高中物理 1.7 静电现象的应用课件 新人教版选修3-1

[解析] A 在空心金属球内，由于静电感应，使得 C 外表面带 正电，BC 相互吸引，所以 B 向右偏； 而金属空腔可以屏蔽外 部电场，所以 B 的电荷对空腔 C 的内部无影响，即 AB 之间无 相互的静电力，所以 A 位置不变． [答案] A
3．静电平衡状态的特征 (1)处于静电平衡状态的导体，内部的电场强度__处__处__为__0____．
(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的电场强 度方向必与这点的表面_垂__直___． (3)处于静电平衡状态的整个导体是个___等__势___体____，导体的表 面是个___等__势__面_____．
(1)接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产生 影响，腔内电场对腔外空间也不产生影响，即内外互不影响． (2)空腔导体不接地，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内电 场对腔外空间产生影响．
(2019·湖南衡阳高二期中)如图所示，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(始终不与球接触)，现将一个 悬挂在绝缘细线上的带负电的小球 B 放在 C 附近，待稳定后， 以下说法正确的是( ) A．A 对 B 无静电力作用，B 对 A 无静电力作用 B．A 向左偏离竖直方向，B 向右偏离竖直方向 C．A 对 B 的静电力向左，B 对 A 的静电力向右 D．A 的位置不变，B 的位置也不变
②自由电子要向电场 E0 的反方向做定向移动，并在导体的一个 侧面聚集，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，导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电 荷，如图乙所示． ③等量异种电荷在导体内部形成与电场强度 E0 反向的电场强 度 E′，在导体内任一点的电场强度可表示为 E 内＝E0＋E′，因 附加电场 E′总与外电场 E0 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的继续增加，附加电场 E′增 强，合电场强度 E 内将逐渐减小，当 E 内＝0 时，自由电子的定 向移动也就停止了，这时就达到了静电平衡状态，如图丙所示．

●新课导入建议 站在金属笼中的人在电击下完好无损，这是为什么呢？避雷 针可以有效防止建筑物被雷击，这是为什么？通过本节课的学 习，就可以解决这些问题．
●教学流程设计 课前预习安排： 1.看教材 2.填写【课前自主导学】同学之间可进行讨论 步骤1：导入新课，本节教学地位分析 步骤2：老师提问，检查预习效果可多提问几个学生
步骤3：师生互动完成“探究1”互动方式除例1外可再变换命题角度，补充一个例题以拓展学生思路
⇒ ⇒ ⇒
⇓
步骤7：完成“探究3”重在讲解【规律总结】技巧 ⇐ 步骤6：师生互动完成“探究2”方式同完成“探究1”相同 ⇐ 步骤5：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评 ⇐ 步骤4：教师通过例题讲解总结静电平衡的实质及特点 ⇓ 步骤8：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况 ⇒
④带电的导体内部没有电荷，电荷分布在导体的 外表面 ．且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 ．
2．思考判断 (1)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为 零．( √ ) (2)静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，导体的电势 也为零．( × ) (3)因为外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合 电场为0，所以处于静电平衡的导体内部电场处处为0.( √ )
重
点
难
点
1.掌握静电平衡的概 念，理解静电平衡的 特征．(重点) 2.应用静电平衡的知 识，认识导体的电荷 分布特点、尖端放电 现象、静电屏蔽现 象．(难点)
静电平衡状态下导体的电场
1.基本知识 (1)静电感应现象 把导体放入电场，导体内部的 自由电荷 在电场力作用下定 向移动，而使导体两端出现 等量异种 电荷的现象．
(2)静电平衡状态下的导体的电荷分布特点 ①净电荷都分布在导体的表面，导体内部没有净电荷． ②感应电荷分布于导体两端，电性相反，电量相等，远同近 异． ③净电荷在导体表面分布不均匀，导体表面尖锐处电荷分布 密集，平滑处电荷分布稀疏，凹陷处几乎没有电荷．

