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课件网) 教 学 课 件 9.4 静电的防止 与利用 复习回顾: 1、电场强度的叠加原理 2、电场线是客观存在的对吗? 3、电场线的特点? 4、几种特殊的电场线分布是怎样的? 5、什么是匀强电场? 6、匀强电场的特点? 7、电场线和运动轨迹的比较? 静电平衡 尖端放电 静电屏蔽 静电的应用 01 02 03 04 目录 CONTENTS 自然界到处都有静电。生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可能产生静电。静电有其有利的一面,也有有害的一面。为做好静电的防止和利用,我们需要先学习静电平衡。 静电感应:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷。 那么,若把金属导 体放入电场中,又 将会出现什么现象 呢? E0 E0 现将一金属导体 放入电场中 已知空间内分布一电场 ①导体中自由电荷在电场力作用下将发生定向移动。 ②导体两端出现感应电荷,感应电荷在导体中产生反方向的附加场. — — — — — — — — — — — - + - + - + ③感应电荷的电场增到与外电场相等时,导体内合场强为零。自由电荷的定向移动停止 。 ④静电平衡:导体中无电荷定向移动的状态,就叫静电平衡状态. - + - + - + - + - + - + - + - + - + 静电平衡 PART 1 一、静电平衡 1.静电感应现象: 把不带电的金属导体放入电场中,导体内部的自由电子定向移动,而使导体两端出现等量异号电荷的现象。 2.静电平衡状态: 发生静电感应的导体内(包括表面)的自由电子不再发生定向移动,我们就认为导体达到了静电平衡状态,简称静电平衡。 3.静电平衡状态下导体的特点: (1)处于静电平衡状态的导体,内部的(合)场强处处为零。此时,外电场和感应电荷在导体内部产生的电场的场强大小相等,方向相反。 (2)但导体表面的电场强度不为零。 (3)导体内部无电场线分布,外部电场线与导体表面垂直。 探究:静电平衡时导体上电荷的分布的特点 法拉第圆筒实验 (4)处于静电平衡的导体内部没有净电荷(未被抵消的电荷),电荷只分布在导体的外表面。 (5)在导体外表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积的电荷量)越大,凹陷的位置几乎没有电荷。 例1.(多选题)(2023黑龙江鸡西四中月考)对于电场中处于静电平衡状态的导体,下列说法正确的是 ( ) A.导体内部的场强处处为零 B.导体内部没有净剩电荷,电荷只分布在导体的外表面 C.导体内部场强是外电场与感应电荷电场叠加后的合场强,其大小为零 D.处于静电平衡的导体内部的自由电子不再运动 ABC 例2.(2024江苏海安期中)一金属球原来不带电,现在球直径的延长线上放置一均匀带电的细杆MN,如图所示,金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,三者相比,则( ) A.Ea最大 B.Eb最大 C.Ec最大 D.Ea=Eb=Ec C 例3.(2024广东深圳期中)如图所示,不带电的金属棒AB长 为L,O为AB的中点,在距离A点为R的C点处放一带电荷量 为Q的正点电荷,C与AB在一条直线上,如图所示。下列说 法正确的是( ) A.金属棒上A端感应出正电荷 B.金属棒上感应电荷在O点处产生的电场强度为零 C.金属棒上感应电荷在O点产生的电场强度大小为k D.若将A端接地,金属棒将带上正电荷 C 例4、一个带绝缘底座的空心金属球A带有4×10-8 C的正 电荷,上端开有适当小孔,有绝缘柄的金属小球B带有 2×10-8 C的负电荷,使B球和A球内壁接触,如图所示, 则A、B所带电荷量分别为( ) A.QA=1×10-8 C QB=1×10-8 C B.QA=2×10-8 C QB=0 C.QA=0 QB=2×10-8 C D.QA=4×10-8 C QB=-2×10-8 C B 处于静电平衡的导体内部没有净电荷(未被抵消的电荷),电荷 ... ...