高中物理 静电场 静电感应
第8章 第4讲 静电感应与静电平衡 LI
【例2】．如图所示，A、B是两个绝缘金属导体， 把一个带正电的绝缘金属球P移近A，由于静电感 应，a端电荷量大小为qa，b端电荷量大小为qb， 则：（ B D ） A.导体A、B上，qa＞qb B.导体A、B上，qa＝qb C.先撤走P，再将A、B分开后，A带负电，B带正电 D.先将A、B分开，再撤走P后，A带负电，B带正电
E
将导体放入电场后,发生的现象
1.导体内的自由电子在电场力作 用下,会发生定向移动. 2.导体的两表面,一面带正电,一 面带负电.------感应电荷.
3.感应电荷的电场,与原电场叠 加,在导体内为合电场.
将导体放入电场后,发生的现象
4.合电场渐渐减弱,电子受电场 力渐渐减小. 5.当合电场减为零时,电子不再 定向移动.------静电平衡
【例5】.在图所示的实验中，验电器的金属箔 会张开的是：（ B ）
金属网
Q
Q
Q
A
绝缘底座
B
C
地面
注意观察：B图和C图不同。金属网罩一个接地，一个不接地。 A图属于内屏蔽，C图属于外屏蔽。
【例6】. 在水平地面上放置的光滑金属板的上表面绝 缘,在其中心正上方有一带正电Q的金属小球（可视为质 点，且不影响原电场）自左以初速度v0向右运动，则在 运动过程中（ B D ） +Q A.小球做先减速后加速运动 B.小球做匀速直线运动 v0 C.小球受到电场力的冲量为零 D.小球受到电场力做的功为零
·
O
R L
E感 k
q L 2 (R ) 2
方向沿点电荷和棒内中点连线向左 解析：静电感应产生的感应电荷电量是面分布，且电量值未 知，所以不能直接由真空中点电荷的场强公式来求得它们在 球心O处的场强。因此采取变换研究对象的方法，将感应电 荷换成施感电荷，问题就迎刃而解了。 注意题目的三种问法：是问施感电荷产生的场强还是感 应电荷产生的场强还是合场强。
高中物理 第一章 9 第7节 静电现象的应用课件 新人教版选修3-1
[解析] A 在空心金属球内，由于静电感应，使得 C 外表面带 正电，BC 相互吸引，所以 B 向右偏； 而金属空腔可以屏蔽外 部电场，所以 B 的电荷对空腔 C 的内部无影响，即 AB 之间无 相互的静电力，所以 A 位置不变． [答案] A
3．静电平衡状态的特征 (1)处于静电平衡状态的导体，内部的电场强度__处__处__为__0____．
(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的电场强 度方向必与这点的表面_垂__直___． (3)处于静电平衡状态的整个导体是个___等__势___体____，导体的表 面是个___等__势__面_____．
(1)接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产生 影响，腔内电场对腔外空间也不产生影响，即内外互不影响． (2)空腔导体不接地，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内电 场对腔外空间产生影响．
(2019·湖南衡阳高二期中)如图所示，将 悬挂在细线上的带正电的小球 A 放在不带电的 金属空心球 C 内(始终不与球接触)，现将一个 悬挂在绝缘细线上的带负电的小球 B 放在 C 附近，待稳定后， 以下说法正确的是( ) A．A 对 B 无静电力作用，B 对 A 无静电力作用 B．A 向左偏离竖直方向，B 向右偏离竖直方向 C．A 对 B 的静电力向左，B 对 A 的静电力向右 D．A 的位置不变，B 的位置也不变
②自由电子要向电场 E0 的反方向做定向移动，并在导体的一个 侧面聚集，使该侧面出现负电荷，而相对的另一侧出现“过剩” 的等量的正电荷，导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电 荷，如图乙所示． ③等量异种电荷在导体内部形成与电场强度 E0 反向的电场强 度 E′，在导体内任一点的电场强度可表示为 E 内＝E0＋E′，因 附加电场 E′总与外电场 E0 方向相反，叠加的结果削弱了导体内 部的电场，随着导体两侧感应电荷的继续增加，附加电场 E′增 强，合电场强度 E 内将逐渐减小，当 E 内＝0 时，自由电子的定 向移动也就停止了，这时就达到了静电平衡状态，如图丙所示．
2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第9章静电场及其应用9
提示:①将呈电中性状态的金属导体放入场强为E0的静 电场中,导体内自由电子便受到与场强E0方向相反的电 场力作用,如图甲所示.②自由电子要向电场E0的反方 向做定向移动,并在导体的一个侧面聚集,使该侧面出 现负电荷,而相对的另一侧出现“过剩”的等量的正电 荷,导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷,如
【解析】选C.导体棒在点电荷+q的电场中发生静电感 应,左端表面出现负电荷,右端表面出现正电荷.棒内 任何一点都有两个电场,即外电场:+q在该点形成的电 场E0;附加电场:棒上感应电荷在该点形成的电场E′. 达到静电平衡时棒内场强为零,即E′=E0.题中所求的 即为E′,于是我们通过上述等式转化为求E0.棒中点
(2)孤立的带电导体: ①净电荷分布在导体表面,导体内部(含空腔)没有净电 荷.导体内部场强为零. ②导体表面处电场和表面垂直,整个导体是一个等势体. 导体尖端处电荷密度最大,场强最大,易出现尖端放电 现象.