有c、d两点,则下列说法错误的是
(
A.导体上a、b两端的电势高低关系是φa=φb
B.导体上a、b两端的电势高低关系是φa<φb
C.导体内部c、d两点的场强大小关系是Ec=Ed=0
图1-7-7
D.感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是Ec'>Ed'≠0
)
自我检测
[答案] B
[解析]枕形导体达到静电平衡后整个导体是个等势体,内部场强处处为零,选项A、
态,感应电荷在圆盘中A点激发的
应电荷在圆盘中A点所激发的附加场强E'的方
附加场强E'应与-Q在A点产生的
向的是图1-7-6中的
场强等大反向,选项A正确.
图1-7-6
(
)
自我检测
4. (静电现象)如图1-7-7所示,将一不带电的绝缘枕形导体P放在正电荷Q形成的
电场中,导体P的a、b两端分别带上了等量的负电荷与正电荷,另外,导体内部还
接地的大金属板,A为金属板内一点,B为金属板左侧
外表面上一点,下列对金属板上的感应电荷分别在A
点和B点产生的场强方向的判断正确的 (
)
A.感应电荷在A点的场强沿E1方向
B.感应电荷在A点的场强沿E2方向
C.感应电荷在B点的场强可能沿E3方向
D.感应电荷在B点的场强可能沿E4方向
图1-7-2
学习互动
[答案] BC
[解析]金属板内的电场强度处处为0,则感应电荷的电场与点电荷的电场等大反
向,即感应电荷在A点的场强沿E2方向,选项B正确;金属板表面的电场强度垂直于
金属板表面向外,即感应电荷的电场与点电荷的电场的合场强垂直于金属板向左,
则感应电荷在B点的场强可能沿E3方向,选项C正确.

靠近金属网罩,验电器的箔片是否张开?此现象说明了
什么?
提示：①金属网罩不带电，罩内小球带正电，将验电 器靠近金属网罩，验电器箔片张开.
②此现象说明网罩内带电体产生的电场能使外界受到
影响.
(2)如图所示，原来金属网罩不带电,罩内小球带正电, 现把金属网罩接地,则验电器的箔片是否张开?此现象
说明了什么?此现象的本质是什么?
负电.因此，空心球C外壁和带电小球B是异种电荷，所
以B受C球的吸引往右偏离竖直方向.而由于空心球C能 屏蔽小球B所产生的外部电场，使小球A不受外电场的 作用，它的位置不变.
【典例3】如图所示，在真空中 有两个点电荷A和B，电荷量分别
为-Q和+2Q，它们相距为l.如果在两点电荷连线的中点
O有一个半径为r(2r<l)的空心金属球，且球心位于O点， 则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为____，方向 ____.
带电的金属球壳？
【解析】因为静电平衡时，导体所带电荷分布在外表 面，故可以让带电小球和金属导体壳内壁相接触. 答案：见解析
6.（5分）一个空心金属球A带5×10-4 C的正电荷，一 个有绝缘柄的金属小球B带有2×10-4 C的正电荷，将B
球放入A球壳内与内壁接触，静电平衡后，A、B球分别
带的电荷量为：QA=____，QB=____.
电荷中和.（这相当于导体从尖端失去电荷）
2.探究分析下列两个问题. (1)如图所示使带正电的金属球靠近验电器,验电器的
箔片是否张开?此现象说明了什么?
提示：①使带正电的金属球靠近验电器，验电器的箔 片张开. ②此现象说明了验电器受到附近带电体的影响.
(2)现用一个金属网罩把验电器罩住,再让带电金属球 靠近验电器，如图所示,验电器的箔片是否张开?此现 象说明了什么?此现象的本质是什么?

