1、七.静电感应,1、电子为什么会定向移动？,2、金属中的正电荷可以移动吗？,3、金属中的电子一直定向移动下去吗？,4、电子会从金属表面跑出来吗？,静电感应与静电平衡,电子的运动属于补位运动，达到平衡所用时间极短,当E=E0时，E=0，导体达到静电平衡状态,感应电荷在导体内部有电场吗？,导体内部的电子会不会不够用？,将一个试探电荷从导体表面一点移到另一点电场力的功是多少？,导体内部会有静电荷吗？,场强为零其实是区域平均值为零,问题1.有一个不带电的导体球壳,a是球壳内空间的一点,b是球壳金属中的一点,b是球壳外的一点. 1.将一个带电体靠近导体球 壳,则场强为零的点是 . 2.如果将带电体放入球壳
2、内 部, 场强为零的点是 .如果 再将球壳接地, 场强为零的 点是 .,处于静电平衡状态下的带电导体，净电荷只分布在导体的外表面上.,静电感应与静电平衡,一.静电感应:导体内自由电子在外电场的作用下定向移动,重新分布的现象. 二.静电平衡:导体中(包括表面)没有电荷的定向移动的状态. 1.导体内部的场强处处为零. 2.整个导体是个等势体,导体的表面是等势面. 3.净电荷分布在导体的外表面. 4.在导体表面附近,电场线一定与表面垂直.,接地对导体的影响？,为什么大地的电势为零？,不带电的物体电势一定为零？,电势为零的物体一定不带电？,观察:电场线与等势面的分布特点.,曲率半径越小,电荷密度越大.
3、 举例说明:尖端放电.,例1、如图所示，把一个带正电的小球放人原来不带电的金属空腔球壳内，其结果可能是(A)只有球壳外表面带正电 (B)只有球壳内表面带正电 (C)球壳的内、外表面都带正电 (D)球壳的内表面带正电，外表面带负电,例2、如图所示，一金属小球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，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，则：(A)Ea最大 (B)Eb最大 (C)Ec最大 (D)Ea=Eb=Ec,演示:静电屏蔽现象,例3.长为l的导体棒原来不带电, A、C为导体棒两端内部的点, B为导体棒的中点.将一电荷量
4、为+q的点电荷放在距棒左端R处,当达到静电平衡后. 1.比较A、B、C三点场强的大小. 2.比较A、B、C三点电势的高低. 3.求感应电荷的电场在中点B点的场强.,例4.某工厂的高频电机产生的电磁波频率和电视信号频率相近,空中的电视信号常常受到高频电产生的电磁波的干扰,在电视荧屏上出现网状条纹,影响收视.为了使电视信号不受干扰,可采取的办法是 A.将电视机用一金属笼子罩起来 B.将电视机用一金属笼子罩起来,并将金属笼接地 C.将高频电机放在一个大的金属网罩内 D.将高频电机放在一个大的金属网罩内，并将金属网罩接地,【D】,例5. (02广东)如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一
5、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处的场强的方向由a指向b,【B】,例6.如图小球C放在A球的中央，不接触A球，然后用手接触一下A球，再用手接触一下B球，在移走C球，则： A. A球带负电，B球不带电 B. A、B都带负电 C.A球带负电，B球带正电 D.A、B球都带正电,例7.如图所示，将悬在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属卒心球C内(不与球壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电小球B向C靠近，于是( ).(A)A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向 (B)A的位置不变，B往右偏离竖直方向 (
6、C)A往左偏离竖直方向，B的位置不变 (D)A和B的位置都不变,例8.如图所示的装置中，A、B是两个架在绝缘支座上的金属球，原来都不带电，中间用导线连接，现用一个带正电的小球C靠近B球，用手摸一下B球，然后撤去导线，再拿走小球C，那么 A.A球带正电，B球带负电 B.A球带负电，B球带负电 C.A球不带电，B球带负电 D.以上三种说法都不对,【C】,练习1、如图所示，将一个带正电的小球Q放在本身不带电的枕型导体AB靠近A端一侧，由于静电感应枕型导体的A、B两端分别出现、感应电荷。则以下说法中正确的是（ ） AA端接一下地，导体将带正电荷 BA端接一下地，导体将带负电荷 C枕型导体的A端电势低，
7、B端电势高 D导体上的感应电荷在导体内部产生的场强为零,练习2、一个不带电的空心金属球，在球内腔放一个点电荷，保持不与金属球接触，当此点电荷在球内腔移动时： 1）对电场影响为下列那种情况？ A、球内、外电场均不变 B、球内电场改变、球外不变 C、球内电场不变、球外改变 D、球内外电场均改变 E、条件不够无法判定,2）若空心金属球接地，试问结果如何？ 3）若空心金属球不解地，有点电荷在球外面移动，球内电荷不动，试问结果如何？ 4）设在金属球外围空间无其它带电体，且球内的点电荷原位于球的中心，然后有所偏离。若在1）中所有“电场”均改为“表面电荷分布”；所有“改变”两字，均改为“不均匀”；所有“不变
8、”两字，均改为“均匀”，试问结果又如何？,练习3、如图所示为一具有金属罩壳的金箔验电器，A为金属小球，B为金属杆，C为金箔，D为金属罩壳。验电器放在绝缘板S上。现将一定量的正电荷移至小球A上，于是两金箔将( )。然后用一有绝缘柄的金属叉K将小球A与金属罩壳D相连，则两金箔将( )。最后移去金属叉，再用手指触及小球A、 则两金箔将( )。,练习4、一块无限大的导体板，左侧接地，在右侧离板d的A处放置一个负电荷-q，求静电平衡后： 1）板上感应电荷在导体内任一点P产生的场强； 2）感应电荷在导体外任意一点P处产生的场强； 3）证明导体表面附近处合场强垂直于导体表面 4）求-q所受的库仑力； 5）若
9、切断接地线后，将+Q放在导体板上，+Q将如何分布？,练习6、一半径为R的导体球与大地相连，在距球心O的距离为l的A处放一点电荷q，试求： 1)金属球上感应电荷的电量； 2)导体不接地而所带电量为零时，其求电势？ 3)导体球电势为V0时，球上的总电荷？ 4) 3与1相比，圆环受导体球的作用力的改变量的大小和方向如何?,作业1、在一个半径为R的导体球外，有一个半径为r的细圆环，圆环的圆心与导体球心的连线长为a(aR)，且与环面垂直，如图。已知环上均匀带电，总电量为q，试问： I、当导体球接地时，球上感应电荷的总电量？ II、导体不接地而所带电量为零时，其求电势？ III、导体球电势为V0时，球上的
10、总电荷？ IV、3与1相比，圆环受导体球的作用力的改变量的大小和方向如何,作业2、如图所示，O为半径等于R的原来不带电的导体球的球心，O1、O2、O3为位于球内的三个半径皆为r的球形空腔的球心，它们与O共面，已知在OO1、OO2的连线上距O1、O2为的P1、P2点处分别放置带电量为q1和q2的线度很小的导体（视为点电荷），在O3处放置一带电量为q3的点电荷，设法使q1、q2和q3固定不动在导体球外的P点放一个电量为Q的点电荷，P点与O1、O2、O3共面，位于的延长线上，到O的距离 1求q3的电势能 2将带有电量q1、q2的小导体释放，当重新达到静电平衡时，各表面上的电荷分布有何变化？ 此时q3的电势能为多少？,