【典例示范】 长为l的导体棒原来不带电,现将一带电荷量为+q的点 电荷放在距棒左端R处,如图所示.当棒达到静电平衡后, 下列关于棒上的感应电荷在棒内中点处产生的场强大 小和方向判断正确的是 ( )
(2)应用:电学仪器外面有_金__属__壳__,野外高压线上方还有 _两__条__导__线__与大地相连,都是利用静电屏蔽消除外电场的 影响.
主题一 静电平衡下的导体 【问题探究】如图所示,将一不带电的金属导体ABCD放 到场强为E0的匀强电场中.
(1)导体ABCD内部自由电子怎样移动?电子的移动最终 会出现怎样的结果?
(2)“整体观”法: ①当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,再用“远近观” 判断它们的带电情况,如有些问题所提到的“用手触摸 某导体”其实就是导体通过人体与大地构成一个大导 体.
高中物理选修3-1静电现象的应用知识点
高中物理静电现象的应用知识点一、静电感应现象1. 导体：容易导电的物体叫导体。
2. 导体中存在大量自由电荷。
常见的导体有：金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液等。
3. 静电感应现象：放入电场中的导体，其内部的自由电子在电场力的作用下向电场的反方向作定向移动，致使导体的两端分别出现等量的正、负电荷。
这种现象叫静电感应现象。
4. 感应电荷：静电感应现象中，导体不同部分出现的净电荷。
二、静电平衡状态下导体的电场1. 静电场中导体内电场分布2. 静电平衡：电场中导体内(包括表面上)自由电荷不再发生定向移动的状态叫做静电平衡状态。
3. 静电平衡导体的特性：(1)导体内部场强处处为零(2) 导体是等势体,表面为等势面(3)导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直三、导体上电荷分布1. 法拉弟圆桶实验2. 静电平衡时，超导体上电荷分布规律：导体内部无净电荷，电荷只分布在导体的外表面在超导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷位置几乎没有电荷。
四、静电屏蔽1. 空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住，使其不受外电场的影响。
2. 静电屏蔽的两种情况：导体内腔不受外界影响;接地导体空腔外部不受内部电荷影响。
3. 静电屏蔽的本质：静电感应与静电平衡4. 静电屏蔽的应用：电学仪器和电子设备外面金属罩、通讯电缆外层金属套电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋高中物理学习方法(一)预习学习的第一个环节是预习。
有的同学不注重听课前的这一环节，会说我在初中从来就没有这个习惯。
这里我们需要注意，高中物理与初中有所不同，无论是从课程要求的程度，还是课堂的容量上，都需要我们在上课之前对所学内容进行预习。
在每次上课前，抽出一段时间(没有时间的限制，长则20分钟，短则课前的5、6分钟，重要的是过程。
)将知识预先浏览一下，一则可以帮助我们熟悉课上所要学习的知识，做好上课的知识准备和心理准备;二则可以使我们明确课堂的重点，找出自己理解上的难点，从而做到有的放矢地去听课，有的同学感到听课十分吃力，原因就在于此。
8.1静电场—高考物理回归课本基础知识填空
静电场—知识点填空1．电荷及起电方式（1）两种电荷①电荷的分类：电荷和电荷用丝绸摩擦过的玻璃棒带电，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带电。
②电荷间的相互作用：同种电荷相互，异种电荷相互。
（2）摩擦起电：当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带电，失去电子的物体则带电。
（3）感应起电：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或带电体，使导体靠近带电体的一端带电荷，远离带电体的一端带电荷，这种现象叫做静电感应，利用使金属导体带电的过程叫做感应起电。
2．电荷守恒定律和元电荷（1）电荷守恒定律：电荷既不会，也不会，它只能从一个物体转移到，或者从物体的一部分转移到；在转移过程中，电荷的保持不变。
（2）电荷守恒定律另一表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，保持不变；（3）元电荷：叫做元电荷，用e表示，所有带电体的电荷量或者等于e，或者是，元电荷e的数值最早是由美国物理学家测得的，在我们的计算中，可取e C。
3．探究影响电荷间相互作用力的因素（1）实验现象：（如图下图所示）①小球带电荷量一定时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度；②小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度；（2）实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而，随着距离的增大而；4．库仑定律（1）点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小，以致带电体的、及对它们之间的作用力的影响可以忽略时，带电体可以看做；（2）库仑定律①内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成，与它们的距离的成反比，作用力的方向在；②公式：122q q F kr =，其中k =22N m /C ⋅，叫做静电力常量；③③适用条件：①；②；（3）库仑的实验①库仑扭秤实验是通过悬丝比较静电力F 大小的；实验结果发现静电力F 与距离r 的成反比；②库仑在实验中为研究F 与q 的关系，采用的是用两个的金属小球接触，电荷量的方法，发现F 与1q 和2q 的成正比。
