选修3-1的1.7静电平衡

第七节静电现象的应用一.静电平衡状态下导体的电场：把导体放入电场会出现怎样的现象?1.静电感应现象:放入电场中的导体，其内部的自由电子在电场力的作用下向电场的反方向做定向运动，致使导体的两端分别出现等量的正、负电荷，这种现象叫做静电感应想象2.静电平衡状态：导体内自由电子不再定向移动的状态3.处于静电平衡状态下导体的特征：1）导体内部场强处处为零2）整个导体是一个等势体,表面为一个等势面,所以导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直3)孤立的带电导体也可视为处于自己所带电荷的电场中而达到静电平衡状态4)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的一个原因现象:甲:A的箔片张开乙:A的箔片始终不张开结论:1.带电导体内部没有净电荷,其净电荷只分布在外表面.2.导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹陷的位置几乎没有电荷法拉第圆筒实验二.导体上电荷的分布：均匀球形导体1.空气的电离：三.尖端放电：导体尖端的电荷密度很大，附近的电场特别强，空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞“散”，也就是使分子中的正负电荷分离，这个现象叫做空气的电离2.尖端放电:中性的分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子，这些带电粒子在强电场的作用下加速，撞击空气中的分子，使它们进一步电离，产生更多的带电粒子，那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷，这个现象叫做尖端放电3.避雷针:1)避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施2)它是一个或几个尖锐的金属棒,安装在建筑物的顶端,用粗导线与埋在地下的金属板连接,保持与大地的良好接触4.闪电防护:雷鸣电闪时在室外的人，为防雷击，应当遵从四条原则：一是人体应尽量降低自己，以免作为凸出尖端而被闪电直接击中，所以人长得高还是一件非常痛苦的事情二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因“跨步电压”造成伤害．所谓跨步电压是雷击点附近，两点间很大的电位差，如若人的两脚分得很开，分别接触相距远的两点，则两脚间便形成较大的电位差，有强电流通过人体使人受伤害第三是不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近，不可手持金属体高举头顶第四是不要进水中，因水体导电好，易遭雷击总之，应当到较低处，双脚合拢地站立或蹲下，以减少遭遇雷的机会四.静电屏蔽：处于电场中的空腔导体或金属网罩,其空腔部分的场强处处为零,即能把外电场遮住,使内部不受外电场的影响,这就是静电屏蔽1.静电屏蔽的应用：电子仪器设备外面的金属罩，通讯电缆外面包的铅皮等等都是用来防止外界电场干扰的屏蔽措施2.空腔导体或金属网罩内部有电荷，但若把空腔导体或金属网罩外部接地，则其外部场强处处为零，即外部不受内部电场的影响例：当导体达到静电平衡时，场强方面的特征是（）A．外电场E0消失B．感应电荷产生的电场E′为零C．导体内部的合场强E为零D．导体表面和内部的合场强均为零C例：将原来不带电的绝缘导体B移近带负电的绝缘导体A，如图所示，以下说法正确的是（）A.导体B上各点的场强大小相等B.导体A内部的场强一定为零C.导体B的左端电势比右端电势高D.导体B上的感应电荷在它的C点所形成的场强一定不为零BD例：如图，为一空腔球形导体（不带电）现将一个带正电的小球A放入腔中，当静电平衡时，图中a,b,c三点的场强大小关系是（）A.EaEbEcB.Ea=EbEcC.Ea=Eb=EcD.EaEcEbDbca