高二物理競賽靜電場中的導體課件

1、

靜電場中的導體一、導體的靜電平衡條件1、靜電感應(yīng):在電場力的作用下，引起導體內(nèi)部電荷的重新分布而呈現(xiàn)的帶電現(xiàn)象。靜電感應(yīng)

導體的靜電平衡狀態(tài)—導體內(nèi)部和表面都沒有電荷作定向移動的狀態(tài)。當電荷分布達到新的平衡，則稱之為靜電平衡。靜電平衡導體內(nèi)沒有凈電荷，電荷只分布在導體表面上。++++++++++++++++1、實心導體2、空心導體,腔內(nèi)無導體空腔內(nèi)表面沒有電荷，電荷只分布在外部表面。在導體內(nèi)包圍空腔作高斯面S。則：=0

即空腔內(nèi)表面無凈電荷，所帶電荷只能分布在外表面上。

這表明，空腔內(nèi)表面根本就無電荷(等量異號也不可能)。

空腔內(nèi)表面可否有等量異號電荷呢？ab

腔體內(nèi)表面所帶的電量和腔內(nèi)帶電體所帶的電量等量異號，腔體外表面所帶的電量由電荷守恒定律決定。未引入q1時放入q1后3、空腔內(nèi)有帶電體+

則空腔外表面就為表面附近作圓柱形高斯面1、導體外部近表面處場強大小與該處電荷面密度的關(guān)系注意：①僅在靜電平衡下成立；②表面處場強不僅是表面處面密度決定。導線證明:即用導線連接兩導體球則2、電荷面密度與曲率的關(guān)系導體表面曲率較大的地方，電荷面密度也較大。

導體表面上的電荷分布情況，不僅與導體表面形狀有關(guān)，還和它周圍存在的其他帶電體有關(guān)。靜電場中的孤立帶電體：導體上電荷面密度的大小與該處表面的曲率有關(guān)。曲率較大，表面尖而凸出部分，電荷面密度較大曲率較小，表面比較平坦部分，電荷面密度較小曲率為負，表面凹進去的部分，電荷面密度最小導體表面上的電荷分布靜電屏蔽

接地封閉導體殼（或金屬絲網(wǎng)）外部的場不受殼內(nèi)電荷的影響。

封閉導體殼（不論接地與否）內(nèi)部的電場不受外電場的影響；++++避雷針；靜電屏蔽；場致發(fā)射顯微鏡；感應(yīng)起電機。電荷守恒定律靜電平衡條件電荷分布例1.已知：導體板A，面積為S、帶電量Q，在其旁邊放入導體板B。

求：(1)A、B上的電荷分布及空間的電場分布(2)將B板接地，求電荷分布a點b點A板B板解方程得:電荷分布場強分布兩板之間板左側(cè)板右側(cè)

(2)將B板接地，求電荷及場強分布板接地時電荷分布a點b點

場強分布電荷分布兩板之間兩板之外例2.已知R1R2R3qQ求①電荷及場強分布；球心的電勢②如用導線連接A、B，再作計算解:由高斯定理得電荷分布場強分布③外球接地，求兩球間的Δu④小球接地,求小球的電量q′。沿徑向由A指向B沿徑向指向外球心的電勢場強分布可認為是若干個帶電球面電勢的疊加。球殼外表面帶電②用導線連接A、B，再作計算連接A、B，中和沿徑向指向外③外球接地，求兩球間的Δu外球接地其上電勢為0，得：④小球接地,求小球的電量q′小球接地其上電勢為0