高中物理复习提升-第一章静电场知识点总结
第一章 静电场知识点总结 第一讲 电场力的性质一、 电荷及电荷守恒定律1、自然界中只存在两种电荷，一种是正电，即用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；另一种带负电，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电，毛皮带正电。
电荷间存在着相互作用的引力或斥力。
电荷在它的周围空间形成电场，电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。
电荷的多少叫电荷量，简称电量。
元电荷ｅ＝1.6×10－19C ，所有带电体的电荷量都等于ｅ的整数倍。
２、使物体带电叫做起电。
使物体带电的方法有三种：（１）摩擦起电；（２）接触带电；（３）感应起电。
３、电荷既不能创造，也不能消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量不变。
这叫做电荷守恒定律。
二、点电荷如果带电体间的距离比它们的大小大得多，带电体便可看作点电荷。
三、库仑定律１、内容：在真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
２、公式：221r Q Q kF =，Ｆ叫库仑力或静电力，也叫电场力，Ｆ可以是引力，也可以是斥力，Ｋ叫静电力常量，公式中各量均取国际单位制单位时，Ｋ＝9.0×109N ·m 2/C 2３、适用条件：（１）真空中；（２）点电荷。
四、电场强度１、电场：带电体周围存在的一种物质，由电荷激发产生，是电荷间相互作用的介质。
只要电荷存在，在其周围空间就存在电场。
电场具有力的性质和能的性质。
２、电场强度：（１）定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值叫做该点的电场强度。
它描述电场的力的性质。
（２）q F E =，取决于电场本身，与ｑ、Ｆ无关，适用于一切电场；2rQK E =，仅适用于点电荷在真空中形成的电场。
（３）方向：规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点的受力方向相同。
（４）多个点电荷形成的电场的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和。
高中物理备课参考 静电现象的应用
静电屏蔽包括两种情况： （1）金属壳内部不受外部影响 如图 l—4—2（a）图所示，使带电的金属球靠近验电器，由于静电感应，验电器的箔片 张开，这表示验电器受到了外电场的影响。
如果事先用金属网罩把验电器罩住，如图 1—4—2（b）图所示，验电器的箔片就不张 开，即使把验电器和金属网罩连接起来，箔片也不张开。这表明金属网罩能把外电场挡住， 使罩内不受外电场的影响。
电荷。现金属板接地，正电荷通过接地导线移向大地，静电平衡时左侧表面不带电，整个金
属板的电势都为零。所以选项 A 错误，选项 B、C 正确。 金属板接地时，右侧表面上仍有感应负电荷，而且 a 点附近的电荷面密度（单位表面面
积的电荷量）比 b 点附近的电荷面密度要大些，场强要强（大）些，电场线也密一些；整个 金属板是等势体，右侧表面是等势面，电场线与等势面垂直，可见 a、b 两点的场强方向都 垂直指向右侧面，方向相同，选项 D 也正确．
（2）导体静电平衡条件：E 内=0 由于静电感应，在导体两侧出现等量异种电荷，在导体内部形成与场强 E0向的场强 E'， 在导体内任一点的场强可表示为 E 内=E0+E′。 因附加电场 E′与外电场 E0方向相反，叠加的结果削弱了导体内部的电场，随着导体两 侧感应电荷继续增加，附加电场 E′增强，合场强 E 内将逐渐减小。当 E 内=0 时，自由电子 的定向运动也停止了。如图 1—4—1（c）。 说明： ① 导体静电平衡后内部场强处处为零，是指电场强度 E0，与导体两端感应电荷产生的 场强 E′的合场强为零。 ② 金属导体建立静电平衡状态的时间是短暂的。 ③ 静电平衡时，电荷在导体表面的分布往往是不均匀的，越是尖锐的地方，电荷分布 越密，附近电场强度越大。 （3）导体静电平衡时，有如下特点： ① 导体内部处处场强为零。假设内部场强不为零，那么自由电荷必定受到电场力的作 用，在电场力的作用下发生定向移动，说明导体尚未达到静电平衡．导体内部场强为零，是 外加电场 E0与感应电荷产生的电场 E′相互叠加的结果，即 E0+ E′=0 （E′与 E0大小相等， 方向相反）。 ② 导体表面处场强与表面垂直，假如不是这样，场强就有一个沿导体表面的分量，导 体上的自由电荷就会发生定向移动，这就不是平衡状态了。 ③ 电荷只分布在导体表面外。因为导体内部的场强处处为零，导体内部就不可能有未 被抵消的电荷。假如内部某处有静电荷，在它附近的场强就不可能为零。 2. 静电屏蔽 处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。因此，可以利用金属外壳或者金属网 封闭某个区域，使得该区域不受外部电场的影响，这一现象叫做静电屏蔽。
高二物理竞赛第章静电场和静电感应和静电平衡复习课件
在表面凹进（曲率为负值）部分 最小，E也最小
(2)介质层内外的电势(；2)导体表面上紧贴导体外侧处，任意一
点的场强垂直于该点的表面。
D)
0 r
方向:沿径向.
