高二物理静电屏蔽课件 人教.ppt

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1、静电屏蔽（电场中的导体）静电屏蔽（电场中的导体）导体：容易导电的物体叫导体。导体：容易导电的物体叫导体。金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液导体容易导电，是由于导体内部有大量可以自由导体容易导电，是由于导体内部有大量可以自由移动的电荷（比如金属中的自由电子），绝缘体移动的电荷（比如金属中的自由电子），绝缘体分子中的正负电荷束缚很紧，在一般情况下不能分子中的正负电荷束缚很紧，在一般情况下不能分离。分离。思考：将不带电的导体放入电场中会出现什么现象？思考：将不带电的导体放入电场中会出现什么现象？2021/8/11 星期三1E0将导体放进电场将导体放进电场E0中中导体

2、中的自由电子在电场导体中的自由电子在电场E0作用下作用下发生定向移动。发生定向移动。于是导体两端将出现等量异种电荷。于是导体两端将出现等量异种电荷。-+-+这种电子的移动将会一直持续下去吗这种电子的移动将会一直持续下去吗？感应电荷在导体内部形成电场感应电荷在导体内部形成电场E，方，方向相反。向相反。E随着感应电荷的增加随着感应电荷的增加E增大，导体内增大，导体内部的合场强部的合场强E在逐渐减小。在逐渐减小。E=E0-E-+-+当当E=E0-E=0时，导体内部的合电时，导体内部的合电场场E为为0，不再发生电荷的定向移动，不再发生电荷的定向移动，导体达到一种平衡状态，这种状态叫导体达到一种平衡状态

3、，这种状态叫做静电平衡状态。做静电平衡状态。注意区分清楚三个电场：注意区分清楚三个电场：E0 施感电场施感电场E 感应电荷电场感应电荷电场E 导体内部合场强导体内部合场强E=E0-E=0静电平衡的必要条件静电平衡的必要条件2021/8/11 星期三2导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态，叫静电平导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态，叫静电平衡状态。衡状态。静电平衡状态下导体的两种类型：静电平衡状态下导体的两种类型：（1）电场中导体的静电平衡）电场中导体的静电平衡（2）带电体的静电平衡）带电体的静电平衡-+-+-+静电平衡状态下导体的特点：静电平衡状态下导体的特点：（1）导体内部的场强处

4、处为零。（必要条件）导体内部的场强处处为零。（必要条件）（2）电荷只能分布在导体的外表面（感应电荷分布在导体的两）电荷只能分布在导体的外表面（感应电荷分布在导体的两 端端近端和远端，净电荷分布在导体外表面）近端和远端，净电荷分布在导体外表面）（3）导体表面上任一点场强方向与该点表面垂直）导体表面上任一点场强方向与该点表面垂直（4）电场线在导体内部中断）电场线在导体内部中断2021/8/11 星期三3处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，将导体挖处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，将导体挖空，变成一个导体壳，壳内场强仍处处为零。所以导体壳空，变成一个导体壳，壳内场强仍处处为零。所以导体

5、壳或金属网罩能使其内部区域不受外部电场的影响。或金属网罩能使其内部区域不受外部电场的影响。空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住，使其内部不受外空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住，使其内部不受外电场的影响，这种现象叫静电屏蔽。电场的影响，这种现象叫静电屏蔽。2021/8/11 星期三4空腔导体或金属网罩可不可以把内部电场遮住，使其外部不空腔导体或金属网罩可不可以把内部电场遮住，使其外部不受内部电场的影响？受内部电场的影响？空腔导体或金属网罩（无论接地与否）可以把外部电场遮住，空腔导体或金属网罩（无论接地与否）可以把外部电场遮住，使壳内不受外电场；使壳内不受外电场；接地空腔导体或金属网罩可以使壳

6、外部不受壳内电场的影响。接地空腔导体或金属网罩可以使壳外部不受壳内电场的影响。这种现象叫静电屏蔽。这种现象叫静电屏蔽。2021/8/11 星期三5静电屏蔽的应用静电屏蔽的应用抗干扰：电子设备外面套有金属罩。抗干扰：电子设备外面套有金属罩。通讯电缆外面包裹铅皮。通讯电缆外面包裹铅皮。2021/8/11 星期三6如图，在真空中把一绝缘导体如图，在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球向带负电的小球P缓慢靠近，但不相碰，则下列说法正确的是（缓慢靠近，但不相碰，则下列说法正确的是（）A.B端的感应电荷越来越多端的感应电荷越来越多B.导体内场强越来越大导体内场强越来越大C.感应电荷在感应电荷在M点产生的场

