净电荷分布在导体的外表面
第6章 静电场中导体和电介质 重点与知识点
理学院物理系 王 强
第六章 静电场中的导体和电介质
大学物理
第六章 重点与知识点
一、静电场中的导体
2、空腔导体(带电荷 、空腔导体 带电荷 带电荷Q)
1）、腔内无电荷，导体的净电荷只能分布在外表面。 腔内无电荷，导体的净电荷只能分布在外表面。 净电荷只能分布在外表面 Q
在静电平衡状态下,导体 在静电平衡状态下, 空腔内各点的场强等于零, 空腔内各点的场强等于零, 空腔的内表面上处处没有 空腔的内表面上处处没有 净电荷分布。 净电荷分布。
C2 U
Cn
2、电容器的并联
C = C1 + C2 + ⋅ ⋅ ⋅ + Cn
= ∑ Ci
i =1
nq1C1来自q2C2qn U
Cn
2012年3月23日星期五
理学院物理系 王 强
第六章 静电场中的导体和电介质
大学物理
第六章 重点与知识点
四、 电场的能量
（一）、静电场的能量
电场能量密度: 电场能量密度
We 1 2 1 we = = εE = ED V 2 2
ε
电容率, : 电容率,决定于电介质种类的常数
2）、电介质中的高斯定理 ）
v r D ⋅ dS = ∑ Q0i ∫
S i (自由电荷)
2012年3月23日星期五
电介质中通过任 一闭合曲面的电位 一闭合曲面的电位 移通量等于该曲面 移通量等于该曲面 所包围的自由电荷 所包围的自由电荷 的代数和
第六章 静电场中的导体和电介质
一般电场所存储的能量: 一般电场所存储的能量
dWe = wedV
1 2 We = ∫ dWe = ∫ ε E dV V V 2
适用于所有电场） （适用于所有电场）
物理题目
1、简述静电平衡条件。
答案：导体达到静电平衡时，导体内部的任意处的电场强度为零；导体表面电场强度的方向都与导体面垂直。
或：导体内部场强为零；导体为等势体；净电荷分布在导体的外表面；3、电介质的极化现象和导体的静电感应现象有什么区别？答案：导体的静电感应是导体中的自由电荷在外电场作用下作定向运动形成，最终达到静电平衡，这时，导体内部电场强度处处为零，净电荷分布在导体表面；电介质的极化是在外电场的作用下，束缚电荷重新取向或正负电荷中心不重合（位移极化），最终在电介质表面出现极化电荷（不均匀的电介质内部还会出现极化体电荷），介质内部场强减小。
4、什么是感应电荷？什么是极化电荷？答案：在外电场力作用下，金属导体中自由电子发生宏观定向漂移运动，最终在导体外表面停留下来的电荷，称为感应电荷；电介质中，在外电场作用下分子的正负电荷中心发生微小位移或重新取向，在介质表面所产生的电荷，称为极化电荷；7、简述电介质的极化和导体的静电感应现象达到稳定后，对于导体和电介质它们的电场、电势、电荷分布有什么区别？答案：对于导体：体内电场处处为零；整个导体为等势体；净电荷分布在外表面； 对于电介质，体内电场小于外电场；体内和体表面都有极化电荷分布；8、何谓电容？或：电容是反映什么的物理量？答案：导体的一个重要性质——具有容纳电荷的本领。
（或：反映导体可以容纳电荷本领的物理量，称为电容。
）5、电荷在磁场中运动时，磁力是否对它做功？ 为什么？答：不作功，因为磁力和电荷位移方向成直角2 简述动生电动势和感生电动势答：由于回路所围面积的变化或面积取向变化而引起的感应电动势称为动生电动势。
由于磁感强度变化而引起的感应电动势称为感生电动势。
5 简述感应电场于静电场的区别？答：⎰⎰==⋅s v q dv ds D ρ dS tB l E s L ⋅∂∂-=⋅⎰⎰d0d =⋅⎰S S B dS t D j l H s l ⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=⋅⎰⎰d 10、全电流安培环路定理答：磁场强度沿任意闭合回路的积分等于穿过闭合回路围成的曲面的全电流s d t D j l d H s e ∙⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=∙⎰⎰ 10、质点运动中平均速度和平均速率有何区别? 在什么情况下平均速度和平均速率的大小相等? 答:平均速度是总位移除以总时间,而平均速率是总路径长度除以总时间。
大学物理常用公式(电场磁场 热力学)
第四章 电 场一、常见带电体的场强、电势分布2）均匀带电球面（球面半径 ）的电场：3）无限长均匀带电直线（电荷线密度为）: E = ，方向：垂直于带电直线。
2r( rR ) 4）无限长均匀带电圆柱面（电荷线密度为）:E =2r (rR )5）无限大均匀带电平面（电荷面密度为）的电场: E =/20 ，方向：垂直于平面。