D Q
E 4 r 2 a r b
0r
4r 2 r a
Q
rb
(2) U Edl
4 0 r 2
Q
p
Q
4
(a1b1)4Qbra来自b0r0
Q 11 Q
U 40r (rb)40b a r b
Q
0r a
4 0 r
rb
（3）金属球的电势等于
U1 raE1dr ab E2dr b E3dr (4)取厚度为dr的球壳体积元:
三、有导体存在时静电场场量的计算原则 1.静电平衡的条件
E内 0 或U c
2.基本性质方程
E ds
i
qi
S
0
3.电荷守恒定律
LEdl 0
Qi 常 数.
i
※电容和电容器
一.孤立导体的电容 C q
单位：F
导体表面电场强度同表面曲率的关系
u
C是与导体的尺寸和形状有关,与 无关的常数。 解:利用高斯定理可求得场强分布:
40rab ra a b
习题集(p25)3、在半径为R的导体球壳薄壁附近与球心相
距为d(d＞R)的P点处，放一点电荷q，求：
(1)球壳表面感应电荷在球心O处产生的电势和场强；
(2)空腔内任一点的电势和场强；
高中物理讲义.必修三.第一章：静电场(知识点总结+习题)
电荷【引入】在生活中我们都有这样的经历：拿梳子梳头，却发现发丝被梳子吸引粘连在一起；干燥的冬天脱下毛衣总会发出“噼啪”的声音。
这些其实都是静电现象，不同物体因为相互摩擦带电，或者说带了电荷。
电荷是“电”的基本单元。
一、电荷（一）两种电荷1.正电荷：丝绸摩擦的玻璃棒2.负电荷：毛皮摩擦的橡胶棒3.电荷量（Q或q）表示电荷的多少。
单位：库伦（C）（二）电荷的基本性质1.同种电荷相排斥，异种电荷相吸引2.带电体也会吸引不带电的轻小物体【例】甲乙两个轻质小球相互吸引，甲球带正电，乙带什么电？（负或不带电）二、三种起电方法（一）摩擦起电1.现象不同物质构成的物体，相互摩擦带电2.原理不同原子核（带正电）对电子（带负电）的束缚能力不同，摩擦时电子从一个物体转移到另一个物体。
【判断正误】摩擦起电创造了电荷（X）3.带电情况摩擦起电的两个物体分别带等量的异种电荷。
【思考】玻璃棒和丝绸摩擦后，丝绸带什么电？（二）接触带电1.现象用带电物体接触导体，会使导体也带电。
2.原理电荷向导体发生了转移3.电荷的分配原则【例】现有两个完全相同的金属球A、B（1）A带1C的正电荷，B不带电，接触后怎么分配？（AB平均分配，最后都带0.5C的正电荷）（2）A带1C的正电荷，B带2C的正电荷，接触后怎么分配？（仍然平均分配，最后都带1.5C的正电荷）（3）A带1C的正电荷，B带2C的负电荷，接触后怎么分配？（先中和，剩余的再平均分配，最后都带0.5C的负电荷）结论：能中和先中和，如果两物体完全一样，最后电荷平均分配。
4.中和等量的电荷相接触后，既不显正电，也不显负电，而是成电中性。
5.应用验电器原理：接触带电，同种电荷相排斥张角越大，带电越多。
【拓展】金属导电原因金属原子核外的最外层电子往往会脱离原子核的束缚，可以自由的穿梭于金属内部，这样的电子叫自由电荷。
并且，自由电荷如果定向移动，就形成了电流（三）感应带电（静电感应）1.现象2.原理（1）金属内部有自由电荷，可以在金属内部自由移动。
高中物理必修三第九章 静电场及其应用 电 荷
3.电荷的中和并不是指电荷消失，而是指带等量异种电荷的两物体接触 时，经过电子的转移，物体达到电中性的过程. 4.元电荷 (1)元电荷是最小的电荷量，而不是实物粒子，元电荷无正、负之分. (2)虽然质子、电子所带的电荷量等于元电荷，但不能说质子、电子是元 电荷.
先移去C，再把A、B分开，则A、B上的负、正电荷中和，导体A、B不 带电，故A、B上的金属箔将闭合，D错误.
二、电荷守恒定律 元电荷
导学探究 (1)在摩擦起电过程中，一个物体带上了正电荷，另一个物 体带上了负电荷，该过程是否创造了电荷？在一个封闭的系统中，电荷 的总量会增多或减少吗？
答案 摩擦起电的过程并没有创造电荷.一个封闭的系统中，电荷的总 量保持不变.
的物体C移近导体A，发现贴在A、B下部的金属箔
都张开，下列说法正确的是
√A.此时A带负电荷，B带正电荷
图4
B.此时A和B都带负电荷
√C.A和B分开后移去C，A、B上的金属箔仍保持张开
D.先移去C，再把A和B分开，A、B上的金属箔仍保持张开
解析 导体A和B接触时，将带正电荷的物体C移近 导体A，由于静电感应，导体A带负电荷，导体B带 正电荷，A正确，B错误； 若A、B分开后移去C，导体A带负电荷，导体B带 正电荷，故A、B上的金属箔仍保持张开，C正确；
三、电荷守恒定律
1.电荷守恒定律：电荷既不会 创生 ，也不会 消灭 ，它只能从一个物体 转移到 另一个物体 ，或者从物体的一部分转移到 另一部分 ；在转移过 程中，电荷的 总量 保持不变. 2. 电 荷 守 恒 定 律 的 另 一 表 述 是 ： 一 个 与 外 界 没 有 电 荷 交 换 的 系 统 ， _电__荷__的__代__数__和___保持不变.
