第七節(jié)靜電感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用

第一章靜電場第七節(jié)靜電感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用新課標(biāo)高中物理選修3－11.知道靜電感應(yīng)產(chǎn)生的原因，理解什么是靜電平衡狀態(tài)。2.理解靜電平衡時(shí)，靜電荷只分布在導(dǎo)體表面且內(nèi)部場強(qiáng)處處為零。3.知道靜電屏蔽及其應(yīng)用。

一、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場

------置于電場中的導(dǎo)體，自由電荷受電場力作用，將發(fā)生定向移動(dòng)。EE

-----在導(dǎo)體兩端，積聚等量異種電荷，即靜電感應(yīng)現(xiàn)象。E感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電場E′，與原電場疊加。只要內(nèi)部合場強(qiáng)不為零，自由電子就會(huì)繼續(xù)做定向移動(dòng)。

-----E′E當(dāng)E′=E時(shí)，內(nèi)部合場強(qiáng)為零，電荷不再發(fā)生定向移動(dòng)。

-----E′=E導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再發(fā)生定向移動(dòng)，稱為靜電平衡狀態(tài)。靜電平衡的微觀解釋靜電平衡的特點(diǎn)1.處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。3.處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢體，它的表面是個(gè)等勢面。2.導(dǎo)體表面處場強(qiáng)方向必跟該點(diǎn)的表面垂直。地球是一個(gè)極大的導(dǎo)體，可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài)，所以它是一個(gè)等勢體。這是我們可以選大地做零電勢體的一個(gè)原因。靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布特點(diǎn)：（1）導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。（2）在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷的密度（單位面積的電荷量）越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷。二、導(dǎo)體上電荷的分布三、尖端放電

1．空氣的電離強(qiáng)電場使空氣分子中正負(fù)電荷分離的現(xiàn)象叫做空氣的電離。2．尖端放電在強(qiáng)電場作用下，物體尖端部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電。3．尖端放電的應(yīng)用避雷針?biāo)?、靜電屏蔽1.空腔導(dǎo)體的特點(diǎn)空腔導(dǎo)體能把外電場擋住，空腔內(nèi)沒有電場，空腔內(nèi)不受外電場的影響。2.靜電屏蔽導(dǎo)體殼（金屬網(wǎng)罩）能保護(hù)它所包圍的區(qū)域，使這個(gè)區(qū)域不受外電場的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。靜電屏蔽演示3．靜電屏蔽的應(yīng)用靜電除塵靜電噴漆1.如圖所示，在真空中把一絕緣導(dǎo)體AB向帶負(fù)電的小球P緩慢地靠近時(shí)，下列說法正確的是（）MBANPA.B端的感應(yīng)電荷越來越多B.導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)越來越大C.導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)D.導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)相等AC導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M、N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)與帶負(fù)電的小球在兩點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等方向相反2．關(guān)于靜電平衡，下列說法中正確的是()A．當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體上任意兩點(diǎn)間的電勢一定相等B．當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，其外表面附近的電場方向一定與導(dǎo)體的表面垂直C．絕緣體也有靜電平衡狀態(tài)D．達(dá)到靜電平衡時(shí)，電荷分布在導(dǎo)體的外表面ABD3、在下列實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)電器的金屬箔會(huì)張開的是(

)

B4、如右圖所示，在絕緣板上放有一個(gè)不帶電的金箔驗(yàn)電器A和一個(gè)帶正電荷的空腔導(dǎo)體B.下列實(shí)驗(yàn)方法中能使驗(yàn)電器箔片張開的是(

)A．用取電棒C(帶絕緣柄的導(dǎo)體棒)先跟B的內(nèi)壁接觸一下后再跟A接觸B．用取電棒C先跟B的外壁接觸一下后再跟A接觸C．用絕緣導(dǎo)線把驗(yàn)電器跟取電棒C的導(dǎo)體部分相連，再把取電棒與B的內(nèi)壁接觸D．使驗(yàn)電器A靠近B在A選項(xiàng)中先和B的內(nèi)壁接觸后，由于B的內(nèi)壁本身沒有電荷，所以再接觸A時(shí)驗(yàn)電器箔片不張開，B選項(xiàng)可以。C項(xiàng)中用絕緣導(dǎo)線實(shí)際上將驗(yàn)電器和B連成了一個(gè)導(dǎo)體，A球因接觸而帶電D項(xiàng)中是感應(yīng)起電BCD5．在一個(gè)導(dǎo)體球殼內(nèi)放一個(gè)電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷，如下圖所示，用Ep表示球殼外任一點(diǎn)的場強(qiáng)，則(

)A．當(dāng)＋Q在球殼中央時(shí)，Ep＝0B．不論＋Q在球殼內(nèi)何處，Ep一定為零C．只有當(dāng)＋Q在球心且球殼接地時(shí)，Ep＝0D．只要球殼接地，不論＋Q在球殼內(nèi)何處，Ep＝0＋Q在球殼內(nèi)任何位置，只會(huì)影響球殼內(nèi)的負(fù)電荷分布；球殼外部帶正電荷會(huì)使外部場強(qiáng)不為零，所以A、B錯(cuò)而球殼接地會(huì)使外部電荷導(dǎo)入大地，所以外部場強(qiáng)才會(huì)為零，故C也錯(cuò)，選D.D6．某農(nóng)村小塑料加工廠的高頻熱合機(jī)(焊縫用)產(chǎn)生的電磁波頻率和電視信號頻率接近，由于該村尚未通有線電視信號，空中的信號常常受到干擾，在電視熒屏上出現(xiàn)網(wǎng)狀條紋，影響正常收看．為了使電視機(jī)不受干擾，可采取的辦法是(

)A．將電視機(jī)用一金屬籠子罩起來B．將電視機(jī)用一金屬籠子罩起來，并將金屬籠接地C．將高頻熱合機(jī)用一金屬籠子罩起來D．將高頻熱合機(jī)用一金屬籠子罩起來，并將金屬籠接地D7.(2010·海南卷)利用靜電除塵器可以消除空氣中的粉塵．靜電除塵器由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成，A和B分別接到高壓電源的正極和負(fù)極，其裝置示意圖如右圖所示．A、B之間有很強(qiáng)的電場，距B越近，場強(qiáng)________(填“越大”或“越小”)．B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子，粉塵吸附電子后被吸附到________(填“A”或“B”)上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中．越大A1.任何導(dǎo)體在靜電場中，都會(huì)處于靜電平衡狀態(tài).2.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體