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江西省吉安县第三中学人教版高中物理选修3-1：第一章 1.7 静电现象的应用课件1 .ppt

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1、 1 7 静电现象的应用第一章静电场一静电平衡状态下导体的电场情景将一不带电的金属导体置于场强E0的匀强电场中 E0将导体放进电场E0中导体中的自由电子在电场E0作用下发生定向移动于是导体两端将出现等量异种电荷感应电荷在导体内部形成电场E 方向相反 E 随着感应电荷的增加E 增大导体内部的合场强E在逐渐减小 E E0 E 当E E0 E 0时导体内部的合电场 E为0 不再发生电荷的定向移动导体达到一种平衡状态这种状态叫做静电平衡状态注意区分清楚三个电场 E0 外电场 E 感应电荷电场 E 导体内部合场强 E E0 E 0 静电平衡的必要条件 1 处于静电平衡状态下的导体内部的场强处处为零 2 处于静电平衡状态的整个导体是个等势体它的表面是个等势面地球是一个极大的导体可以认为处于静电平衡状态所以它是一个等势体这是我们可以选大地做零电势体的一个原因静电平衡状态下导体的两种类型 1 电场中导体的静电平衡 2 带电体的静电平衡静电平衡状态下导体的特点 2 导体内部的场强处处为零必要条件 3 电荷只能分布在导体的外表面感应电荷分

2、布在导体的两端近端和远端净电荷分布在导体外表面 5 导体表面上任何一点场强方向与该点表面垂直 4 电场线在导体内部中断 1 导体内部没有电荷定向移动结论带电导体在稳定时其电荷均分布在外表面法拉第圆筒实验二二静电平衡时导体上电荷的分布静电平衡时导体上电荷的分布导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直导体尖端的电荷密度很大附近的电场特别强它会导致一个重要的后果就是尖端放电尖端放电现象应用避雷针知道小鸟和人为何安然无恙了吗处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零将导体挖空变成一个导体壳壳内场强仍处处为零所以导体壳或金属网罩能使其内部区域不受外部电场的影响空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住使其内部不受外电场的影响这种现象叫静电屏蔽静电屏蔽的应用静电屏蔽的应用例题1 如图所示长为 L的导体棒原来不带电现将一带电量为Q的正点电荷放在距棒左端R处当达到静电平衡后棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场如何答案方向由O Q 例题2 如图所示在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢的靠近时下列说法正确的是 A B端的感应电荷越来越多 B 导体内部场强越来越大 C 导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的的场强 D 导体的感应电荷在M N两点产生的的场强相等 M BA N P AC 两位英国科学家下个月将在伦敦进行一次危险的电力学表演根据表演计划其中一名科学家将把另一位科学家关进一个铁笼子里然后用数百万伏特的电流对其进行电击鉴于表演的危险性两名科学家事先都买好了价值1200万英镑的保险英科学家将表演特技触摸百万伏高压电静电现象的应用一静电平衡状态下导体的电场 1 静电平衡状态电场中的导体内部自由电子不再定向移动 2 静电平衡状态的特征内部的场强处处为零整个导体是个等势体它的表面是个等势面二导体上电荷的分布导体内部没有电荷电荷只分布在导体的外表面在导体表面越尖锐的地方电荷密度单位面积上的电荷量越大凹陷的位置几乎没有电荷三静电屏蔽空腔导体屏蔽外部电场使其不影响内部空腔导体屏蔽内部电场使其不影响外部接地课堂小结

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