1、第一章第一章 静电场静电场1.4 1.4 电场中的导体电场中的导体新课标高中物理选修新课标高中物理选修311.知道电场强度的叠加原理2.知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态。3.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。4.知道静电屏蔽及其应用。 一、场强叠加原理一、场强叠加原理电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。独在该点产生的电场强度的矢量和。P1Q2QE1EP点的电场强度，等于点的电场强度，等于+Q1在该点在该点产生的电场强度产生的电场强度E1与与-Q2在该点产在该点产
2、生的电场强度生的电场强度E2的矢量和。的矢量和。2E如果场源电荷不只是一个点电荷，那么电场强度又是多少呢？如果场源电荷不只是一个点电荷，那么电场强度又是多少呢？例例1.AB和和CD为圆上两条相互垂直的为圆上两条相互垂直的直径，圆心为直径，圆心为O.将电量分别为将电量分别为q和和q的两点电荷放在圆周上，其位置的两点电荷放在圆周上，其位置关于关于AB对称且距离等于圆的半径，对称且距离等于圆的半径，如图所示要使圆心处的电场强度为如图所示要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电零，可在圆周上再放一个适当的点电荷荷Q，则该点电荷，则该点电荷()A应放在应放在A点，点，Q2qB应放在应放在B
3、点，点，Q2qC应放在应放在C点，点，Qq D应放在应放在D点，点，QqE1E2E0+Q先将q、q在O点产生的场强合成因为q、q与O点构成等边三角形，可求出合场强E0方向水平向右，大小E0E1E2，如图所示要使O点合场强为零，放入的电荷Q在O点产生的场强必与E0等大反向+Q1.两个固定的异号点电荷，电量给定但大小不等，用两个固定的异号点电荷，电量给定但大小不等，用E1和和E2分别分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，线上，E1=E2的点的点 ( )A.有三个，其中两处合场强为零有三个，其中两处合场强为零B.有三
4、个，其中一处合场强为零有三个，其中一处合场强为零C.只有两个，其中一处合场强为零只有两个，其中一处合场强为零D.只有一个，该处合场强不为零只有一个，该处合场强不为零C二、静电平衡与静电屏蔽二、静电平衡与静电屏蔽 -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。EE -在导体两端，积聚等量异种电荷，即静电感应现象。二、静电平衡与静电屏蔽二、静电平衡与静电屏蔽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二、静电平衡与静电屏蔽二、静电平衡与静电屏蔽E当E=E时，内部合场强为零，电荷不再发生定向移动。 -E=E导体内的自由电子不再发生
5、定向移动，称为静电平衡状态。二、静电平衡与静电屏蔽二、静电平衡与静电屏蔽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。三、导体上电荷的分布四、静电屏蔽1.空腔导体的特点 空腔导体
6、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（ ）MBANPA.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
7、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ABD3、在下列实验中，验电器的金属箔会张开的是() B4、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