A.Ea最大 C.Ec最大
B.Eb最大 D.Ea=Eb=Ec
【解析】选C。静电平衡后,金属球内的合场强处处为零,金属球上感应电荷产生 的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等,方向相反,相互抵消。c点离带 电的细杆MN最近,带电的细杆MN在c点产生的场强最大,则金属球上感应电荷在c 点产生的场强最大,即Ec最大。故选C。
B.1∶10 1∶10
C.10∶1 1∶1
D.无法确定
【解析】选A。由于 aA FA EA 1 ,所以aA∶aB=1∶10。由于导体在静电平
aB FB EB 10
衡时各处电势相等,所以把电荷移到无限远处,两次电场力做的功相同,所以
WA∶WB=1∶1。所以B、C、D错误,A正确,故选A。
2.一金属球,原来不带电,现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,如图 所示,金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别 为Ea、Eb、Ec,三者相比 ( )
【生产情境】 电业工人创造了具有世界先进水平的超高压带电作业法。利用“绝缘梯”使输 电线间的电势差逐渐变小,直到最后使人体的电势与输电线电势相等。 探究: (1)人与输电线电势相等时,为什么没有危险? (2)超高压输电线周围存在强电场,人靠近输电线时,人体会有什么现象发生? (3)工人带电作业时穿着由金属丝和棉纱织成的均压服,有什么作用?
情境·模型·素养
【生活情境】 2020年,由于新冠病毒疫情影响,大家出门要戴口罩。医用口的物理碰撞阻隔作用的基础上,增加了静电吸附 作用,吸附可简化为如下过程:某根经过驻极处理后的滤材纤维,其两侧分别 带有正负电荷,可吸附带不同电荷的污染物颗粒,某带负电的颗粒物在图中A 点时的速度方向如图所示,在很短时间内被吸附到纤维附近的B点,忽略空气 的作用力。

一、静电平衡导体的电荷分布特点 1．内外表面分布不同，电荷都分布在外表面，导 ．内外表面分布不同，电荷都分布在外表面， 体内部没有电荷. 体内部没有电荷 2．受导体的形状影响，不光滑处电荷密度大. ．受导体的形状影响，不光滑处电荷密度大 3．“远近端”电荷的电性相反，电量相等. ． 远近端”电荷的电性相反，电量相等
ห้องสมุดไป่ตู้
2．静电平衡的实质 ． 导体发生了静电感应现象， 导体发生了静电感应现象 ， 感应电荷在导体内部 产生一个附加电场E′，跟外加电场E反向 反向， 产生一个附加电场 ，跟外加电场 反向 ，使自由电荷 同时又受到F′＝ E′q的电场力 ， 随着导体两端的感应电 的电场力， 同时又受到 ＝ 的电场力 荷不断积累， 逐渐增大 逐渐增大， 荷不断积累 ， E′逐渐增大， 当 E′＝E时， 导体内合场强 ＝ 时 为零，自由电荷所受合力为零， 为零，自由电荷所受合力为零，这时导体中无自由电荷 定向移动，即导体达到了静电平衡状态 定向移动，即导体达到了静电平衡状态.
第七节 静电现象的应用
学习目标： 知道静电平衡现象 知道静电平衡现象， 学习目标 ： 1.知道静电平衡现象 ， 理解处于静电 平衡状态的导体的特点. 平衡状态的导体的特点 2．通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分 ． 布特点. 布特点 重点难点： 重点难点 ： 尖端放电和静电屏蔽的原因及在实际 中的应用. 中的应用 易错问题：对外电场、 感应电场、 易错问题 ： 对外电场 、 感应电场 、 合电场的关系 认识不清. 认识不清
3．两种情况 ． (1)金属壳内部不受外部影响 金属壳内部不受外部影响 如图1－ － 甲所示 使带电的金属球靠近验电器， 甲所示， 如图 －7－3甲所示，使带电的金属球靠近验电器， 由于静电感应，验电器的箔片张开， 由于静电感应，验电器的箔片张开，这表示验电器受到 了外电场的影响. 了外电场的影响

