强度等于A 球和B 内表面的负电荷形成
的电场的叠加，可知B 的内表面场强2/r kq E >，所以C 项错；由于静电屏蔽的作用，当把一带负电的小球移向B 时，B 的内表面电场强度不变，故选A 。
答案：A
（二）电容器、电容
1、两个彼此绝缘又相互靠得很近的导体就是一个电容器。电容器是一种容纳电荷的重要电学元件。
电容器的工作状态——充电和放电。充电就是使电容器带电的过程，电流流向正极板；
例3：如图所示的电路中，电容器的N 板接地，在其两板间的P 点固定一个带负电的点电荷，分析以下过程后。电容器的电荷量Q 、两极间的电压U 、两极间的场强E ，P 点的电势?、负电荷在P 点的电势能p E 各如何变化？
（1）S 接通后再将M 板上移一小段距离。
（2）S 接通后再断开，再将N 板上移一小段距离。
解析：（1）S接通时，U不变；M板上移，d增大，E减小，c减小，Q减小；?减E增大
小；
p
）静电计是用来测电势差的仪器，要测量的两点需与小球
相连。静电计外壳接地（可认为和
板带电荷量是不变的，B板向下移动，c变小，
U
指针张开一定角度。以下说法中正确的是
A. B板向上移，静电计张角减小
B. B板向左移，静电计张角减小
C. 板间插入玻璃板，静电计张角减小
D. 使A板放走部分电荷，静电计张角减小
解析：两板电量不变，B 板上移，S 减小，电容c 变小，由c
Q
U =得到板间电压U 变大；B 板左移，d 增大，电容c 变小，U 变大；板间插入玻璃板，ε增大，c 变大，U 变小；使A 板放走部分电荷，Q 变小，c 不变，U 变小。
答案：CD
例6：如图所示，把一个平行板电容器接在电压U =10V 的电源上，现进行下列四步操作：（1）合上S ；（2）在两板中间插入厚为d
的金属板；（3）打开S ；（4）抽出金属板。则此
C. 5V 设未插入金属板时，平行板电容器电容为0c ，所以插入金属板后电容器电容
【模拟试题】（答题时间：60分钟）
1、下列关于电容器的说法正确的是
A. 电容器的电容越大，带的电荷量越多
B. 对一个电容器充电时，只要电路不断开，电容器的带电量就会不断增加
C. 根据U
Q
c =可知，电容器的电容跟电容器的带电量成正比，跟它两极间的电压成反比
D. 在击穿电压以下，无论电容器带电量如何，它所带的电量与电压的比值是不变的 B. 1E <2E
D. 1E 和2E 均小于未拉开前的场强、一平板电容器通过开关和电源相连，如图所示，电源的电动势保持
C. 4.5V 如图所示为某一电容器所带电荷量和两端电压之间的关系图线，
A. 0.02C
B. 0.08C
C. 0.16C
D. 0.20C 6、如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A 与一灵敏的静电计相接，极板B 接地，若极板B 稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论
的依据是
A. 两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大
B. 两极板间的电压不变，极板上的电荷量减小
C. 极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变大
点的电势能，将正极板移到图中虚线所示的位置，则
B. E不变、?升高
D. ?升高、E
、平行板电容器的两板水平放置，相距为d，并使上、下板分别与电源的正负极相连
识别。那么每次敲打按键时，按键移动距离至少为多少才能被计算机识别？
、如图所示，水平放置的两平行金属板A、B
板接地且中央有孔，现将带电荷量为+q、质量为
上方h处无初速度地滴下，落向B板的电荷全部传给B板，问：
（1）第几滴液滴在A、B间做匀速直线运动？
（2）能够到达B板的液滴不会超过多少滴？
【试题答案】
1、答案：D 解析：由电容器的电容是由本身的因素决定的，与带电量和电压均无关而电容器的带电量与电容和电压均成正比。
2、答案：ACD
3、答案：B
解析：由d
U
E =
得：第一种情况U 不变，d 增大，则1E 减小。第二种情况Q 不变，d
d d
Q Q ?+将C Q 14
10
5.1-?=，cm d C Q 1,10114=?=?-代入得cm d 4.0=? 10、答案：（1） 1gcd 2+=q m n （2） 2
)
(q d h m gc x += 解析 （1）设第n 滴液滴在A 、B 间做匀速直线运动，此时，板上电荷量为q n Q )1(-=，板上电压c
q
n c Q U )1(-==
板间电场强度cd
q n d U E )1(-==
① 由平衡条件得mg Eq = ②
由①②得 1gcd
2
+=q
m n （2）设能够到达B 板的液滴不会超过x 滴，且第1+x 滴到B 板速度恰为零然后返回 极板上最大电荷量xq Q =' ③
xq Q '
物理总复习： 静电感应 电容器 编稿：xx 审稿：xx 【考纲要求】 1、知道静电感应现象； 2、知道什么是电容器以及常用的电容器； 3、理解电容器的概念及其定义，并能进行相关的计算； 4、知道平行板电容器与哪些因素有关及4S C kd επ=。 【考点梳理】 考点一、静电平衡 1、静电平衡状态 （1）静电平衡状态的定义：处于静电场中的导体，当导体内部的自由电荷不再发生定 向移动时，我们说导体达到了静电平衡状态。 （2）静电平衡状态出现的原因是：导体在外电场的作用下，两端出现感应电荷，感应 电荷产生的电场和外电场共同的作用效果，使得导体内部的自由电荷不再定向移动。（导体 内部自由电荷杂乱无章的热运动仍然存在着） 2、静电平衡状态的特点 要点诠释： （1）处于静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零。 导体内部的场强E 是外电场E 0和感应电荷产生的场E /的叠加，即E 是E 0 和E '的矢量和。