(3)两种不同物质组成的物体相互摩擦使物体带电，是由于两物体的
高中物理静电场静电感应
导体AB左右两端出现了等量的异种电荷
把AB导体分开之后，A与B仍然带有等量的异种电荷
感应起电
（1）静电感应：把电荷移近不带电的导体， 可以使导体带电的现象，叫做静电感应． 规律：近端感应异种电荷 远端感应同种电荷 （2）感应起电：利用静电感应使物体带电， 叫做感应起电．
一、静电平衡状态下导体的电场
静电感应
主讲教师：刘劲松
使物体带电的三种方式
1. 接触带电 2. 摩擦起电 3. 静电感应
是在外电场的作用下导体中电荷在导体中重新分布的现象。 一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时由于电荷间的相互作用，会使导体
内部的电荷重新分布，异种电荷被吸引到带电体附近，而同种电荷被排斥到远
离带电体的导体另一端。
（1）导体内部的场强处处为零
（2）整个导体是一个等势体，
表面是一个等势面
例1 长为l的导体棒原来 不带电，现将一带电荷 量为+q的点电荷放在距 棒左端R处，如图所示．当棒达到静电平衡后， P点的场强等于 零 ， 棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场强度
kq l 2 (R ) 水平向左 ． 大小等于_________ ，方向为___________ 2
-
-
-
-
-
-
E
置于电场中的导体，自由电荷（金属导体中是 电子）受电场力作用，将发生定向移动。
-
E’
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’=E
E
当内部合场强为零时，即E’=E时，电荷不再发 生定向移动。
处于静电平衡状态导体的特点：
相等 导体棒上各点电势 _________ 。
高二物理 静电场基本概念和规律
D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍2．5个元电荷的电量是________， 16 C电量等于________元电荷．3．关于点电荷的说法，正确的是：[ ]A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体可看成点电荷D．一切带电体都可以看成点电荷（二）库仑定律内容表述：力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比．作用力的方向在两个点电荷的连线上公式：静电力常量k = 9.0×109N·m2/C2适用条件：真空中，点电荷——理想化模型练习题1．真空中有两个相同的带电金属小球A和B，相距为r，带电量分别为q和2q，它们之间相互作用力的大小为F．有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，当C跟A、B小球各接触一次后拿开，再将A、B间距离变为2r，那么A、B间的作用力的大小可为：[ ]A．3F/64 B．0 C．3F/82 D．3F/162．如图14－1所示，A、B、C三点在一条直线上，各点都有一个点电荷，它们所带电量相等．A、B两处为正电荷，C处为负电荷，且BC=2AB．那么A、B、C三个点电荷所受库仑力的大小之比为________．3．真空中有两个点电荷，分别带电q1=5×10-3C，q2=－2×10-2C，它们相距15cm，现引入第三个点电荷，它应带电量为________，放在________位置才能使三个点电荷都处于静止状态．4．把一电荷Q分为电量为q和(Q－q)的两部分，使它们相距一定距离，若想使它们有最大的斥力，则q和Q的关系是________．（三）电场：1、电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的，电荷的周围都存在电场.特殊性：不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加.物质性：是客观存在的，具有物质的基本属性——质量和能量.2、基本性质：主要表现在以下几方面①在电场中的任何带电体都将受到电场力的作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.②电场能使放入其中的导体产生静电感应现象.③当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量.可见，电场具有力和能的特征3、电场强度①定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强．用E表示。
高中物理必修3静电场的应用静电现象的利用与防护
静电现象的应用【学习目标】1.知道什么是静电平衡状态，能说出静电平衡产生的条件.2.掌握静电平衡状态下的导体特点.3.了解尖端放电、静电屏蔽现象及其应用．【知识储备】一、静电平衡状态下导体的电场1．如图所示，把一个不带电的金属导体ABCD放到场强为E0的电场中，导体内的自由电子受到库仑力的作用，将向着与电场相反的方向定向移动．这样，在导体的AB面上将出现负电荷，在CD面上将出现正电荷．这就是静电感应现象．2．导体两面出现的正负电荷在导体内部产生与E0方向相反的电场E′，当这两个电场叠加使导体内部各点的合电场等于0时，导体内的自由电子不再发生定向移动，导体达到了静电平衡状态．二、静电平衡状态导体的特点1．处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任何一点的场强方向必定与这点的表面垂直．整个导体是个等势体．它的表面是个等势面．2．静电平衡时，导体上的电荷分布有以下两个特点：(1)导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面．(2)在导体外表面，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、尖端放电静电屏蔽1．所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷．这个现象叫做尖端放电．2．金属壳或金属网的空腔内不受外界电场的影响，壳(网)内电场强度保持为0，外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响，金属壳(网)的这种作用叫做静电屏蔽．【学习探究】一、静电平衡状态下导体的电场[问题设计]如图所示，把一个不带电的金属导体放到电场中，导体内的自由电子将发生定向移动，从而使导体两端出现等量异号电荷．请思考下列问题：(1)自由电子定向移动的原因是什么？定向移动的方向如何？(2)自由电子能否一直定向移动？为什么？二、导体上电荷的分布[问题设计]1．当导体处于静电平衡时，电荷在导体上如何分布？内部是否还有电荷？2．形状不规则的带电体，表面上各处的电荷分布是否均匀？附近场强是否相等？[要点提炼]处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任何一点的场强方向必定与这点的表面垂直．