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课前感知·预习
课堂导学·探究
分层达标·训练
静电平衡状态下的导体
1.探究静电平衡状态下导体的电场 (1)如图，将一不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电 场中，讨论：导体内部自由电子怎样移动?电子的聚集最终会 出现怎样的结果?
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(2)试讨论：当外电场、导体在电场中的位置或导体的形状发
生变化时,还会继续发生静电感应现象吗?如果继续发生静电感 应现象,最终结果是什么?
提示:当外电场、导体在电场中的位置或导体的形状发生变化
时,还会继续发生静电感应现象,再次达到平衡。所以静电平衡 是一个动态的平衡。
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提示：(1)处于静电平衡的导体内部场强处处为零是因为感应
电荷的场强和外电场合场强为零，而不是导体内部无电场，故 (1)错误。
(2)当达到静电平衡时，金属球内部场强处处为零，与金属球
带电量无关，故(2)正确。 (3)避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施，通过避雷针 尖端放电后，建筑物不至于积累过多的电荷而遭雷击，故(3) 正确。
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课堂导学(1)定义：当金属外壳达到静电平衡时，内部_____ 内部 起保护作用，使其_____ 内部 不受_________ 外部电场 金属的外壳会对其_____
影响的现象。 金属壳，野外高压线上方还有 (2)应用：电学仪器外面有_______
静电平衡状态。
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▪ 【答案】 D
▪ 【方法总结】
▪ (1)研究静电屏蔽问题时，应首先判断金 属壳是否接地．
▪ (2)若金属壳不接地，金属壳内部空间不 受壳外部电场的影响．
▪ (3)若金属壳接地，壳内部电场对壳外空 间没有影响．
▪
变式训练 3-1 (2014·保定一模)“从
生活走向物理，从物理走向社会”是现
代物理教与学的宗旨，下列有关物理与
题型 1
静电平衡的理解和辨析
▪
如图所示，在孤立点电荷＋Q的
电场中，金属圆盘A处于静电平衡状
态．若金属圆盘平面与点电荷在同一平面
内，试在圆盘A内作出由盘上感应电荷形
成的附加电场的三条电场线(用实线表示，
要求严格作图)．
▪ 【解析】 导体A处于静电平衡状态，因 此内部每点的合场强都为零，即导体A内 的每一点，感应电荷产生的电场强度都与 点电荷＋Q在该点的电场强度大小相等、 方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷 ＋Q的电场线重合，且方向相反(注意： 图中的虚线是为了确定A内的实线而画出 的，并不表示A外部的电场线)．
▪
变式训练 4-1 在两块带等量异性电
荷的平行金属板M、N之间，垂直于金属
板放置一个原来不带电的金属棒AB，如
图所示．当达到静电平衡后，以下说法
中正确的是( )
▪ A．金属棒上A端电势高于B端电势
▪ B．金属棒上A、B两端电势相等
▪ C．由于静电感应，金属棒的A端带正电 荷
▪ D．由于静电感应，金属棒的A端带负电 荷
▪ 【答案】 如图所示．
▪ 【方法总结】
▪ (1)明确研究对象是否达到静电平衡状 态．
▪ (2)判断导体两端的电荷分布及所产生的 电场方向，可由静电感应现象判知同种电 荷被尽可能排斥到远处，异种电荷被尽可 能吸引到近处．

就认为导体达到了静电平衡状态。 (2)静电平衡状态下导体的特点: ①处于静电平衡状态的导体,内部电场强度处处为零。 ②处于静电平衡状态的整个导体是一个等势体,它的表面是一个
等势面。 ③表面处的电场强度不为零,表面处的电场强度方向跟导体表面
垂直。
第三页，共24页。
2.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,电荷只分布在导体的 表面。 (2)在导体外表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积上的电荷量) 越大,凹陷的位置几乎没有电荷。
3 .接 地 金 属 壳 的壳内 电荷分 布不影 响壳外 的电场 。但这 并不 是说 壳 内 电 荷 不 在壳外 空间产 生电场 ,而是 壳内电 荷与壳 内表面 的感应电荷 在 壳 外 空 间 的合电 场强度 处处为 零。
第十八页，共24页。
当堂检测
1.每到夏季,我省各地纷纷进入雨季,雷雨等强对流天气频繁发生。当我 们遇到雷雨天气时,一定要注意避防雷电。下列说法正确的是( ) ①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头 ②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙,远离带电设备 ③固定电话和手提电话均可正常使用 ④在旷野,应远离树木和电线杆
第十六页，共24页。
迁移与应用 2
如图所示为一空腔球形导体(不带电),现 在将一个带正电的小金属球 M 放入空腔中, 当静电平衡时,图中 A、B、C 三点的电场强度 大小 E 和电势 φ 的关系是( )
A.EA>EB>EC,φA>φB>φC B.EA=EB>EC,φA=φB>φC C.EA=EB=EC,φA=φB>φC D.EA>EC>EB,φA>φB>φC 答案:D 解析:画出空腔导体内外的电场线分布(图略),可以看出 EB=0,但 φB>0,由内向外电势依次降低,φA>φB>φC;由电场线疏密可看出 EA>EC>EB。处于静电平衡的导体内部电场强度处处为零,导体是一个等 势体,但其电势并不一定为零。