当导体处于静电平衡状态时，必定有感应电荷的场与外电场大小相等、方向相反，即：E 0 =－E '。 （2）处于静电平衡状态的导体，其表面上任何一点的电场强度方向与导体表面垂直。 如果导体表面的场强不与导体表面垂直，必定存在着一个切向分量，这个切向分量就会使得导体表面的自由电荷沿着表面切线方向运动，那么，导体所处的状态就不是平衡状态，与给定的平衡状态相矛盾，所以导体表面的场强方向一定与导体表面垂直。 （3）达到静电平衡状态下的导体是一个等势体，导体表面是一个等势面。 由上面的思考题知道，无论是在导体内部还是在导体的表面上或者是由导体的内部到表面上移动电荷，电场力都不做功，这就说明了导体上任何两处电势差为零，即整个导体处处等势。 （4）静电平衡状态导体上的电荷分布特点： ①导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面 ②导体表面越尖锐的地方电荷密度越大，凹陷的地方几乎没有电荷。 3、静电屏蔽及其应用 要点诠释： （1）静电屏蔽：将电学仪器用金属外壳或者金属网包围起来，以防止外电场对它的影响，金属网或者金属壳的这种作用就叫做静电屏蔽。 （2）实验及解释：如图甲所示，使带电的导体接近验电器，静电感应使得验电器的金箔张开。若用一个金属网将验电器罩住，再使带电金属球靠近，验电器的金箔不会张开，如图乙所示，即使用导线把验电器和金属网连接，箔片也不张开。可见金属网可以把外电场遮住——由于静电感应使金属网内部场强为0，使内部不受外电场的影响。
电磁感应中的电容器与金属棒相结合的问题 黄德利山东省兖州一中272100 摘要：部分导体做变速运动产生变化的电流时，高中阶段的闭合电路欧姆定律就无法列式计算，学生感觉无从下手，从而这一类的问题成为高三复习的难点。通过最近全国各地的一模考试发现，这类问题在各地一模中均有体现。 关键词：电磁感应；电容器；金属棒 电容器是一个储存电荷的容器，它可以进行无数次的充放电。在充放电的过程中，可以理解为变化的电流可以通过电容器。因此，在一些含有电容器的电磁感应电路中，当一部分导体做变速运动产生变化的电流时，高中阶段的闭合电路欧姆定律就无法列式计算，学生感觉无从下手，从而这一类的问题成为高三复习的难点。通过最近全国各地的一模考试发现，这类问题在各地一模中均有体现。实际上这类问题，只要认真分析，寻找其中的规律，这类问题其实也很好解决。下面通过几个例题对与电容器相关的问题分类解决。 一、金属棒做匀加速直线运动 例1、.如图所示，位于同一水平面的两根平行导轨间的距离是L，导线的左端连 接一个耐压足够大的电容器，电容器的电容为C。放在 导轨上的导体杆cd与导轨接触良好，cd杆在平行导轨 平面的水平力作用下从静止开始匀加速运动，加速度为 a，磁感强度为B的匀强磁场垂直轨道平面竖直向下，导 轨足够长，不计导轨和连接电容器导线的电阻，导体杆 的摩擦也可忽略。求从导体杆开始运动经过时间t电容 器吸收的能量E＝？ 解析：据题意，导体杆MN加速切割磁感线，产生的感应电动势且不断增大，电容器两极板间电压随着增大，储存的电能增加，同时由于电容器处于连续充电状态中，电路中有持续的充电电流，故导体杆受到向左的安培力。因电容器在时间t内吸收的电能可以用克服安培力做的功来量度，所以弄清楚充电电流及安培力的变化规律，就成为解答本题的关键。 设某时刻导体杆切割磁感线的速度为v，产生的感应电动势为E，电容器所带的电荷量为q，两极板间的电压为u，则有：u=E=BLv,q=Cu=CBLv。设经过一个很短的时间间隔Δt，速度的变化量为Δv，则电容器带电量的变化量为： Δq=CBLΔv。 在时间Δt内充电电流的平均值可表示为： i==CBLa
第3课时 电容器 静电现象的应用 1．电容器 ⑴任何两个彼此绝缘而又相距很近的导体都可以构成电容器． ⑵把电容器的两个极板分别与电池的两极相连，两个极板就会带上等量异种电荷．这一过程叫 电容器的充电．其中任意一块板所带的电荷量的绝对值叫做电容器的带电量；用导线把电容器的两板接通，两板上的电荷将发生中和，电容器不再带电，这一过程叫做放电． 2．电容 ⑴电容器所带的电量Q 跟两极板间的电势差U 的比值，叫做电容器的电容，用符号C 表示． ⑵定义式：C =Q U ,若极板上的电量增加ΔQ 时板间电压增加ΔU ,则C =Q U V V ． ⑶单位：法拉，符号：F ，与其它单位的换算关系为：１F ＝106F m ＝1012pF ⑷意义：电容是描述电容器储存电荷本领大小的物理量，在数值上等于把电容器两极板间的 电势差增加１V 所增加的电量． 3.平行板电容器 ⑴一般说来，构成电容器的两个导体的正对面积S 越大 ，距离d 越小，这个电容器的电容 就越大；两个导体间电介质的性质也会影响电容器的电容． ⑵表达式：板间为真空时：C =4s kd p ， 插入介质后电容变大r e 倍：C =4r s kd e p ，k 为静电力常数，r e 称为相对（真空）介电常数． 说明：Q C U = 是电容的定义式，它在任何情况下都成立，式中C 与Q 、U 无关，而由电容器自身结构决定．而4r s C kd e p =是电容的决定式，它只适用于平行板电容器，它反映了电容与其 自身结构S 、ｄ、r e 的关系． 4．静电平衡状态下的导体 ⑴处于静电平衡下的导体，内部合场强处处为零． ⑵处于静电平衡下的导体，表面附近任何一点的场强方向与该点的表面垂直． ⑶处于静电平衡下的导体是个等势体，它的表面是个等势面． ⑷静电平衡时导体内部没有电荷，电荷只分布于导体的外表面． 导体表面，越尖的位置，电荷密度越大，凹陷部分几乎没有电荷． 5．尖端放电 导体尖端的电荷密度很大，附近电场很强，能使周围气体分子电离，与尖端电荷电性相反的离子在电场作用下奔向尖端，与尖端电荷中和，这相当于使导体尖端失去电荷，这一现象叫尖端放电．如高压线周围的“光晕”就是一种尖端放电现象，避雷针做成蒲公花形状，高压设备应尽量光滑分别是生活中利用、防止尖端放电． 6．静电屏蔽 处于电场中的空腔导体或金属网罩，其空腔部分的合场强处处为零，即能把外电场遮住，使内部不受外电场的影响，这就是静电屏蔽．如电学仪器的外壳常采用金属、三条高压线的上方还有两导线与地相连等都是静电屏蔽在生活中的应用． 重点难点例析 一、处理平行板电容器相关量的变化分析 进行讨论的依据主要有三个：