越尖锐的位置电场线越密集．三、尖端放电和静电屏蔽[问题设计]1．避雷针是利用尖端放电保护建筑物的一种设施，其原理是什么？2．处于静电平衡状态的导体，其内部场强处处为零，若导体是空心的，则空心部分的场强怎样？静电屏蔽是怎样起到屏蔽作用的？[要点提炼]1．尖端放电不是导体尖端失去电荷，而是与导体尖端的电荷符号相反的粒子被吸引到尖端，尖端上的电荷被中和．2．导体壳或金属网罩(无论接地与否)可以把外部电场屏蔽，使其内部不受外电场的影响．【典例精析】一、对静电平衡的理解例1（单选）处于静电平衡中的导体，内部电场强度处处为零的原因是()A．导体内部无任何电场B．外电场不能进入导体内部C．所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零D．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零[针对训练]如图所示，在孤立点电荷＋Q的电场中，金属圆盘A处于静电平衡状态，若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内，试在圆盘A内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示电场线，要求严格作图)．二、静电平衡导体的电荷分布例2（多选）如图所示，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A跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒C与B的内壁接触D．使验电器A靠近B三、对静电屏蔽的理解例3（单选）下列实验中，验电器的金属箔片会张开的是()巩固训练1．(对静电平衡的理解)（单选）处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零的原因是()A．导体内部无任何电场B．外电场不能进入导体内部C．所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零D．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合场强为零2．(对尖端放电的理解)（多选）避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是()A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地D．以上说法都不对3．(对静电屏蔽的理解)（单选）如图所示，两个相同的空心金属球M和N，M带电荷量为－Q，N不带电(M、N相距很远，互不影响)，旁边各放一个不带电的金属球P和R，当将带正电Q的小球分别放入M和N的空腔中时()A．P、R上均有感应电荷B．P、R上均没有感应电荷C．P上有而R上没有感应电荷D．P上没有而R上有感应电荷课堂小结课后练习题组一对静电平衡的理解1．（单选）对于处在静电平衡状态的导体，以下说法中正确的是()A．导体内部既无正电荷，又无负电荷B．导体内部和外表面处的电场均为零C．导体处于静电平衡时，导体表面的电荷代数和为零D．导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果2．（单选）当导体达到静电平衡时，场强方向的特征是()A．外电场E0消失B．感应电荷产生的附加电场E′为零C．导体内部的合电场E为零D．导体表面和内部的合电场均为零3．（单选）图所示为一空腔球形导体(不带电)，现在将一个带正电的小金属球A放入空腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强E和电势φ的关系是()A．E a>E b>E c，φa>φb>φcB．E a＝E b>E c，φa＝φb>φcC．E a＝E b＝E c，φa＝φb＝φcD．E a>E c>E b，φa>φb>φc4．（单选）在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加场强E′的方向在下图中正确的是()题组二静电平衡导体的电荷分布5．（多选）如图所示，B是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳，A是验电器，A、B相距较远，导线C的一端接验电器的金属球，下列现象正确的是()A．将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔张开B．将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔张开C．将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔不张开D．将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔不张开6．（单选）一个带有绝缘座的空心金属球壳A带有4×10－8 C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B带有2×10－8 C的负电荷，使B球与球壳A内壁接触．如图所示，则A、B带电荷量分别为()A．Q A＝1×10－8 C，Q B＝1×10－8 CB．Q A＝2×10－8 C，Q B＝0C．Q A＝0，Q B＝2×10－8 CD．Q A＝4×10－8 C，Q B＝－2×10－8 C7．如图所示，一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为Q＝＋4×10－6 C.(1)此时，金属桶内、外表面带电荷量分别为多少？(2)如果用丝线在桶内悬挂一带电荷量q＝－2×10－6 C的小球，桶内、外表面带电荷量分别为多少？(3)若桶内金属小球与内表面接触一下，桶内、外表面带电荷量分别为多少？(4)若小球悬挂时，用手接触一下桶外表面，然后再将小球从桶中取出，则金属桶内、外表面带电荷量又为多少？题组三静电屏蔽和尖端放电8．（单选）电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是()A．铜丝编织的衣服不易拉破B．电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零C．电工被铜丝衣服所包裹，使体内场强为零D．铜丝电阻小，能对人体起到保护作用9．（单选）请用学过的电学知识判断下列说法正确的是()A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B．小鸟停在单根高压输电线上会被电死C．燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖型比球形好D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险10．