1.7 静电现象的应用一静电平衡状态下导体的电场1.静电感应现象如图甲所示，将一带电的金属导体放到场强为 E0的静电场中，导体内的自由电子在静电力的作用下逆着电场线定向移动，使导体一侧聚集负电荷，而导体另一侧却聚集等量的正电荷，这种现象就是静电感应现象。

2.静电平衡状态如图乙所示，金属导体中自由电子受到导体周围电场的静电力作用后向左移动，在右侧出现多余正电荷，导体两侧正、负电荷在导体内部产生与原电场反向的电场，因与原来的电场反向，叠加的结果是使原场强逐渐减弱，直到导体内部各点的合场强等于零为止，于是导体内的自由电子不再发生定向移动，我们就说导体达到了静电平衡状态，如图丙所示。

3.静电平衡状态的特点（1）处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零。

导体内部每一点都有两个场强，叠加的结果使得该点合场强为零。

不能说导体内部没有电场。

电势具有相对性，取决于零电势点的选取，故导体的电势不一定为零。

（2）导体表面任一点的场强方向与该处的表面垂直。

（3）处于静电平衡的导体是个等势体，导体表面是个等势面，电荷在等势体内或等势体表面运动时，电场力不做功。

（4）对一孤立的带电导体，可视为导体处于自己所带电荷的电场中，达到静电平衡时，也有以上特点。

二静电平衡状态的导体上电荷的分布尖端放电1.带电导体导体内部没有电荷，静电荷只能分布在外表面上，电荷在导体的外表面上的分布往往是不均匀的，越尖的地方，电荷分布的密度越大，凹陷的地方几乎没有电荷。

2.带电球壳所有电荷都分布在球外表面上，球壳内部没有静电荷；球壳内场强为零；如果在球壳内部放入电荷，则电场线在球壳上中断。

3.尖端放电（1）空气的电离导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞“散”，也就是使分子中的正负电荷分离，这个现象叫做空气的电离。

（2）尖端放电中性分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子。

Q不变
C
S
4 kd
E不变
十、带电粒子在电场中的运动 ：
1、匀变速直线运动：
① 牛顿运动定律
Eq ma
mV
2 t
② 动能定理
1 2

1 2
mV
2 0
qU
2、辐射电场中的匀速圆周运动： k
Qq r
2
m
V r
2
3、匀强电场中的圆周运动（考虑重力）
◆例：单摆（带电小球与绝缘绳）
B
电场力与重力垂直——竖直面变速圆周运动 等效“重力”： G
y L
2
qU
0

1 2
mV
2 0
Y

U U0
tan
L 2d

U U0
4d
④ 粒子穿出电场后匀速运动打在屏幕上
Y y L tan
第三四章
电流
一、
电流
I q t
1、电流的形成： 电荷的定向移动 2、电流（强度）定义：
3、电流（微观）决定式：
I n eS V 定
U R
R1 V
R2
R3
R1
R2
R3
V
A
R1
R2 V A
R3
R1 R2 A R3 R2 R3
R1
四、 电功与电功率
1、电功：W qU UIt Pt
◆单位：焦耳（J）、度→千瓦时（瓩时)(KWh)
1度=1000W· 3600S=3.6×106J
2、电功率： P
3、效率：