专题：电磁感应现象中有关电容器类问题 1、电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制 新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为L，电阻不计。炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关S接1，使电容器完全充电。然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），MN 开始向右加速运动。当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导 轨。问： （1）磁场的方向； （2）MN刚开始运动时加速度a的大小； （3）MN离开导轨后的最大速度v m的大小。 试题分析：（1）根据通过MN电流的方向，结合左手定则得出磁场的方向．（2）根据欧姆定律得出MN刚开始运动时的电流，结合安培力公式，根据牛顿第二定律得出MN刚开始运动时加速度a的大小．（3）开关S接2后，MN开始向右加速运动，速度达到最大值时，根据电动势和电荷量的关系，以及动量定理求出 MN离开导轨后最大速度. 解：（1）电容器上端带正电，通过MN的电流方向向下，由于MN向右运动，根据左手定则知，磁场方向垂直于导轨平面向下． 2、一对无限长平行导轨位于竖直平面内，轨道上串联一电容器 C（开始未充电）.另一根质量为m的金属棒ab可沿导轨下滑， 导轨宽度为L，在讨论的空间范围内有磁感应强度为B、方向垂 直整个导轨平面的匀强磁场，整个系统的电阻可以忽略，ab棒 由静止开始下滑，求它下滑h高度时的速度v.
静电平衡和电容器 1、静电感应现象 （1）静电感应现象：导体在电场中自由电荷重新分布的现象。 （2）静电感应因果关系 原因 现象 结果 （3）静电平衡 当导体内E =0时（自由电子定向移动停止），导体达到静电平衡状态。 ①静电平衡状态：导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态。 ②静电平衡的条件：导体内部场强为零，即内E =0。 ③静电平衡状态下导体的特征： a 、导体内部场强处处为零。 b 、导体表面场强垂直表面。（原因：如果不垂直，场强就有一个沿导体表面的分量，自由电子还要发生定向移动） c 、导体为等势体，表面为等势面。（原因：导体内部场强处处为零，在导体内部移动电荷时，电场力不做功，任意两点间电势差为零；电荷在导体表面移动时，电场力与位移垂直，电场力不做功） ④静电平衡导体的电荷分别特点 a 、导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面。 b 、在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。 2、尖端放电 （1）空气电离 气体分子中的电子在强电场的作用下发生剧烈的运动，挣脱原子核对它的束缚而成为自自电子，同时气体分子变成带正电荷的正离子，这个现象叫做空气的电离。 （2）尖端放电 中性的分子电离后后变成带负电的自由电子和失去电子带正电的离子，这些带电粒子在强电场的作用下加速，撞击空气中的分子，使它们进一步电离，产生更多的带电粒子，那些所 带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，
这相当于导体尖端失去电荷，这个现象叫做尖端放电。 （3）应用和防止 ①应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 ②防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失。 1、静电屏蔽 （1）定义：处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，可以利用导体球壳（或金属网罩）封闭某区域，使该区域不再受外电场的影响，这一现象称为静电屏蔽。 （2）静电屏蔽的实质 利用静电屏蔽现象，使金属壳的感应电荷和外加场强的矢量和为零，好像是金属壳将电场“挡”在外面，即所谓的屏蔽作用，其实是壳内两种电荷并存，矢量和为零而已。 当金属壳达到静电平衡时，内部没有电场，因而金属的外壳会对其内部起到保护作用，使它内部不受外部电场影响。 （3）静电屏蔽的两种情况 ①导体内空腔不受外界影响，如图甲 ②接地导体空腔外部不受内部电荷影响，如图乙所示。 处于静电平衡的导体，内部场强处处为零的原因是（） A、外电场不能进入导体内部 B、所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零 C、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 D、以上解释都不正确 如图所示，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，能起到屏蔽外电场或内电场作用的是（） 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，下列物理量中等于零的是（） A、导体墙内任意点的场强 B、导体腔内任意点的电势 C、导体外表面的电荷量
电磁感应中的电容器问 题 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