（单选）如图所示，将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球壳C内(不和球壁接触)，另有一悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，则()A．A往左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向B．A的位置不变，B向右偏离竖直方向C．A向左偏离竖直方向，B的位置不变D．A和B的位置均不变11．（多选）如图所示，P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在下列选项中，放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引的是()12．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分别接到高压电源正极和负极，其装置示意图如图所示．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．参考答案【问题设计】一、(1)自由电子受外加电场的电场力作用而移动，向着与电场相反的方向定向移动．(2)不能．感应电荷产生的电场与外加电场反向，阻碍电子的定向移动，当这两个电场大小相等时，电子的定向移动终止．二、1、电荷只分布在导体的外表面，导体内部没有电荷．2、在导体外表面，越尖锐的位置电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，附近场强越强，凹陷的位置几乎没有电荷．三、1、导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞“散”，也就是使分子中的正、负电荷分离．这个现象叫做空气的电离．中性的分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子．这些带电粒子在强电场的作用下加速，撞击空气中的分子，使它们进一步电离，产生更多的带电粒子．那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷．2、空心部分场强为零．静电屏蔽是利用“处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零”，即使内部有自由电子，受到的电场力也为0，自由电子不发生定向移动．【例题】1、D针：2、BCD3、B【强化训练】1、D2、AB3、D【课后作业】1、D2、C3、D4、A5、AB6、B7、(1)内表面为0，外表面为4×10－6 C(2)内表面为2×10－6 C，外表面为2×10－6 C(3)内表面为0，外表面为2×10－6 C(4)内表面为0，外表面为2×10－6 C8、C 9、C10、B 11、AD 12、越大A。
人教版高二物理选修3-1第一章《静电场》知识点考点总结(详细)
物理选修3-1第一章《静电场》知识点、考点总结（详细）一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷：“+”“-”用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷：所带电荷的最小基元，一个元电荷的电量为1．6×10－19C，是一个电子(或质子)所带的电量。
说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
荷质比(比荷)：电荷量q与质量m之比，(q/m)叫电荷的比荷3、起电方式有三种①摩擦起电②接触起电注意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分。
③感应起电：带电体靠近不带电的物体，使不带电的物体带上电的现象。
④光电效应——在光的照射下使物体发射出电子4、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，系统的电荷总数是不变的．二、库仑定律1．内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
方向由电性决定(同性相斥、异性相吸)2．公式：221 r QQkF k＝9．0×109N·m2／C2极大值问题：在r和两带电体电量和一定的情况下，当Q1=Q2时，有F最大值。
3．适用条件：（1）真空中；（2）点电荷．点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电荷．（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r）。
点电荷很相似于我们力学中的质点．注意：①两电荷之间的作用力是相互的，遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时，电量用绝对值代入，作用力的方向根据“同性相排斥，异性相吸引”的规律定性判定。
静电感应现象原理
静电感应现象原理
静电感应现象是指当一个物体靠近另一个带电物体时，它的电荷分布
会发生变化，从而在物体上产生了一定的电荷。
这种现象是由于带电
物体的静电场对另一个物体所产生的影响所引起的。
具体来说，当一个带电物体靠近另一个未带电的物体时，它会在未带
电物体上诱导出相反极性的电荷。
例如，如果带电物体是正极性的，
则未带电物体上将诱导出负极性的电荷。
这是因为正极性和负极性之
间存在吸引力，所以未带电物体上会聚集与带电物体相反极性的电荷。
当两个物体接触时，这些诱导出来的异号电荷就会相互吸引，并且一
部分异号电荷将会流向受到诱导而产生异号充放置于表面上的受到诱
导对象。
由于这些异号充之间相互吸引并聚集在一起，最终使得受到
诱导对象表面产生了一定数量和符号相反的自由载流子。
需要注意的是，在静态情况下，两个接触或者非接触的物体之间并不
会发生电荷转移。
实际上，静电感应现象是一种电荷分布的重新排列，而非电荷的转移。
静电感应现象在生活中有很多应用。
例如，在印刷业中，印刷机通过
使用静电吸附技术将纸张固定在印刷台上；在喷涂行业中，喷涂枪通
过静电吸引力将颜料粘附到物体表面上；在清洁行业中，静电吸尘器可以利用静电吸引力将灰尘和污垢从地面或家具上清除掉。
总之，静电感应现象是一种重要的物理现象，在工业和日常生活中都有广泛的应用。
了解其原理和特点有助于我们更好地理解和利用这一现象。
关于静电感应现象的原理解析
关于静电感应现象的原理解析静电感应现象是我们在日常生活中常常遇到的一种现象，比如当我们用梳子梳头发时，头发会被梳子吸引，并贴在梳子上。
这一现象背后隐藏着一系列的物理原理和过程。
本文将对静电感应现象的原理进行解析，从深度和广度上来探讨这一主题。
一、什么是静电感应现象静电感应现象是指当两个物体接触或靠近时，由于静电作用产生的力使得它们之间发生电性质的相互作用。
静电感应现象通常表现为物体吸引或排斥的现象，比如我们经常看到的梳子吸引头发的例子。