二、静电场定理 1、高斯定理：e = ÑE v dS v = q 静电场是有源场。
Sq 指高斯面内所包含电量的代数和；E 指高斯面上各处的电场强度，由高斯面内外的全 部电荷产生； Ñ E vdS v 指通过高斯面的电通量，由高斯面内的电荷决定。
2、环路定理： Ñ E v dl v =0 静电场是保守场、电场力是保守力，可引入电势能三、求场强两种方法1、利用场强势叠加原理求场强 分离电荷系统： E v = E v i ；连续电荷系统： E v = dE v i =12、利用高斯定理求场强 四、求电势的两种方法n1、利用电势叠加原理求电势 分离电荷系统：U =U i ；连续电荷系统： U = dU i =1电势零点v v 2、利用电势的定义求电势 U =电势零点Edl五、应用vv b点电荷受力： F = qE电势差： U ab =U a -U b = b EdraE =1 qU =q4r 24r1）点电荷：E =0 (rR ) q2 (rR ) 4r 2U =q (r R ) 4r q (r R ) 4Ra 点电势能：W a = qU a由 a 到 b 电场力做功等于电势能增量的负值 A ab = -W = -（W b -W a ）六、导体周围的电场1、静电平衡的充要条件： 1）、导体内的合场强为 0，导体是一个等势体。
2）、导体表面的场强处处垂直于导体表面。
E v ⊥表面。
导体表面是等势面。
2、静电平衡时导体上电荷分布： 1）实心导体： 净电荷都分布在导体外表面上。
净电荷和电荷的区别
净电荷和电荷的区别
净电荷是一个系统带正负电荷的代数和，如带3个正电荷和4个负电荷的系统的净电荷就是一个负电荷。
电荷的中和是正、负电荷相互抵消，使得净电荷减少或为零，但正、负电荷本身依然存在，并不是正，负电荷的消失。
净电荷：指在金属导体中有大量的自由电子，它们带有负电荷，还有很多失去外层电子的正离子，它们带有正电荷。
净电荷指物体或其一部分所带的未被抵消的电荷。
带有净电荷的孤立导体，由于同号电荷的相互排斥，当导体达到静电平衡时，导体内部处处没有净电荷，净电荷只分布在导体的表面。
静电平衡：指导体系中的电荷分布与电场分布处于不随时间而变化的状态，即导体处于电荷没有宏观运动的状态。
静电平衡的必要条件是导体内部各点场强为零。
大学物理常用公式(电场磁场-热力学)
第四章 电 场一、常见带电体的场强、电势分布 1）点电荷：2014q E r πε=04q U rπε=2）均匀带电球面（球面半径R ）的电场：200()()4r R E qr R r πε≤⎧⎪=⎨>⎪⎩00()4()4qr R r U q r R R πεπε⎧>⎪⎪=⎨⎪≤⎪⎩3）无限长均匀带电直线（电荷线密度为λ）:02E rλπε=，方向：垂直于带电直线。
4）无限长均匀带电圆柱面（电荷线密度为λ）: 00()()2r R E r R rλπε≤⎧⎪=⎨>⎪⎩5）无限大均匀带电平面（电荷面密度为σ）的电场:0/2E σε=，方向：垂直于平面。
二、静电场定理 1、高斯定理：0e Sq E dS φε=⋅=∑⎰静电场是有源场。
q ∑指高斯面内所包含电量的代数和；E指高斯面上各处的电场强度，由高斯面内外的全部电荷产生；SE dS ⋅⎰指通过高斯面的电通量，由高斯面内的电荷决定。
2、环路定理：0lE dl⋅=⎰ 静电场是保守场、电场力是保守力，可引入电势能三、求场强两种方法1、利用场强势叠加原理求场强 分离电荷系统：1ni i E E ==∑；连续电荷系统：E dE =⎰2、利用高斯定理求场强 四、求电势的两种方法1、利用电势叠加原理求电势 分离电荷系统：1nii U U==∑；连续电荷系统： U dU =⎰2、利用电势的定义求电势 rU E dl =⋅⎰电势零点五、应用点电荷受力：F qE = 电势差： bab a b aU U U E dr =-=⋅⎰a由a 到b六、导体周围的电场1、静电平衡的充要条件： 1）、导体内的合场强为0，导体是一个等势体。
2）、导体表面的场强处处垂直于导体表面。
E ⊥表表面。
导体表面是等势面。
2、静电平衡时导体上电荷分布： 1）实心导体： 净电荷都分布在导体外表面上。
2）导体腔内无电荷： 电荷都分布在导体外表面，空腔内表面无电荷。
3）导体腔内有电荷+q ，导体电量为Q ：静电平衡时，腔内表面有感应电荷-q ，外表面有电荷Q ＋q 。
人教版物理必修第三册第9章《静电场及其应用》第4节《静电的防止与利用》教学设计
第4节静电的防止与利用核心素养物理观念科学思维科学探究1.知道什么是静电平衡状态，能说出静电平衡状态下的导体特点。