电磁感应中的电容器与金属棒相结合的问题 黄德利山东省兖州一中 272100 摘要：部分导体做变速运动产生变化的电流时，高中阶段的闭合电路欧姆定律就无法列式计算，学生感觉无从下手，从而这一类的问题成为高三复习的难点。通过最近全国各地的一模考试发现，这类问题在各地一模中均有体现。 关键词：电磁感应；电容器；金属棒 电容器是一个储存电荷的容器，它可以进行无数次的充放电。在充放电的过程中，可以理解为变化的电流可以通过电容器。因此，在一些含有电容器的电磁感应电路中，当一部分导体做变速运动产生变化的电流时，高中阶段的闭合电路欧姆定律就无法列式计算，学生感觉无从下手，从而这一类的问题成为高三复习的难点。通过最近全国各地的一模考试发现，这类问题在各地一模中均有体现。实际上这类问题，只要认真分析，寻找其中的规律，这类问题其实也很好解决。下面通过几个例题对与电容器相关的问题分类解决。 一、金属棒做匀加速直线运动 例1、.如图所示，位于同一水平面的两根平行导轨间的距离是L，导线的左端连接一个耐压足够大的电容器，电容器的电容为C。放在导轨上的导体杆cd与导轨接触良好，cd杆在平行导轨平面的水平力作用下从静止开始匀加速运动，加速度为a，磁感强度为B的匀强磁场垂直轨道平面竖直向下，导轨足够长，不计导轨和连接电容器导线的电阻，导体杆的摩擦也可忽略。求从导体杆开始运动经过时间t电容器吸收的能量E＝？ 解析：据题意，导体杆MN加速切割磁感线，产生的感应电动势且不断增大，电容器两极板间电压随着增大，储存的电能增加，同时由于电容器处于连续充电状态中，电路中有持续的充电电流，故导体杆受到向左的安培力。因电容器在时间t内吸收的电能可以用克服安培力做的功来量度，所以弄清楚充电电流及安培力的变化规律，就成为解答本题的关键。
静电场和物质的相互作用 第章静电场与物质的相互作用理论基础为静电场的高斯定理与环流定理静电场与物质的相互作用问题：（）物质在静电场中要受到电场的作用表现出宏观电学性质（）物质的电学行为也会影响电场分布最后达到静电平衡状态。 引言导体***物质分类***导体、电介质和半导体与静电场作用的物理机制各不相同。 绝缘体半导体金属导体内存在大量的自由电子（在晶格离子的正电背景下）与导体相对绝缘体内没有可自由移动的电子称电介质本章讨论金属导体半导体内有少量的可自由移动的电荷超导体()第章静电场与物质的相互作用§静电场中的导体§电容器和电容§静电场中的电介质§静电场的能量FEi=静电感应：在外电场影响下导体表面不同部分出现正负电荷的现象。 一、导体的静电感应现象静电平衡：感应电荷产生的附加电场与外加电场在导体内部相抵消。 此时导体内部和表面没有电荷的宏观定向运动。 §导体的静电平衡性质E二、导体的静电平衡性质、导体内部的场强处处为零。 导体表面的场强垂直于导体的表面。 、导体内部和导体表面处处电势相等整个导体是个等势体。 导体表面成为等势面。 FEi=E、静电平衡下的孤立导体其表面处面电荷密度与该表面曲
率有关曲率（R）越大的地方电荷密度也越大曲率越小的地方电荷密度也小。 当表面凹进曲率为负值时电荷面密度更小。 RRRRR因此,孤立的带电导体球,长直圆柱,无限大平板表面电荷均匀分布特例：相距很远的大小导体球用导线相连接电势相等：Q,R, q,r,、处于静电平衡的导体其表面上各点的电荷密度与表面邻近处场强的大小成正比。 由高斯定理：E=S E来自电荷dS的贡献其他电荷贡献尖端放电与无限大带电平面的场强公式比较？**导体与静电场相互作用问题计算基本原则**导体静电平衡的条件静电场基本方程电荷守恒定律例、有任意形状的带电导体已知其表面上某处的面电荷密度为,试求该处电荷元dS受到其余电荷作用的电场力。 解：产生的场强为:（外侧）导体表面上其余电荷在dS内外侧产生的场强内侧的总场强:（内侧）由此算得导体表面外侧的总场强:电荷元受到的电场力:（外侧）（内侧）讨论若导体周围存在其他带电体,可以计算,导体表面电荷元σds受到的电场力表式同上σ例、两块大导体平板面积为S分别带电q和q两极板间距远小于平板的线度。 求平板各表面的电荷密度。 解：qqBA电荷守恒：由静电平衡条件导体板内E=。 特例：当两平板带等量的相反电荷时电荷只分布在两个平板的内表面！由此可知：两平板外侧电场强度为零内侧这就是平板电容器。 qqBA空腔内无电荷空腔内有电荷q电荷分布在导体内
专题:电磁感应现象中有关电容器类问题 1、电磁轨道炮利用电流与磁场的作用使炮弹获得超高速度,其原理可用来研制新武器与航天运载器。电磁轨道炮示意如图,图中直流电源电动势为E,电容器的电容为C。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为L,电阻不计。炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN,垂直放在 两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触。首先 开关S接1,使电容器完全充电。然后将S接至2, 导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出),MN 开始向右加速运动。当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时,回路中电流为零,MN达到最大速度,之后离开导轨。问: (1)磁场的方向; (2)MN刚开始运动时加速度a的大小; (3)MN离开导轨后的最大速度v m的大小。 试题分析:(1)根据通过MN电流的方向,结合左手定则得出磁场的方向.(2)根据欧姆定律得出MN刚开始运动时的电流,结合安培力公式,根据牛顿第二定律得出MN刚开始运动时加速度a的大小.(3)开关S接2后,MN开始向右加速运动,速度达到最大值时,根据电动势与电荷量的关系,以及动量定理求出MN离开导轨后最大速度、 解:(1)电容器上端带正电,通过MN的电流方向向下,由于MN向右运动,根据左手定则知,磁场方向垂直于导轨平面向下.