这一现象是静电学中的重要内容，它在生活和科学研究中都有着广泛的应用。
二、静电感应现象的原理静电感应现象的原理涉及到电荷的转移和分布。
当两个物体接触或靠近时，它们之间可能会发生电荷转移。
根据库仑定律，同种电荷相互之间会发生排斥，而异种电荷相互之间会发生吸引。
在静电感应中，电荷转移和分布会导致相互作用力的产生。
具体来说，当一个带有电荷的物体接近另一个无电荷的物体时，电荷会从带电物体转移到无电荷物体上，使得无电荷物体带有与带电物体相反的电荷。
这个过程称为电荷感应。
由于电荷感应引发的电荷分布不均，即使在物体分离后，它们仍然会对彼此施加电磁力，表现为吸引或排斥。
这就是静电感应现象的本质。
三、静电感应现象的应用静电感应现象在生活和科学研究中有着广泛的应用。
下面列举了一些常见的应用情景：1. 防静电：在电子设备制造和处理过程中，静电会对元件和电路产生不利的影响。
通过合理地利用静电感应原理，可以设计出各种防静电措施，减少或消除静电对电子设备的影响。
2. 静电喷涂：静电喷涂技术利用静电作用将液态涂料或粉末涂料电荷化，通过电场力使其吸附在工件表面上。
这种技术具有均匀涂布、节约材料、提高工作效率等优点。
3. 静电能源：静电感应原理也可以应用于能源的收集和利用。
静电能源利用了大气中的静电场，通过静电感应装置将电荷转化为电能，以供给日常生活中的使用。
四、回顾总结通过本文的探讨，我们了解了静电感应现象的原理和应用。
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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。
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当内部合场强为零时，即E’=E时，电荷不再 发生定向移动。
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知识总结
1.了解了使物体带电的三种方式
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使物体带电的三种方式
1. 接触带电 2. 摩擦起电 Evaluation only. ed with3. Aspose.Slides 静电感应 for .NET 3.5 Client Profile 5.2 Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
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高中物理 高考物理 第七节 静电感应现象的应用
【例7】如图所示，带电体Q靠近一个接地
空腔导体，空腔里面无电荷．在静电平衡后，
下列物理量中等于零的是(
)AB
A．导体腔内任意点的场强 D
B．导体腔内任意点的电势
C．导体外表面的电荷量
D．导体空腔内表面的电荷量
【例8】有一绝缘空心金属球A，带有4×10－ 6C的正电荷，一个有绝缘柄的金属小球B，带 有2×10－6C的负电荷，若把B球跟A球的内壁
C.φ4<φ3<φ2<φ1 D.φ4=φ3<φ2=φ1
【例15】如图所示，为一空腔球形导体(不带电)，
现将一个带正电的小金属球A放入腔中，当静电平
衡时，图中a、b、c三点的场强E和电势φ的关系
是(
)D
A．Ea>Eb>Ec， φa>φb>φc
B．Ea＝Eb>Ec， φa＝φb>φc
C．Ea＝Eb＝Ec， φa＝φb>φc
相接触，如图所示，则B球上电量为＿0＿＿＿C， A球上电荷量为2＿X＿10＿-6＿C，分布在外＿＿表＿面＿。
【例9】如图所示，一带正电的绝缘金属球壳A，顶 部开孔，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的空腔中与内表面接触后又提 起到如图所示的位置，C球放在A球壳外离A球较远，
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
【例3】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
(BC)D
A．用取电棒(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．用取电棒先跟B的外壁接触一下后再跟 A接触
第一章 静电场
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（2）整个导体是一个等势体，
表面是一个等势面
例1 长为l的导体棒原来 不带电，现将一带电荷 量为+q的点电荷放在距 棒左端R处，如图所示．当棒达到静电平衡后， P点的场强等于 零 ， 棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场强度
kq l 2 (R ) 水平向左 ． 大小等于_________ ，方向为___________ 2
内容
描述
课件名称
静电感应
课程内容
静电感应现象以及处于静电感应状态导体的特点
教学设计
激趣导入：通过对生活中常见的静电现象的介绍引 导出使物体带电的三种方式 知识新授：认识静电感应现象，学习静电感应现象 产生的本质，理解处于静电平衡的导体的特点 课堂练习：通过几道小题练习以上内容，巩固所学 习的知识 课堂小结：总结本次课的知识内容
相等 导体棒上各点电势 _________ 。
例2 使带电的金属球靠近不带电的验电器， 验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上 感应电荷的分布情况，正确的是（ B ）
知识总结
1.了解了使物体带电的三种方式 2. 从本质上理解了静电感应现象和产生的 原因 3. 学习了处于静电平衡的导体的特点
-
-
-
-
-
-
E
置于电场中的导体，自由电荷（金属导体中是 电子）受电场力作用，将发生定向移动。
-
E’
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’=E
E
当内部合场强为零时，即E’=E时，电荷不再 发生定向移动。
处于静电平衡状态导体的特点：
静电感应
主讲教师：刘劲松
使物体带电的三种方式
1. 接触带电 2. 摩擦起电 3. 静电感应
是在外电场的作用下导体中电荷在导体中重新分布的现象。 一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时由于电荷间的相互作用，会使导体
内部的电荷重新分布，异种电荷被吸引到带电体附近，而同种电荷被排斥到远
离带电体的导体另一端。
导体AB左右两端出现了等量的异种电荷
把AB导体分开之后，A与B仍然带有等量的异种电荷
感应起电
（1）静电感应：把电荷移近不带电的导体， 可以使导体带电的现象，叫做静电感应． 规律：近端感应异种电荷 远端感应同种电荷 （2）感应起电：利用静电感应使物体带电， 叫做感应起电．
一、静电平衡状态下导体的电场