2.知道导体上电荷的分布特征，了解尖端放电、静电屏蔽现象及其成因。
会根据静电平衡条件求解感应电荷产生的场强。
1.观察演示实验并对实验现象分析，体会运用所学知识进行分析推理的方法。
2.查阅并搜集资料，了解静电屏蔽和静电吸附在技术和生活中的应用。
知识点一静电平衡状态、导体上电荷的分布[观图助学](1)(2)如图所示，当一个带电体靠近不带电导体时，由于导体内的自由电子受到静电力的作用，将向着与电场相反的方向定向移动，从而使导体两端出现等量异种电荷，这就是前面学习的静电感应现象。
①这种定向移动是无休止的吗？②电荷的移动对导体内部的电场有影响吗？1.静电感应现象：把导体放入电场中，导体内部的自由电荷在静电力作用下定向移动，而使导体两端出现等量异种电荷的现象。
2.静电平衡状态导体中(包括表面)自由电子不再发生定向移动，我们就认为导体达到了静电平衡状态。
3.静电平衡状态下导体的特点(1)处于静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零。
(2)表面处的电场强度不为零，方向跟导体表面垂直。
4.导体上电荷的分布(1)处于静电平衡状态的导体，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(单位面积上的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有电荷。
[思考判断](1)处于静电平衡状态的导体，表面处的电场强度不为零，方向跟导体表面可能垂直，可能平行，也可能成任意夹角。
(×)(2)因为外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合电场强度为0，所以处于静电平衡的导体内部电场强度处处为0。
(√)知识点二尖端放电、静电屏蔽和静电吸附[观图助学](1)避雷针的作用是什么(如图甲所示)?(2)飞机在云层与云层之间飞行或起飞、着陆时都有可能遭遇雷击(如图乙所示)。
但是当飞机遭遇雷击时，电流可以从雷电云达到飞机头部，纵向流过机身外壳，最后从机尾凌空打到地上或从其中一机翼打过另一机翼，横向流过机身，但不管怎样，闪电都只会沿着飞机外壳流过，而不会进入机内对乘客造成伤害，你知道这是为什么吗？甲乙1.空气的电离：导体尖端电荷密度很大，附近的电场很强，强电场作用下的带电粒子剧烈运动，使分子中的正负电荷分离的现象。
大学物理下复习题(附答案)
大学物理下复习题（附答案）第一章填空题自然界中只存在正负两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
（）对自然界中只存在正负两种电荷，同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥。
（）错电荷电量是量子化的。
（）对物体所带电量可以连续地取任意值。
（）错物体所带电量只能是电子电量的整数倍。
（）对库仑定律只适用于真空中的点电荷。
（）对电场线稀疏处的电场强度小。
（）对电场线稀疏处的电场强度大。
（）错静电场是有源场。
（）对静电场是无源场。
（）错静电场力是保守力。
（）对静电场力是非保守力。
（）错静电场是保守力场。
（）对静电场是非保守力场。
（）错电势是矢量。
（）错电势是标量。
（）对等势面上的电势一定相等。
（）对沿着电场线的方向电势降落。
（）对沿着电场线的方向电势升高。
（）错电场中某点场强方向就是将点电荷放在该点处所受电场力的方向。
（）错电场中某点场强方向就是将正点电荷放在该点处所受电场力的方向。
（）对电场中某点场强方向就是将负点电荷放在该点处所受电场力的方向。
（）错电荷在电场中某点受到电场力很大，该点场强E一定很大。
（）错电荷在电场中某点受到电场力很大，该点场强E不一定很大。
（）对在以点电荷为中心，r为半径的球面上，场强E处处相等。
（）错在以点电荷为中心，r为半径的球面上，场强E大小处处相等。
（）对如果在高斯面上的E处处为零，肯定此高斯面内一定没有净电荷。
（）对根据场强与电势梯度的关系可知，在电势不变的空间电场强度为零。
（）对如果高斯面内没有净电荷，肯定高斯面上的E处处为零。
（）错正电荷由A移到B时，外力克服电场力做正功，则B点电势高。
对导体达到静电平衡时，导体内部的场强处处为零。
（）对第一章填空题已一个电子所带的电量的绝对值e= C。
1.602*10-19或1.6*10-19真空中介电常数值为=0ε C 2.N -1.m -2。
8.85*10-12 真空中有一无限长带电直棒，电荷线密度为λ，其附近一点P 与棒的距离为a ，则P 点电场强度E 的大小为 。