2、一对无限长平行导轨位于竖直平面内,轨道上串联一电容器 C(开始未充电)、另一根质量为m 的金属棒ab 可沿导轨下滑, 导轨宽度为L,在讨论的空间范围内有磁感应强度为B 、方向垂直整个导轨平面的匀强磁场,整个系统的电阻可以忽略,ab 棒由静止开始下滑,求它下滑h 高度时的速度v 、 解:设ab 棒下滑过程中某一瞬时加速度为a i ,则经过一微小的时间间隔Δt,其速度的增加量为Δv=a i ·Δt 、 棒中产生的感应电动势的增加量为:ΔE=BL Δv=BLa i ·Δt 电容器的极板间电势差的增加量为:ΔU i =ΔE=BLa i ·Δt 电容器电荷量的增加量为:ΔQ=C ·ΔU=CBLa i ·Δt 电路中的充电电流为:I=t Q ??=CBLa i ab 棒所受的安培力为:F=BLI=CB 2L 2a i
1、如图所示的甲、乙、丙图中，MN、PQ是固定在同一水平面内足够长的平行金属导轨。导体棒ab垂直放在导轨上，导轨都处于垂直水平面向下的匀强磁场中。导体棒和导轨间接触良好且摩擦不计，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，甲图中的电容器C原来不带电。今给导体棒ab 一个向右的初速度，在甲、乙、丙图中导体棒ab在磁场中的最终运动状态是（）。 A: 甲、丙中，棒ab最终将以相同速度做匀速运动；乙中ab棒最终静止 B: 甲、丙中，棒ab最终将以不同速度做匀速运动；乙中ab棒最终静止 C: 甲、乙、丙中，棒ab最终均做匀速运动 D: 甲、乙、丙中，棒ab最终都静止 答案详解B 2、如图所示,光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,轨道间距为,金属杆ab的质量为,电容器电容为,耐压足够大, 为理想电流表,导轨与杆接触良好,各自的电阻忽略不计,整个装置处于磁感应强度大小为,方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中.现用水平外力F拉ab向右运动,使电流表示数恒为. (1)求时电容器的带电量 (2)说明金属杆做什么运动 (3)求时外力做功的功率. 答案解:(1)由, (2)设杆某时刻的速度为v,此时电容器的电压 电容器的电量 电流恒定,a恒定,即金属杆做匀加速直线运动 (3) 由牛顿第二定律得:
由公式 答:(1)时电容器的带电量是1C; (2)金属杆做匀加速直线运动; (3)时外力做功的功率是. 3、如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L。导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求： （1）电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；(25分) （2）金属棒的速度大小随时间变化的关系。(75分) 答案详解 解： （1）设金属棒下滑的速度大小为v，则感应电动势为 ① 平行板电容器两极板之间的电势差为② 设此时电容器极板上积蓄的电荷为Q，按定义有 ③ 联立①②③得 ④ （2）设金属棒到达速度大小为v时经历的时间为t，通过金属棒的电流为i，金属棒受到的磁场力为 ⑤ 设在时间间隔内流经金属棒的电荷量为，按定义有
私塾国际学府学科教师辅导教案 学员编号：sszk 年级：高一年级课时数：3课时学员姓名：范书凡辅导科目: 物理学科教师：王浩彬授课主题静电屏蔽 教学目的1、了解导体导电机制、静电平衡状态、静电感应现象； 2、理解电场中处于静电平衡状态下导体的特点； 3、了解静电屏蔽现象及其应用 教学重点静电平衡的原理 授课日期及时段2016-8-4 19:00-21:00 【基础知识巩固】 【要点梳理】 1. 静电感应现象及静电平衡 （1）现象解释：将呈电中性状态的金属导体放入场强为E 的静电场中，导体内自由电子便 受到与场强E 方向相反的电场力作用，除了做无规则热运动，自由电子还要向电场玩的反方向作定向移动，图1—4一l（a）所示，并在导体的一个侧面集结，使该侧面出现负电荷，而相对的另一侧出现“过剩”的等量的正电荷图l一4—1（b）所示。在电场中的导体沿着电场强度方向两个端面出现等量异种电荷，这种现象叫做静 电感应。 （2）导体静电平衡条件：E 内 =0 由于静电感应，在导体两侧出现等量异种电荷，在导体内部形成与场强E 向的场强E'，在 导体内任一点的场强可表示为E 内=E +E′。 因附加电场E′与外电场E 方向相反，叠加的结果削弱了导体内部的电场，随着导体两侧感 应电荷继续增加，附加电场E′增强，合场强E 内将逐渐减小。当E 内 =0时，自由电子的定向运 动也停止了。如图1—4—1（c）。 说明： ①导体静电平衡后内部场强处处为零，是指电场强度E ，与导体两端感应电荷产生的场强E′的合场强为零。 ②金属导体建立静电平衡状态的时间是短暂的。 ③静电平衡时，电荷在导体表面的分布往往是不均匀的，越是尖锐的地方，电荷分布越密，
微讲座(九)——电磁感应中的含容电路分析 一、电磁感应回路中只有电容器元件 这类问题的特点是电容器两端电压等于感应电动势，充电电流等于感应电流． (2013·高考新课标全国卷Ⅰ)如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L .导轨上端接有一平行板电容器，电容为C .导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向垂直于导轨平面．在导轨上放置一质量为m 的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触．已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g .忽略所有电阻．让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求： (1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系； (2)金属棒的速度大小随时间变化的关系． [解读] (1)设金属棒下滑的速度大小为v ，则感应电动势为E ＝BL v ① 平行板电容器两极板之间的电势差为U ＝E ② 设此时电容器极板上积累的电荷量为Q ，按定义有C ＝Q U ③ 联立①②③式得Q ＝CBL v .④ (2)设金属棒的速度大小为v 时经历的时间为t ，通过金属棒的电流为i .金属棒受到的磁场的作用力方向沿导轨向上，大小为F 安＝BLi ⑤ 设在时间间隔(t ，t ＋Δt )内流经金属棒的电荷量为ΔQ ，据定义有i ＝ΔQ Δt ⑥ ΔQ 也是平行板电容器两极板在时间间隔(t ，t ＋Δt )内增加的电荷量．由④式得：ΔQ ＝CBL Δv ⑦ 式中，Δv 为金属棒的速度变化量．据定义有a ＝Δv Δt ⑧ 金属棒所受到的摩擦力方向斜向上，大小为F f ＝μF N ⑨ 式中，F N 是金属棒对导轨的正压力的大小， 有F N ＝mg cos θ⑩ 金属棒在时刻t 的加速度方向沿斜面向下，设其大小为a ，根据牛顿第二定律有mg sin θ－F 安－F f ＝ma ? 联立⑤至?式得a ＝m (sin θ－μcos θ)m ＋B 2L 2C g ? 由?式及题设可知，金属棒做初速度为零的匀加速运动．t 时刻金属棒的速度大小为v ＝m (sin θ－μcos θ)m ＋B 2L 2C gt . [答案] (1)Q ＝CBL v (2)v ＝ m (sin θ－μcos θ)m ＋B 2L 2C gt [总结提升] (1)电容器的充电电流用I ＝ΔQ Δt ＝C ΔU Δt 表示． (2)由本例可以看出：导体棒在恒定外力作用下，产生的电动势均匀增大，电流不变，
学案9 电容器和电容 学案10 静电的应用及危害 [学习目标定位] 1.知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造. 2.理解电容的概念及其定义式和决定式. 3.了解平行板电容器电容与哪些因素有关，并能用其讨论有关问题. 4.了解静电的应用以及防止静电危害的办法． 一、电容器 1．储存 的元件叫电容器．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的 ，就构成一个电容器． 2．电容器任一个极板带电荷量的 叫做电容器的电荷量． 二、电容器的电容 一个电容器所带的电荷量Q 与电容器两极间的电势差U 成正比，比值Q U 是一个常量．它与 电荷量Q 和电压U ，反映了电容器 的能力，叫做电容．电容的单位是 ，简称 ，符号是F.1 μF ＝10－ 6 F,1 pF ＝10－12 F. 三、平行板电容器的电容 平行板电容器两板之间的正对面积S 越大，电容C ；板间距离d 越大，电容C ；插入电介质后电容C ．(即C ＝εr S 4πkd ，εr 为电介质的相对介电常数) 四、 常用电容器 从构造上看可分为 电容器和 电容器．电容器能长期 工作时所能承受的电压叫额定电压，电容器的电压超过某一限度，电介质被击穿，这个极限电压称为击穿电压．电容器外壳上标的是 ，比击穿电压 ． 五、静电的应用 有 、静电屏蔽、 、静电复印机、激光打印机等．预防静电危害的方法有 ；调节空气的湿度；易燃易爆环境中 .
