高中物理 第一章 静电场 第七节 静电感应现象的应用课件2 新人教版选修3-1.ppt

第一章静电场 第七节静电感应现象的应用 1 知道静电感应产生的原因 理解什么是静电平衡状态 2 理解静电平衡时 静电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零 3 知道静电屏蔽及其应用 一 静电平衡状态下导体的电场 置于电场中的导体 自由电荷受电场力作用 将发生定向移动 E E 在导体两端 积聚等量异种电荷 即静电感应现象 E 感应电荷在导体内部产生电场E 与原电场叠加 只要内部合场强不为零 自由电子就会继续做定向移动 E 当E E时 内部合场强为零 电荷不再发生定向移动 导体内的自由电子不再发生定向移动 称为静电平衡状态 静电平衡的微观解释 静电平衡的特点 1 处于静电平衡状态下的导体 内部的场强处处为零 3 处于静电平衡状态的整个导体是个等势体 它的表面是个等势面 2 导体表面处场强方向必跟该点的表面垂直 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体的一个原因 静电平衡时导体上的电荷分布特点 1 导体内部没有电荷 电荷只分布在导体的外表面 2 在导体表面 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 二 导体上电荷的分布 三 尖端放电 1 空气的电离 强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做空气的电离 2 尖端放电 在强电场作用下 物体尖端部分发生的一种放电现象称为尖端放电 3 尖端放电的应用 避雷针 四 静电屏蔽 1 空腔导体的特点空腔导体能把外电场挡住 空腔内没有电场 空腔内不受外电场的影响 2 静电屏蔽导体壳 金属网罩 能保护它所包围的区域 使这个区域不受外电场的影响 这种现象叫做静电屏蔽 3 静电屏蔽的应用 静电除尘 静电喷漆 1 如图所示 在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近时 下列说法正确的是 A B端的感应电荷越来越多B 导体内部场强越来越大C 导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强D 导体的感应电荷在M N两点产生的场强相等 AC 导体的感应电荷在M N点产生的场强与带负电的小球在两点产生的场强大小相等方向相反 2 关于静电平衡 下列说法中正确的是 A 当导体达到静电平衡时 导体上任意两点间的电势一定相等B 当导体达到静电平衡时 其外表面附近的电场方向一定与导体的表面垂直C 绝缘体也有静电平衡状态D 达到静电平衡时 电荷分布在导体的外表面 ABD 3 在下列实验中 验电器的金属箔会张开的是 B 4 如右图所示 在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B 下列实验方法中能使验电器箔片张开的是 A 用取电棒C 带绝缘柄的导体棒 先跟B的内壁接触一下后再跟A接触B 用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触C 用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连 再把取电棒与B的内壁接触D 使验电器A靠近B 在A选项中先和B的内壁接触后 由于B的内壁本身没有电荷 所以再接触A时验电器箔片不张开 B选项可以 C项中用绝缘导线实际上将验电器和B连成了一个导体 A球因接触而带电 D项中是感应起电 BCD 5 在一个导体球壳内放一个电荷量为 Q的点电荷 如下图所示 用Ep表示球壳外任一点的场强 则 A 当 Q在球壳中央时 Ep 0B 不论 Q在球壳内何处 Ep一定为零C 只有当 Q在球心且球壳接地时 Ep 0D 只要球壳接地 不论 Q在球壳内何处 Ep 0 Q在球壳内任何位置 只会影响球壳内的负电荷分布 球壳外部带正电荷会使外部场强不为零 所以A B错 而球壳接地会使外部电荷导入大地 所以外部场强才会为零 故C也错 选D D 6 某农村小塑料加工厂的高频热合机 焊缝用 产生的电磁波频率和电视信号频率接近 由于该村尚未通有线电视信号 空中的信号常常受到干扰 在电视荧屏上出现网状条纹 影响正常收看 为了使电视机不受干扰 可采取的办法是 A 将电视机用一金属笼子罩起来B 将电视机用一金属笼子罩起来 并将金属笼接地C 将高频热合机用一金属笼子罩起来D 将高频热合机用一金属笼子罩起来 并将金属笼接地 D 7 2010 海南卷 利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘 静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成 A和B分别接到高压电源的正极和负极 其装置示意图如右图所示 A B之间有很强的电场 距B越近 场强 填 越大 或 越小 B附近的气体分子被电离成为电子和正离子 粉尘吸附电子后被吸附到 填 A 或 B 上 最后在重力作用下落入下面的漏斗中 越大 A 1 任何导体在静电场中 都会处于静电平衡状态 2 处于静电平衡状态的导体的性质 1 内部场强处处为零 表面场强方向与表面垂直 2 整个导体是个等势体 表面是等势面 3 电荷只能分布在导体的外表面 3 静电平衡的应用 1 尖端放电 避雷针 2 静电屏蔽 课堂小结