7、强大于在点产生的场强大于在N点产生的场强点产生的场强D.感应电荷在感应电荷在M点和点和N点产生的场强相等点产生的场强相等ACBAMNP2021/8/11 星期三7如图，长为如图，长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q的点电荷放在棒的左端距离为的点电荷放在棒的左端距离为R的地方，达到静电的地方，达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强处产生的场强是多大？方向如何？是多大？方向如何？OLR+q OLR+q-qR2021/8/11 星期三8一个带绝缘座的空心金属球带有一个带绝缘座的空心金属球带有 4 10-8 C

8、的正电荷，的正电荷，有绝缘柄的金属小球有绝缘柄的金属小球B带有带有2 10-8 C的负电荷，使的负电荷，使B球球和和A球内壁接触，如图，则球内壁接触，如图，则A，B各带电量为多少（各带电量为多少（）A.QA=10-8 C，QB=10-8 CB.QA=2 10-8 C，QB=0C.QA=0，QB=2 10-8 CD.QA=4 10-8 C，QB=-2 10-8 CBAB2021/8/11 星期三9如图，如图，Q是一个绝缘金属导体，把一个带正电的绝缘是一个绝缘金属导体，把一个带正电的绝缘金属球金属球P移近移近Q，由于静电感应，由于静电感应，A端出现的感应电荷端出现的感应电荷量大小为量大小为qA，B

9、端为端为qB，则下列说法正确的是（，则下列说法正确的是（）A.用手触摸一下用手触摸一下Q的的A端，拿走端，拿走P后，后，Q带正电带正电B.用手触摸一下用手触摸一下Q的的B端，拿走端，拿走P后，后，Q带负电带负电C.导体导体Q上，上，qAqB，D.导体导体Q上，上，qA=qB，BDBAPQ2021/8/11 星期三10如图，金属壳原来带有电荷，而验电器原来不带电，如图，金属壳原来带有电荷，而验电器原来不带电，现将金属球壳内表面与验电器的金属球相连，则验电现将金属球壳内表面与验电器的金属球相连，则验电器的金属箔片将（器的金属箔片将（）A.不会张开不会张开B.一定会张开一定会张开C.先张开后闭合先张

10、开后闭合D.可能张开可能张开B2021/8/11 星期三11 如图，为一空腔球形导体（不带电）现将一个带正如图，为一空腔球形导体（不带电）现将一个带正电的小球电的小球A放入腔中，当静电平衡时，图中放入腔中，当静电平衡时，图中a,b,c三点三点的场强大小关系是（的场强大小关系是（）A.EaEbEcB.Ea=EbEcC.Ea=Eb=EcD.EaEc EbDbca2021/8/11 星期三12如图，如图，A为空心金属球，为空心金属球，B为金属球，球为金属球，球A，B分别以电键分别以电键K1，K2接地，开始接地，开始K1，K2均处于断开状态，将一带电小球均处于断开状态，将一带电小球C从从A球开口处放入

11、球开口处放入A球中央，不接触球中央，不接触A球，先接通一下球，先接通一下K1，再，再接通一下接通一下K2，最后移去，最后移去C球，则（球，则（）A.A球带负电，球带负电，B球不带电球不带电 B.A球带负电，球带负电，B球带正电球带正电C.AB两球均带负电两球均带负电 D.A.B两球均带正电两球均带正电 第二次改为先接通一下第二次改为先接通一下K2，在接通一下，在接通一下K1，最后移去，最后移去C球，球，则为（则为（）ABCK1K2AC2021/8/11 星期三13两个完全相同的不带电金属小球两个完全相同的不带电金属小球A，B分别固定在绝缘分别固定在绝缘支架上，现有一带正电的带绝缘支架的金属小球支架上，现有一带正电的带绝缘支架的金属小球C，问，问（1）如何使）如何使A，B带上等量的正电荷带上等量的正电荷（2）如何使）如何使A，B带上等量的负电荷带上等量的负电荷（3）如何使）如何使A，B带上等量异种电荷带上等量异种电荷2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三15