2 一、电容器 电容 [问题设计]照相机的闪光灯是通过电容供电的，拍照前先对电容器充电，拍照时电容器瞬间放电，闪光灯发出耀眼的白光．拍照前、后的充电过程和放电过程，能量发生怎样的变化？ [要点提炼] 1．任意两个彼此 又相距很近的 ，都可以看成一个电容器． 2．电容器的电容在数值上等于两极板间每升高(或降低)单位电压时增加(或减少)的电荷量． C ＝Q U ＝ΔQ ΔU ，对任何电容器都适用．Q 为电容器的带电荷量，是其中一个极板上带电荷量的 绝对值． [延伸思考] 是否可以根据C ＝Q U 认为，电容器的电容与电容器所带电荷量成正比，与电容 器两极板间的电势差成反比？ 二、平行板电容器的电容 [问题设计]平行板电容器由两块平行放置的金属板组成．利用平行板电容器进行如下实验： (1)如图所示，保持Q 和d 不变，增大(或减小)两极板的正对面积S ，观察电势差U (静电计指针偏角)的变化，依据C ＝Q U ，分析电容C 的 变化． (2)如图所示，保持Q 和S 不变，增大(或减小)两极板间的距离d ，观察电势差U (静电计指针偏角)的变化，依据C ＝Q U ，分析电容C 的变 化． (3)如图所示，保持Q 、S 、d 不变，插入电介质，观察电势差U (静电计指针偏角)的变化，依据C ＝Q U ，分析电容C 的变化． [要点提炼] 1．平行板电容器的电容与两平行极板正对面积S 成 ，与电介质的相对介电常数εr
导轨电路中的电容问题 1．两相互平行且足够长的水平金属导轨MN 、PQ 放在竖直平面内，相距0.4m ，左端接有平行板电容器，板间距离为0.2m ，右端接滑动变阻器R 。水平匀强磁场磁感应强度为10T ，垂直于导轨所在平面，整个装置均处于上述匀强磁场中，导体棒CD 与金属导轨垂直且接触良好，棒的电阻为1Ω，其他电阻及摩擦不计。现在用与金属导轨平行，大小为2N 的恒力F 使棒从静止开始运动。已知R 的最大阻值为2Ω，g=10m/s 2 。则： ⑴ 滑动变阻器阻值取不同值时，导体棒处于稳定状态时拉力的功率不一样，求导体棒处于稳定状态时拉力的最大功率。 ⑵当滑动触头在滑动变阻器中点且导体棒处于 稳定状态时，一个带电小球从平行板电容器左侧，以某一速度沿两板的正中间且平行于两极板射入后，在两极板间恰好做匀速直线运动；当滑动触头位于最下端且导体棒处于稳定状态时，该带电小球以同样的方式和速度射入，小球在两极板间恰好做匀速圆周运动，则小球的速度为多大。 解：（1）当棒达到匀速运动时，棒受到的安培力F 1与外力F 相平衡，即 F=F 1=BIL ① （1分） 此时棒产生的电动势E=BL v ，则电路中的电流。 I ＝ E R ＋r ＝ BL v R ＋r ② （1分） 由①②式得此时棒的速度 V ＝F(R ＋r) B 2L 2 ③ （1分） 拉力功率 P ＝FV ＝F 2 (R ＋r) B 2L 2 ④ （1分） 由④式知回路的总电阻越大时，拉力功率越大， 当R=2Ω时，拉力功率最大，P m =(W) （1分） (2)当触头滑到中点即R=1Ω时，由③式知棒匀速运动的速度 P Q D
静电屏蔽电容要点·疑点·考点 课前热身 能力·思维·方法
要点·疑点·考点 1.静电屏蔽：导体球壳(或金属网罩)内达到静电平衡后，内部场强处处为0，不受外部电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽. 2.电容器、电容： (1)电容：C=Q/U，式中Q指每一个极板带电量的绝对值另外还有C=△Q/△U
要点·疑点·考点 (2)电容器的充、放电.充电，在两极间加电压、两板带等量异种电荷不断增大，直到两极电压等于电源电压为止；放电，两极间形成短路时两板电量中和.电容器的充、放电过程也伴随能量的转化. (3)常用电容器有：固定电容器和可变电容器.电解电容器有正负极，不能接反. 注意：电容器的电容是由电容器本身的因素决定，与Q、U无关.在数值上等于两板间每增加1V的电势差所需的电量.