高二物理：静电现象的应用(答案)
高二物理：静电现象的应用班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、知识清单1． 静电屏蔽的两种类型2． 静电平衡状态导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态叫做静电平衡状态。
静电平衡状态下导体具有的特征总结为以下四点：(1) 导体内部场强为零；(2) 净电荷仅分布在导体表面上（孤立导体的净电荷仅分布在导体的外表面上）；(3) 导体为等势体，导体表面为等势面，电场线与导体表面处处垂直。
静电平衡时内部场强为零的现象，在技术上用来实现静电屏蔽。
【答案】 二、选择题3． 如图所示，一个原来不带电的半径为r 的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为+Q 的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r 。
达到静电平衡后，下列说法中正确的是（ ） A ．金属球整体感应出等量的负电荷B ．空心金属球的球心处电场强度大小为=29kQ E rC ．感应电荷在球心处产生的电场方向水平向右D ．用接地导线另一端接触空心金属球右侧，会有电子流向大地【答案】C【解析】A 、根据电荷守恒，金属球整体感应出等量的正负电荷，总体为零，故A 错误；B 、感应电荷在金属球球心处产生的电场场强与+Q 的点电荷在此处的电场场强大小相等，方向相反，合电场强度为零，故B 错误。
C 、根据平衡感应电荷在球心处产生的电场方向水平向右，故C 正确；D 、用导线的一端接触金属球的右侧，另一端与大地相连，则金属球与大地组成一个新的导体，所以金属球的右侧仍然是负的感应电荷，大地的电子将流入金属球，中和金属球左侧的正电荷。
故D 错误。
4． 如图所示，A 为带正电的点电荷，电量为Q ，中间竖直放置一无限大的金属板，B 为质量为m 、电量为＋q 的小球，用绝缘丝线悬挂于O 点，平衡时丝线与竖直方向的夹角为θ，且A 、B 两个小球在同一水平面上，间距为L ，则金属板上的感应电荷在小球B 处产生的电场强度大小E 为（ ）A ．E ＝kQ L 2B ．E ＝mgtanθqC ．E ＝mgtanθq ＋kQ L 2D ．E ＝mgtanθq －kQL 2【答案】 D【解析】 静电平衡时，金属板的感应电荷在B 处产生的电场强度方向向右．以小球为研究对象，分析受力情况：重力、点电荷对小球的静电力F 、感应电荷的静电力qE 和细线的拉力，如图．根据共点力平衡条件： F ＋qE ＝Tsinθ mg ＝Tcosθ又根据库仑定律得：F ＝k QqL2联立解得，E ＝mgtanθq －kQL 2，故A 、B 、C 三项错误，D 项正确．5． 如图所示，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 【答案】C【解析】B 球与A 球壳内表面接触,A ,B ,C 三者连成一个整体，静电平衡后净电荷只分布在导体外表面，所以A 球壳外表面和C 球均带正电，B 球不带电．A ,B ,C 三者为一等势体，当B 球提起后，B ,C 的电势相等，无电荷的定向移动，由于B ,C 与A 等势且为正,C 球接地后，将有自由电子从大地向高电势的B ,C 上移动，B 球带负电，此时B 球将在A 球壳上内表面感应出正电待，从而空腔内形成由内表面指向B 球的电场，场强不为零，答案为C.6． （多选）如图所示，水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q ，一表面绝缘的带正电的小球（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 ．小球作匀速直线运动B ．小球作先减速，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【答案】ACD【解析】水平放置的金属板在Q的电场中处于静电平衡，它是一个等势体，也就是说它表面的电场线处处与表面垂直，由于表面绝缘，故带电小球在其表面上滑动时，电量不变，但电场力不做功，故小球作匀速直线运动·所以A、C、D选项正确7．如图所示，将不带电的导体BC放在带正电的金属球A附近，当导体BC达到静电平衡后，则下列说法正确的有（）A．用导线连接BC两端，导线中有瞬间电流通过B．用手摸一下导体B端可使导体带正电C．导体C端电势高于B端电势D．