W t
UI
有用 总
并联电路总电阻小于任一支路电阻 ②、不论串并联，任一电阻变大（变小），总电阻一定变大（变小）

例3 一个带绝缘座的空心金属球 A 带有4×10－8 C的正电荷， 有绝缘柄的金属小球B带有 2×10－8 C的负电荷，使 B 球和A球的内壁接触，如图 所示，则 A、B 各带电量为 ( A. QA=10－8 C; QB=10－8 C B. QA =2×10－8 C; QB=0 C. QA = 0 ; QB=2×10－8 C D. QA = 4×10－8 C; QB=－2×10－8 C
(1) 如图 Q (2) E感 = k —— 9r2 方向沿球心 O 与 +Q 连线，指向+Q
+ r + + +
- 2r + Q -
(3) 不会出现中和现象 因为金属球是等势体，左右两侧电势 相等，电荷不会在这两间移动。
例2 如图所示，在真空中把一个导体向带 负电的小球慢慢靠近（不接触）的过程中， 下列说法中正确的是 （ ） AC A. B 端的感应电荷越来越多 B. 导体内的电场强度越来越大 C. 导体的感应电荷在 M 点产生的场强恒大 于在 N 点产生的场强 D. 感应电荷在 M、N 两点产生的场强相等 Q B A 导体，其 内部的自由电子在电场 力的作用下向电场的反 方向作定向移动，致使 导体的两端分别出现等 量的正、负电荷。这种 现象叫静电感应现象。
近异远同
感应电荷：静电感应现象中，导体不 净 同部分出现的净电荷。
练一练
如图所示，Q 是一个绝缘金 属导体，把一个带正电的绝
缘金属球 P 移近 Q，由于静电感应，A、B 端出现感应电荷的数值分别为 qA、qB，正 确的是 （ BD ） A. 用手接触一下 Q 的 A 端， 拿走 P 后 Q 带正电 B. 用手接触一下 Q 的 B 端，P Q 拿走 P 后 Q 带负电 B + A C. 导体Q上， qA > qB D. 导体Q上， qA = qB

导体在电场中发生静电感应现象，感应电荷的电场与原电 场叠加，使导体内部各点的合电场_等__于__0__，导体内的自由电子 不再_发__生__定__向__移__动__的状态。
3. 静电平衡状态的特征 (1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强_处__处__为__零___。 (2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场 强方向必跟该点的表面_垂__直_。 (3)处于静电平衡状态的整个导体是个等__势__体__，导体的表面 为等__势__面__。
电场，因与原来的电场反向，叠加的结果是使原电场强度逐渐 减弱，直至导体内部各点的合电场强度等于零为止，此时导体 内的自由电子不再发生定向移动，处于一个平衡状态，我们就 说导体达到了静电平衡状态。
2. 对静电平衡的三点理解 (1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平 衡时，自由电荷不再发生定向移动。 (2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。 (3)导体达到静电平衡后内部场强处处为零，是指外电场与 导体两端的感应电荷产生的电场的合场强为零。
[完美答案] A
感应电荷场强的求解思路 (1)先求解外电场在该处场强的大小和方向。 (2)再利用导体内部合场强处处为零和电场的叠加原理，求 解感应电荷在该处的场强，此场强与外电场的场强大小相等，方 向相反。
下列说法正确的是( ) A. 处于静电平衡的导体，由于导体内的电场强度为零，所 以导体内的电势也为零 B. 处于外电场中的静电平衡的导体，由于附加电场的出现， 导体内的原电场变为零 C. 处于外电场中的静电平衡的导体，由于附加电场和原电 场相互抵消，导体内的电场变为零，但导体表面的电场不为零， 且与表面垂直
3. 条件 内部电场处处为零，即E内＝0。
由于静电感应，在导体两侧出现等量异种感应电荷，感应 电荷在导体内部形成与电场E0反向的电场E′，在导体内任一 点E′＝－E0，使得合电场强度E内＝0。