要点·疑点·考点 3.平行板电容器的电容： (1)公式：C=εS/(4πk d)，其中，k为静电力恒量，S为正对面积 (2)二种情况的讨论： ①始终连在电源上时U一定，讨论Q、E随C的 变化情况. ②与电源断开后Q一定，讨论U、E随C的变化 情况. 能指出在每一变化过程中各种形式能量的转化.
课前热身 1.静电屏蔽有哪些用途? 〔答〕用金属罩保护电学仪器和电子设备.通信电览外面包一层铅皮，用来防止外界电场干扰. 2.电容器在充电和放电过程中所形成的电流方向如何?电容器在直流电路中是否有电流流过?〔答〕充电时电流方向是从电源正极流出；放电时是从电容器的带正电数极流出；无
课前热身 3.在研究平行板电容器的实验中，如何测量电容器的电压?能否改用电压表? 用静电计测量，而不能用电压表. 4.画出几种常见电容器的符号 【答案】略
仅供学习与参考 导轨电路中的电容问题 1．两相互平行且足够长的水平金属导轨MN 、PQ 放在竖直平面内，相距0.4m ，左端接有平行板电容器，板间距离为0.2m ，右端接滑动变阻器R 。水平匀强磁场磁感应强度为10T ，垂直于导轨所在平面，整个装置均处于上述匀强磁场中，导体棒CD 与金属导轨垂直且接触良好，棒的电阻为1Ω，其他电阻及摩擦不 计。现在用与金属导轨平行，大小为2N 的恒力F 使棒从静止开始运动。已知R 的最大阻值为2Ω，g=10m/s 2-。则： ⑴ 滑动变阻器阻值取不同值时，导体棒处于稳定状态时拉力的功率不一样，求导体棒处于稳定状态时拉力的最大功率。 ⑵当滑动触头在滑动变阻器中点且导体棒处于 稳定状态时，一个带电小球从平行板电容器左侧，以某一速度沿两板的正中间且平行于两极板射入后，在两极板间恰好做匀速直线运动；当滑动触头位于最下端且导体棒处于稳定状态时，该带电小球以同样的方式和速度射入，小球在两极板间恰好做匀速圆周运动，则小球的速度为多大。 解：（1）当棒达到匀速运动时，棒受到的安培力F 1与外力F 相平衡，即 F=F 1=BIL ① （1分） 此时棒产生的电动势E=BL v ，则电路中的电流。 I ＝ E R ＋r ＝ BL v R ＋r ② （1分） 由①②式得此时棒的速度 V ＝F(R ＋r) B 2L 2 ③ （1分） 拉力功率 P ＝FV ＝F 2 (R ＋r) B 2L 2 ④ （1分） 由④式知回路的总电阻越大时，拉力功率越大， 当R=2Ω时，拉力功率最大，P m =0.75(W) （1分） (2)当触头滑到中点即R=1Ω时，由③式知棒匀速运动的速度 v 1＝F(R ＋r) B 2L 2 ＝0.25(m/s) （1分） 导体棒产生的感应电动势 E 1=BL v 1=10×0.4×0.25=1(V) （1分） 电容器两极板间电压 U 1＝E 1R R ＋r ＝0.5(V) （1分） 由于棒在平行板间做匀速直线运动，则小球必带正电,此时小球受力情况如图所示，设小球的入射速度为v 0,由平衡条件知： F+f=G 即 q U 1d ＋q v 0B=mg ⑤ （2分） 当滑头滑至下端即R=2Ω时，棒的速度 V 2＝F(R ＋r) B 2L 2 ＝ 38 (m/s ) （1分） 导体棒产生的感应电动势 E 2=BLV 2=1.5伏 （1分） R M N D F
电磁感应中的电路问题专题练习 1.用均匀导线做成的正方形线圈边长为l,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以的变化率增强时,则下列说法正确的是( ) A.线圈中感应电流方向为adbca B.线圈中产生的电动势E=· C.线圈中a点电势高于b点电势 D.线圈中a,b两点间的电势差为· 2.如图所示,用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b,以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外,不考虑线框的重力,若闭合线框的电流分别为I a,I b,则I a∶I b为( ) ∶4 ∶2 ∶1 D.不能确定
3.在图中,EF,GH为平行的金属导轨,其电阻不计,R为电阻,C为电容器,AB为可在EF和GH上滑动的导体棒,有匀强磁场垂直于导轨平面.若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流,则当AB棒( D ) A.匀速滑动时,I1=0,I2=0 B.匀速滑动时,I1≠0,I2≠0 C.加速滑动时,I1=0,I2=0 D.加速滑动时,I1≠0,I2≠0 4.如图所示,导体棒在金属框架上向右做匀加速运动,在此过程中( ) A.电容器上电荷量越来越多 B.电容器上电荷量越来越少 C.电容器上电荷量保持不变
D.电阻R上电流越来越大 5.用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框,以相同的速度进入右侧匀强磁场,如图所示.在每个线框进入磁场的过程中,M,N 两点间的电压分别为U a,U b,U c和U d.下列判断正确的是( ) 高物选修3-1,4静电屏蔽与电容器
高中物理-选修3-1 静电屏蔽与电容器 教学目的： ①学习、应用静电屏蔽 ②掌握电容器相关知识 课型：新授课（2课时） 教学重点：静电屏蔽、平板电容 教学难点：静电屏蔽的本质与特点、两种平板电容。 知识点详解： 静电屏蔽： 静电屏蔽的起因是什么：由于导体中存在可以自由移动的正负电荷，当导体放在电场中时，电荷定向移动。 这些移动的电荷又产生了一个电场（感应电场）刚好和原电场等大反向，相互抵消。所以导体内部就不存在电场了。 静电屏蔽的特点： ①内部场强处处为零。 ②电荷只分布在导体外表面上。（越尖锐的地方，聚集的电荷就越多，产生尖端放电） ③导体表面的电场线与导体表面垂直。 ④整个导体是个等势体，导体表面是等势面。 静电屏蔽的两种方法： ①屏蔽外电场：用空腔导体包裹起来的内部空间可以避免外电场的影响。（但是内电场可以影响外电场） ②屏蔽内电场：将需要屏蔽的内电场用空腔导体包裹起来，并将空腔导体接地。（内外均不影响） 电容： 储存电荷的容器就叫做电容器。（生活中常见的电容有哪些？） 电容器所带的电荷量Q与两极板板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容 公式： 单位：法拉，符号F。（1F=106μF） 物理意义：表示电容器容纳电荷本领的大小的物理量。 平板电容的表达式： 相对介电常数：在电容器中使用某种物质时电容量与使用真空时的电容量之比。（通常都大于
1） 注意：①平板电容中电场就是最常考的匀强电场； ②在平板电容中加金属时等效于厚度d减少； ③S是指有效面积而不是极板的面积。 ④U指的是电容器两端电压（把电容器看做电压表） 常考两种平板电容器： ①Q相等的平板电容：板间电场不随着d改变而改变（推导）。 ②U相等点平板电容：板间电场强度板间距随d的增大而减小。
电磁感应中与电容相关的问题 1．如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN 垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B。电容器的电容为C，除电阻R 外，导轨和导线的电阻均不计。现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v 向右做匀速运动时() A．电容器两端的电压为零 B．电阻两端的电压为BLv C．电容器所带电荷量为 CBLv D．为保持 MN 匀速运动，需对其施加的拉力大小为B2L2v R 解析：选 C 当导线 MN 匀速向右运动时，导线MN 产生的感应电动势恒定，稳定后， 电容器既不充电也不放电，无电流产生，故电阻两端没有电压，电容器两极板间的电压为U ＝E＝ BLv，所带电荷量 Q＝ CU＝ CBLv，故 A、B 错， C 对； MN 匀速运动时，因无电流而不 受安培力，故拉力为零， D 错。 2．如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，阻值为R 的导体棒垂直于导轨放置，且与导轨接触良好。导轨所在空间存在匀强磁场，匀强磁场与导轨平面垂 直， t＝ 0 时，将开关S 由 1 掷向 2，若分别用q、 i 、v 和 a 表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度大小和加速度大小，则下图所示的图像中正确的是() 解析：选 D电容器放电时导体棒在安培力作用下运动，产生感应电动势，感应电动势 与电容器电压相等时，棒做匀速直线运动，说明极板上电荷量最终不等于零， A 项错误。但电流最终必为零， B 错误。导体棒速度增大到最大后做匀速直线运动，加速度为零， C 错误， D 正确。3．(2013全·国卷Ⅰ)如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L。导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m 的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为 g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求： (1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系； (2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。 解析：本题考查金属棒在磁场中运动切割磁感线产生感应
1.长为l的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为q的 点电荷放在棒的左端，距棒为R，如图所示.当棒达到静 电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强大小和方向如何？2.一金属球，原来不带电，如图所示，沿球直径的延长张放置一均匀带电的细杆MN，a，b，c为该直径上从左向右排列的三点，设静电平衡时，金属球上感 应电荷产生的电场在这三点的场强大小分别为E A、E B、 E C，则（） A．EA最大B．EB最大 C．EC最大D．EA=EB=EC 3.如图所示，A、B为两个带等量异种电荷的金属球，将两根 不带电的金属棒C、D放在两球之间，则下列叙述正确的是 （） A．C棒的电势一定高于D棒的电势 B．若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间，将有从y流向x的电子流 C．若将B球接地，B所带的负电荷全部流入大地 D．若将B球接地，B所带的负电荷还将保留一部分 4.个带绝缘底座的空心金属球A带有4×10-8C的正电荷，上端 开有适当小孔；有绝缘柄的金属小球B带有2×10-8C的负电荷， 使B球和A球内壁接触，如图所示，则A、B带电量分别为 Q A=————C，Q B=————c 5、将悬挂在绝缘细线上带正电的A球放在不带电的金属空心球壳C内(与内壁 不接触)，另有一个悬挂在绝缘细线上带负电的小球B向C靠近， 如右图所示，结果( ) A．A将向右偏，B也将向右偏B．A的位置不变，B向右偏 B．A将向左偏，B的位置不变D．A向左偏，B向右偏
6.如图所示，一个不带电的导体球N，置于空心导体球M附 近，现将另一个带电荷量为Q的金属球放于空腔导体球内， 则若M接地，N上______（填：“有”或“无”）感应电荷； 若M不接地，且M原来不带电，则N上______（填：“有” 或“无”）感应电荷． 7.如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷十Q，a、b点是金属板右侧表面上的两点，其中a点到＋q的距离较小，下列说法中正确的 是（） A．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电． B、由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面不带电 C、整个导体，包括表面上的a、b点，是一个等势体，且电势等于零 D、a、b两点的电场强度不为零，且a、b两点场强方向相同，但a点的场强比b点场强大 8.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 B．ａ端的电势不一定比ｄ点的低D．杆内ｃ处的场强为零 9如图所示，一导体球A带有正电荷，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度的大小为E A，在A球球心与P点连线上有一带负电的点电荷B，当 只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度大小为E B， 当A、B同时存在时，P点的场强大小应为[ ] E B B．E A +E B C．E A -E B D．以上说法都不对 9.一厚度不计的金属圆桶带电总量为Q=+4×10-6库， （1）此时，金属桶内、外表面带电量分别为多少？ （2）如果丝线在桶内悬挂一带电量q= -2×10-6库的电荷，桶内、外表面带电量分别为多少？ （3）若桶内金属小球与内表面接触一下，桶内外表面带电量分别为多少？（4）若小球悬挂时，用手接触一下桶外表面，然后再将q从桶中取出，则金属桶内外表面带电量又为多少？ 11、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，下列物理量中等于零的是（） A．导体腔内任意点的场强B．导体腔内任意点的电势 C．导体外表面的电荷量D．导体腔内表面的电荷量