B和C端感应电荷在导体内部产生的场强沿BC方向逐渐减小【答案】D【解析】静电平衡后，BC内部场强为零，整个导作是个等势体，故A、C都错了，根据导体附近的电场线分布，可判定导体BC的电势比无穷远处（大地）的电势要高，故把导体B端或C端接地时，将有电子从大地流向导体，导体将带负电；导体处于静电平衡时，导体内部的电场跟感应电场相平衡，因此可以根据外电场在导体内部的分布情况来确定感应电荷电场在导体内部的分布情况．8．（多选）不带电的绝缘导体B处在带负电的绝缘导体A的电场中，由于静电感应现象，绝缘导体B的左端要感应出正电荷，在绝缘导体B的右端会出现负电荷，所以导体两端出现电压，存在感应电场，导致电子重新分布，因此不带电的绝缘导体B内部的合电场为零时，电子处于平衡状态．不带电的绝缘导体B为等势体，电荷只分布在外表面( )A．导体B上各点的场强大小相等B．导体A内部的场强一定为零C．导体B的左端电势比右端电势高D．导体B上的感应电荷在它的C点所形成的场强一定不为零【答案】BD【解析】不带电的绝缘导体B处在带负电的绝缘导体A的电场中，由于静电感应现象，绝缘导体B的左端要感应出正电荷，在绝缘导体B的右端会出现负电荷，所以导体两端出现电压，存在感应电场，导致电子重新分布，因此不带电的绝缘导体B内部的合电场为零时，电子处于平衡状态．不带电的绝缘导体B为等势体，电荷只分布在外表面．A、绝缘导体B上各点的电场强度不等，越尖的地方，电场强度越强．故A错误；B、绝缘导体A内部的合电场强度一定为零，只有为零时，电子才处于平衡，故B正确；C、绝缘导体B是等势体，所以电势处处相等，故C错误；D、绝缘导体B上的感应电荷在它的C点所形成的场强与外电场之和为零，所以它一定不为零，故D正确；故选：BD9．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(不和球壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图所示，下列说法正确的有（）A．A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向B．A的位置不变，B往右偏离竖直方向C ．A 往左偏离竖直方向，B 的位置不变D ．A 和B 的位置都不变 【答案】 B【解析】 带正电的小球A 放在不带电的空心球C 内，通过静电感应，空心球外壳带正电，内壁带负电．因此，金属空心球C 和带电小球B 带异种电荷，所以B 受C 球的吸引往右偏离竖直方向．而由于空心球C 能屏蔽小球B 所产生的外部电场，使小球A 不受外电场的作用，所以A 的位置不变，B 对．10．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（)CB A E E E A >>.C B A ϕϕϕ>>【答案】D【解析】11．具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷，下面中的四个图画出了其空间电场的电场线情况，符合实际情况的是()【答案】D12．（多选）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BCB A ϕϕϕ>>BC A E E ED >>.CB A ϕϕϕ>=C B A E E E C >=.CB A ϕϕϕ==C B A E E E B ==.【答案】BCD13．（多选）如图所示，把原来不带电的金属球壳B 的外表面接地，将一带正电的小球A 从小孔中放入球壳内，但不于B 发生接触，达到静电平衡后，则( )A 、B 的空腔内电场强度为零 B 、B 不带电C 、B 的内外表面电势相等D 、B 带负电 【答案】CD14．带电量分别为+Q 和－Q 的两个点电荷相距为r, 在两点电荷之间放入一个不带电的导体棒，如图所示，当导体达到静电平衡后，感应电荷在两点电荷连线中点O 处产生的场强大小为 ( )A ．2kQ ／r 2B ．4kQ ／r 2C ．8kQ ／r 2D ．0 【答案】C【解析】带电量分别为+Q 和-Q 的两个点电荷相距R ，在两点电荷连线中点O 处产生的场强为：E=E++E-=kQ／r 2+KQ ／r 2=8kQ ／r 2；方向向右由于静电屏蔽，两点电荷连线中点O 处合场强为零，故导体棒上感应电荷产生的电场在两点电荷连线中中点O 处产生的场强大小为.8kQ ／r 215．一个带绝缘座的空心金属球A 带有4×l0-8C 的正电荷, 有绝缘柄的金属小球B 带有2×10-8C 的负电荷，使B 球和A 球的内壁接触, 如图所示，则A 、B 各带电荷量为 ( ) A ．