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2018年高考物理复习:静电现象应用

分类:物理文集   更新:2017/12/7   来源:网络

1.静电平衡状态

导体内的自由电子不再发生定向移动的状态,叫做静电平衡状态.

2.静电平衡特点

(1)处于静电平衡状态的导体,内部电场强度为零;

(2)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.

3.静电平衡导体的电荷分布特点

(1)内外表面分布不同,电荷都分布在外表面,导体内部没有电荷.

(2)受导体的形状影响,不光滑处电荷密度大.在导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度越大,凹陷的位置几乎没有电荷.

(3)“远近端”电荷的电性相反,电量相等.

如图所示,处于静电平衡状态的导体,离场源电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷,即“远同近异”.

如图所示,当把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时,就可把它们看作是一个大导体,有些问题中所提到的“用手接触某导体”其实就是导体通过人体与大地构成一个大导体.

4.尖端放电

(1)电离现象:空气中的气体分子在带电粒子的高速撞击下,分子中正负电荷分离的现象.

(2)尖端放电:导体尖端的电荷吸引空气中与它符号相反的电荷,尖端上的电荷被中和而失去电荷,这个现象叫做尖端放电.

5.静电屏蔽

处在电场中的空腔导体,由于内表面没有电荷,所以空腔内没有电场,这种现象叫做静电屏蔽.

静电屏蔽有两种情况:

(1)导体的外电场影响不到导体的内部,即外电场与导体表面的感应电荷在导体内部任一点电场强度的叠加结果为零.

(2)接地导体的内部电场影响不到导体外部,是因为导体外部的感应电荷都被排斥入地,使感应电荷与内壁的感应异种电荷在导体外部任一点电场强度的叠加结果为零.

6.静电平衡和静电屏蔽实质分析

(1)静电平衡实质

①导体发生了静电感应现象,感应电荷在导体内部产生一个附加电场E′,跟外加电场E反向,使自由电荷同时又受到F′=E′q的电场力,随着导体两端的感应电荷不断积累,E′逐渐增大,当E′=E时,导体内电场强度的矢量和为零,自由电荷所受合力为零,这时导体中无自由电荷定向移动,即导体达到了静电平衡状态.

②当外电场、导体在电场中的位置或导体的形状发生变化时,原来的静电平衡状态被打破,电荷继续移动,直到再次达到平衡,因此静电平衡也是一个动态的平衡.

(2)静电屏蔽实质

实质是利用了静电感应现象,使金属壳内的感应电荷的电场和外加电场矢量和

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