（4） 净电荷只能分布在外表面上，且在导体 表面，越尖锐的位置，电荷密度越大， 凹陷的位置几乎没有电荷。
1：带电量分别为+Q和-Q的两个点电荷相距为r，在两点电荷之间放入一个不带电的导体 棒，如图所示，当导体达到静电平衡后，感应电荷在两点电荷连线中点O处产生的场强大 小为多大？ 4k 2 +Q -Q O E r 2 r · ( ) E E 2 Q E E1 E2 8k 2 r
净电荷 是指导体内正、负电荷中和后所剩下 的多余电荷.这里说的净电荷可以是静电感 应所产生的感应电荷,也可以是一个孤立的 带电体所带的电荷。
1．关于静电平衡，下列说法中正确的是 A．当导体达到静电平衡时，导体上任意 两点间的电势一定相等 B．当导体达到静电平衡时，其外表面附 近的电场方向一定与导体的表面垂直 C．绝缘体也有静电平衡状态 D．达到静电平衡时，电荷分布在导体的 外表面 ABD
B
A.QA=10-8C, QB=10-8C B.QA=2×10-8C, QB=0 QB=2×10-8C D.QA=4×10-8C, QB=-2×10-8C C.QA=0,
（2）一般取无穷远处或大地的电势为 零。
3.
在孤立点电荷＋Q的电场中，金属圆盘A处于静电平衡状态。若金属圆盘平面与点电 荷在同一平面内，在圆盘A内 a、b、c三点标出由 盘上感应电荷形成的 附加电场的三条电场 线(用实线表示，要求严格作图)。 ＋Q
a
·
A
c · · · · b
4.一个带绝缘座的空心金属球A带有4×10-8C的正电荷,有绝缘柄的金属小球B带有 2×10-8C的负电荷,使B球和A球的内壁接触,如图所示,则A、B各带电荷量为（ ）
方向水平向左
2.如图所示，一个原来不带电的中空金属球壳，上开一个 小孔，若将一个带负电的小球放入且不与球壳接触，则球 壳外表面带______电，内表面带______电；若用手接触一 下球壳后球壳内表面带______电，外表面______；

B．带电现象的本质是电子的转移，中性物体得到多余电子就 一定带负电，失去电子就一定带正电
C．工人在高压作业时穿的工作服中间夹有一层细金属丝编织 的网，是为了使人体所在空间保持电势为零
D．避雷针是通过尖端放电中和了云层中的电荷是利用了尖端 放电原理
3.如图所示，一个枕形导体AB原来不带电，将它放在一个负 点电荷的电场中，点电荷的电荷量为Q，与AB中心O点的距 离为R。由于静电感应，在导体A、B两端分别出现感应电荷。 当达到静电平衡时，（ ）
5.静电屏蔽应用： ①电学仪器和电子设备外面套有金属罩 ②野外高压线上方还有两条导线与大地相连，形成稀疏的金 属“网”，都是利用静电屏蔽现象清除外电场的影响。 ③通信电缆版面包一层铅皮 ④高压带电作业人员穿金属网衣 ⑤通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号弱
6.两种典型的静电屏蔽现象 ①外屏蔽：如图所示，空腔导体内部电场强 度处处为零。外部电场对内部仪器没有影响。 ②全屏蔽：如图所示，如果空腔导体接地，即使内部有带电体 存在，这时内表面感应的电荷与带电体所带的电荷的代数和为 零，而外表面产生的感应电荷通过接地线流 入大地。外界对壳内无法影响，内部带电体 对外界的影响也随之而消除，所以这种屏蔽 叫做全屏蔽。
2.那些电离的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，相当于导体从尖 端失去电荷，这个现象叫做尖端放电。
3.避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 它是一个或几个尖锐的金属棒，安装在建筑物 的顶端，用粗导线与埋在地下的金属板连接， 保持与大地的良好接触。 4.尖端放电会导致高压设备上电能的损失，所以高压设备 中导体的表面应该尽量光滑。夜间高压线周围有时会出现 一层绿色光晕，俗称法中正确的是（
）
A．干燥天气里脱化纤衣物时常常会看到火花，听到劈啪声