Q A =10-8C ，Q B =10-8C B ．Q A =2×10-8C, Q B =O C ．Q=0，QB =2×10-8CD ．Q A =4×10-8C ，Q B =－2×10-8C【答案】B【解析】把B 球跟A 球的内壁相接触，A 与B 构成整体，处于静电平衡状态，内部静电荷量为零，电荷均匀分布在外表面；故B 球的带电量减为零，A 球表面的带电量为2×10-8C 的正电荷；故ACD 错误，B 正确． 故选：B ．16．将导体放入场强为E 的匀强电场中，经过一段很短的时间后，导体达到静电平衡，在这段很短的时间内，感应电荷在导体内的电场强度变化情况是 ( ) A ．逐渐减小，直至大小为零 B ．逐渐增大，直至大小为EC．先逐渐增大，后逐渐减小至零D．始终等于零【答案】B17．每到夏季，我省各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生．当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电．下列说法不正确的是()A．不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头B．不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备C．固定电话和手机均可正常使用D．在旷野，应远离树木和电线杆【答案】C18．如图所示，A、B都是装在绝缘柄上的导体，A带正电后靠近B，若取地球的电势为零，则（）A、导体B上任意一点的电势为零B、导体B上任意一点的电势都为正C、导体B上任意一点的电势都为负D、导体B上右端点的电势等于左端点的电势【答案】B【解析】处于静电平衡状态下的导体：导体体是个等势体，导体表面是个等势面；故D正确，由于电场线由正电荷出发终止于负电荷或无穷远，可大致画出电场线的分布，由此可知导体B上各点的电势均相等且为正。
高考物理必修三一轮基础复习及训练：9.4静电的防止与利用
高考物理必修三一轮基础复习：9.4静电的防止与利用一、静电平衡1．静电感应现象：放入电场中的导体，由于静电感应，在导体的两侧出现感应电荷的现象。
2．静电平衡状态：导体内的自由电荷不再发生定向移动的状态。
3．导体内部电场强度特点：内部电场强度处处为0。
二、尖端放电1．电离：导体尖端的电荷密度很大，附近的电场强度很大，空气中的带电粒子剧烈运动，从而使空气分子被撞“散”而使空气分子中的正、负电荷分离的现象。
2．尖端放电：导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象。
3．尖端放电的应用与防止(1)应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。
(2)防止：高压设备中导体的表面尽量光滑，减少电能的损失。
三、静电屏蔽1．静电屏蔽：静电平衡时，导体壳内空腔里的电场处处为零，外电场对壳内不会产生影响。
2．静电屏蔽的应用(1)把电学仪器放在封闭的金属壳里。
(2)野外三条输电线上方架设两条导线，与大地相连，把输电线屏蔽起来。
四、静电吸附1．静电除尘：设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极被收集起来。
2．静电喷漆：接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，完成喷漆工作。
3．静电复印的工作过程：(1)充电：通过电源使有机光导体鼓带上正电。
(2)曝光：利用光学系统将原稿上字迹的像成在有机光导体鼓上，有字迹的地方保留正电荷。
(3)显影：带负电的墨粉被吸附在字迹成像处，显示出墨粉组成的字迹。
(4)转印：带正电的转印电极使白纸带上正电，带正电的白纸与有机光导体鼓表面墨粉组成的字迹接触，将带负电的墨粉吸附在白纸上。
(5)放电：使有机光导体放电，除去表面的残余电荷。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零。
(√)(2)静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，导体的电势也为零。
高中必修第三册物理《4 静电的防止与利用》课时分层作业
