2022年难点突破_静电平衡状态下导体特点与应用 .pdf

静电平衡状态下导体特点与应用一、遭遇难点1.（） 一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电细杆 MN ， 如图 111 所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a ，b ，c 三点的场强大小分别为Ea，Eb，Ec，三者相比：A、Ea最大B、Eb最大C、Ec最大D、Ea = Eb = Ec2.（）在正电荷附近有两个绝缘导体M 、N ，由于静电感应发生了如图112 的电荷分布，当用导线将a 、b 两点联接起来时，导线中是否有电流流过，如果有电流，电流的方向是怎样的？3.（）如图113 所示，面积足够大的、板间距离为d 的两平行金属板竖直放置，与直流电压为U 的电源连接，板间放一半径为 R（2R d）的绝缘金属球壳，C 、D 是球壳水平直径上的两点，则以下说法正确的是：A、由于静电感应，球壳上C 、D 两点电势差为RUdB、由于静电感应，球壳中心O 点场强为零C、用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带正电D、用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带负电二、案例探究例 1 （）如图11 4 所示，水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q ，一表面绝缘的带电的小球（可视为质点且不影响Q 的电场），从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，在该运动过程中：A、小球做匀速直线运动B、小球做先减速，后加速运动C、小球的电势能保持不变D、电场力对小球所做的功为零例 2 （）如图11 5 所示，绝缘导体A 带正电，导体不带电，由于静电感应，使导体B的 M 端带上负电，而N 端则带等量的正电荷。（1）用导线连接M 、 N ，导线中有无电流流过？（2）若将 M 、N 分别用导线与大地相连，导线中有无电流流过？方向如何？三、思路一、静电平衡导体的特点孤立的带电导体和处于感应电场中的感应导体，当达到静电平衡时，具有以下特点：1.导体内部的场强处处为零，E内= 0 。没有电场线。2.整个导体是等势体，导体表面是等势面，但导体表面的场强并不一定相同。3.导体外部电场线与导体表面垂直，表面场强不一定为零。4.对孤立导体，净电荷分布在外表面上，并且电荷的分布与表面的曲率有关，曲率大的地方电荷分布密。二、用导线连接不同静电平衡导体或同一导体不同部位时，判断电流方向的方法1.判断有无电流要看导线两连接点有无电势差，判断电流流向要看两点电势高低（电流总是由高电势图 11-1 图 112 图 11-3 图 11-4 图 11-5 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 点流向低电势点） 。2.一般思路：首先要明确哪个导体是场源电荷，哪个导体是电场中的导体。其次，判明两不同导体或同一导体不同部位的两点间电势的高低，最后确定有无电流产生及电流的流向。四、歼灭难点1.（）如图116 中，实心金属球A 半径为 R ，带电量为Q ，点电荷B 带电量为q 。B 与 A 球间的距离为r 。当 B 不存在而只有A 存在且达到静电平衡状态时，电荷Q 在球心 O 处的电场强度等于_。当点电荷B 也同时存在并达到静电平衡时，球心O 处的电场强度等于_，金属球上的电荷在球心O 处产生的场强的大小等于_。2.（）如图11 7 所示， A 、B 为两个大小不等的导体球壳（RARB） ，分别有正电荷q 与 2q 。（1）球壳 B 与 A 接触一下后， 将 B 放进 A 球壳内与内表面接触，则 A 的带电情况是 _，B 的带电情况是 _。（2）球壳 B 与 A 接触一下后，将B 球壳放进 A 球壳内，使A 瞬间接地，再将 B 与 A 的内表面接触， 则 A 的带电情况是 _； B 球带电情况是 _。3.（）如图118 所示，将一不带电的空腔导体A 的内壁与一外壳接地的静电计相连，又将另一个带正电的导体B 向 A 移动，最后B 与 A接触，此过程中静电计指针将会A、B 与 A 未接触时指针不张开，接触时变大B、指针一直不张开C、B 与 A 未接触时指针不张开，接触时变小D、B 与 A 靠近时指针张开，接触时张角最大4.（）如图11 9 所示，两个相同的空心金属球M 和 N，M 带 Q 电荷， N 不带电，旁边各放一个不带电的金属球P和 R（M 、N 相距很远， 互不影响），当将带正电Q 的小球分别放入M 和 N 的空腔时A、P 、R 上均出现感应电荷B、P 、R 上均没有感应电荷C、P 上有感应电荷，而R 上没有感应电荷D、P 上没有感应电荷，而R 上有感应电荷5.（）如图1110 所示，一个带正电的绝缘金属球壳A，顶部开一小孔，有两只带正电的金属球 B 、C ，用金属导线连接，让B 球置于球壳A 内的空腔中，与内表面接触后又提起，C 球放置在A 球壳外，待静电平衡后正确的判断是：A、B 、C 两球都不带电B、B 球不带电， C 球带电C、让 C 球接地后， B 球不带电D、让 C 球接地后， A 球壳空腔内的场强为零图 11-6 图 11-7 图 11-8 图 11-9 图 11-10 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 参考答案遭遇难点1、C 2、有电流通过，方向是ad 3、BD 歼灭难点1、0 ；0 ；k2qr2、 （1）外表面带电3q ；不带电（ 2）不带电；不带电3、D 4、D 5、B 6、D 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -