靜電感應屏蔽

靜電感應屏蔽第一頁，共二十三頁，2022年，8月28日1、靜電感應把金屬導體放在外電場E中，由于導體內的自由電子受電場力作用而定向移動，使導體表面出現感應電荷的現象叫靜電感應。電場中的導體E第二頁，共二十三頁，2022年，8月28日1、靜電感應把金屬導體放在外電場E中，由于導體內的自由電子受電場力作用而定向移動，使導體表面出現感應電荷的現象叫靜電感應。電場中的導體E＋－－－－＋＋＋第三頁，共二十三頁，2022年，8月28日2、靜電平衡發(fā)生靜電感應的導體，當感應電荷產生的附加電場E`和原電場E在導體內疊加為零，即E`=E時，自由電子停止定向移動，這時導體所處的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。E＋－－－－＋＋＋E`第四頁，共二十三頁，2022年，8月28日2、靜電平衡發(fā)生靜電感應的導體，當感應電荷產生的附加電場E`和原電場E在導體內疊加為零，即E`=E時，自由電子停止定向移動，這時導體所處的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。E－－－＋＋＋＋＋＋－－－E合=0－－－＋＋＋E第五頁，共二十三頁，2022年，8月28日－－－＋＋＋E2、靜電平衡發(fā)生靜電感應的導體，當感應電荷產生的附加電場E`和原電場E在導體內疊加為零，即E`=E時，自由電子停止定向移動，這時導體所處的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。E合=0E－－－＋＋＋＋＋＋－－－E合=0第六頁，共二十三頁，2022年，8月28日3、處于靜電平衡狀態(tài)導體的特點：（1）導體內部的場強處處為零（2）整個導體是一個等勢體，表面是一個等勢面－－－＋＋＋E第七頁，共二十三頁，2022年，8月28日3、處于靜電平衡狀態(tài)導體的特點：（1）導體內部的場強處處為零（2）整個導體是一個等勢體，表面是一個等勢面（3）導體外部電場線與導體表面垂直，表面場強不一定為零（4）對孤立導體，凈電荷分布在外表面第八頁，共二十三頁，2022年，8月28日4、處理靜電平衡問題的方法：（1）直接用靜電平衡的特點進行分析；（2）畫出電場中的電場線，判斷電勢高低，進而分析電荷在電場力作用下的運動情況。自由電子只在電場力的作用下由電勢低處向電勢高處移動。注意：（1）用導線把導體接地或用手觸摸導體時，可把導體和地球看成一個大導體（2）一般取無窮遠處或大地的電勢為零。第九頁，共二十三頁，2022年，8月28日例1：如圖所示接地金屬球A的半徑為R，球外點電荷的電量為Q，到球心的距離為r，該點電荷的電場在球心的場強等于多少？QRrA注意：E、E`和E合的區(qū)別E由外電場決定，E`=E，E合=0o第十頁，共二十三頁，2022年，8月28日例2：如圖所示，在真空中把一絕緣導體向帶電（負電）的小球P緩慢地靠近（不相碰），下列說法中正確的是：A、B端的感應電荷越來越多B、導體內場強越來越大C、導體的感應電荷在M點產生的場強恒大于在N點產生的場強D、導體的感應電荷在MN兩點的場強相等APBMN··第十一頁，共二十三頁，2022年，8月28日AB例3：如圖所示，把原來不帶電的金屬球殼B的外表面接地，將一帶正電的小球A從小孔中放入球殼內，但不于B發(fā)生接觸，達到靜電平衡后，則：A、B的空腔內電場強度為零B、B不帶電C、B的內外表面電勢相等D、B帶負電第十二頁，共二十三頁，2022年，8月28日練習1：帶電量分別為+Q和-Q的兩個點電荷相距為r，在兩點電荷之間放入一個不帶電的導體棒，如圖所示，當導體達到靜電平衡后，感應電荷在兩點電荷連線中點O處產生的場強大小為多大？方向怎樣？+Q-QO·方向水平向左第十三頁，共二十三頁，2022年，8月28日練習2：一個帶絕緣座的空心金屬球A帶有4×10-8C的正電荷，有絕緣柄的金屬小球B帶有2×10-8C的負電荷，使B球和A球的內壁接觸，如圖所示，則A、B各帶電量

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BA第十四頁，共二十三頁，2022年，8月28日練習2：一個帶絕緣座的空心金屬球A帶有4×10-8C的正電荷，有絕緣柄的金屬小球B帶有2×10-8C的負電荷，使B球和A球的內壁接觸，如圖所示，則A、B各帶電量

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BA第十五頁，共二十三頁，2022年，8月28日練習2：一個帶絕緣座的空心金屬球A帶有4×10-8C的正電荷，有絕緣柄的金屬小球B帶有2×10-8C的負電荷，使B球和A球的內壁接觸，如圖所示，則A、B各帶電量

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＋2×10-8C0BA第十六頁，共二十三頁，2022年，8月28日ADECB練習3：帶正電的空心金屬球殼，支于絕緣支座上，將五個原來不帶電的金屬球，如圖所示放置，靜電平衡時，下列說法中正確的是：A、D球不帶電且D球電勢高于A球的電勢B、B球帶負電，且電勢為零C、因E球與內壁接觸，所以不帶電且球殼電勢相等D、若C球通過導線與球殼內壁接觸，則不帶電第十七頁，共二十三頁，2022年，8月28日ABDEC練習3：帶正電的空心金屬球殼，支于絕緣支座上，將五個原來不帶電的金屬球，如圖所示放置，靜電平衡時，下列說法中正確的是：A、D球不帶電且D球電勢高于A球的電勢B、B球帶負電，且電勢為零C、因E球與內壁接觸，所以不帶電且球殼電勢相等D、若C球通過導線與球殼內壁接觸，則不帶電第十八頁，共二十三頁，2022年，8月28日練習4：如圖所示，A、B為帶異種電荷的小球，將兩不帶電的導體棒C、D放在兩球之間，當用導線將C棒左端點x和D棒右端點y連接起來的瞬間，導線中的電流方向是：A、xyB、yxC、沒有電流D、先是yx，然后xyABxYCD第十九頁，共二十三頁，2022年，8月28日練習4：如圖所示，A、B為帶異種電荷的小球，將兩不帶電的導體棒C、D放在兩球之間，當用導線將C棒左端點x和D棒右端點y連接起來的瞬間，導線中的電流方向是：A、xyB、yxC、沒有電流D、先是yx，然后xyABxYCD第二十頁，共二十三頁，2022年，8月28日總結：處理靜電平衡問題的方法：（1）直接用靜電平衡的特點進行分析；（2）畫出電場中的電場線，判斷電勢高低，進而分析電荷在電場力作用下的運動情況。第二十一頁，共二十三頁，2022年，8月28日q-