课时分层作业(四)(时间：40分钟分值：100分)[基础达标练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．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D[导体内部电场强度处处为零是由于感应电荷的电场与外电场叠加的结果，故D正确．]2.一金属球，原来不带电，现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，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E a、E b、E c，三者相比，则()A．E a最大B．E b最大C．E c最大D．E a＝E b＝E cC[处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，故a、b、c三点的场强都为零．处于静电平衡状态的导体内部场强为零是感应电荷产生的电场与外电场叠加的结果，所以感应电荷在球内某点产生的电场的场强与MN在这一点产生的电场的场强等大反向．比较a、b、c三点感应电场的场强，实质上是比较带电体MN在这三点的场强．由于c点离MN最近，故MN在c点的场强最大，感应电荷在c点的场强也最大．正确选项为C.]3．在具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正点电荷，图中的四个图画出了其空间电场的电场线分布情况，符合实际情况的是()A B C DD[球壳处于正点电荷的电场中，达到静电平衡，球壳为等势体，电场线不会穿过球壳，但球壳内、外表面均有感应电荷，故内、外部均有电场线，D正确．] 4．请用学过的电学知识判断下列说法正确的是()A．去掉包围有线电视传输线金属丝的包皮不影响电视图像清晰度B．打雷时，在汽车里比在木屋里要危险C．打火机、沼气灯的点火应用了尖端放电现象D．油罐车拖着铁链，利用尖端放电消除积累的静电C[金属丝包皮中的有线电视传输线、打雷时在汽车里的人都处于静电屏蔽状态，选项A、B错误；打火机、沼气灯的点火应用了尖端放电现象，而油罐车拖着铁链，利用铁链传导消除积累的静电，选项C正确，选项D错误．] 5．如图所示，在一电场强度为E的匀强电场中放有一个金属空心导体，图中a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点，则()A．a、b两点的电场强度都为零B．a点的电场强度为零，b点的电场强度不为零C．a点的电场强度不为零，b点的电场强度为零D．a、b两点的电场强度都不为零A[处于静电平衡状态的导体，其内部场强为零，即E a＝0；由于静电屏蔽，球内空腔的场强也为零，则E b＝0，选项A正确．]6.(多选)如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q，a、b是金属板右侧表面的两点，其中a到＋Q的距离较小．下列说法正确的是()A．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电B．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面不带电C．整个导体，包括表面上的a、b点，是一个等势体，且电势等于零D．a、b两点的电场强度不为零，且a、b两点场强方向相同，但a点的场强比b点的场强要强(大)一些BCD[若金属板不接地，右侧表面将感应出负电荷，左侧表面将感应出正电荷；若金属板接地，自由电子通过接地导线导入金属板，再次达到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，右侧表面上有感应负电荷，而且a点附近的电场线密度(单位表面积的电荷量)比b点附近的电场线密度要大些，场强要强(大)些，又因为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，所以选项D正确．]二、非选择题(14分)7.如图所示，长为l的金属杆原来不带电，在距其右端d处放一个电荷量为＋q的点电荷．(1)金属杆中点处的电场强度为多少？(2)金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的电场强度为多大？[解析](1)金属杆处于静电平衡状态，其内部场强处处为零．因此，金属杆中点处的电场强度为0.(2)点电荷q在金属杆中点处产生的场强E点＝k qr2＝kq⎝⎛⎭⎪⎫d＋l22，方向水平向左．由于杆中点处的场强为零，所以感应电荷在杆中点处产生的场强与点电荷在该处产生的场强大小相等，方向相反，所以，感应电荷在杆中点处产生的场强大小E 感＝E 点＝kq ⎝ ⎛⎭⎪⎫d ＋l 22. [答案] (1)0 (2)kq ⎝ ⎛⎭⎪⎫d ＋l 22 [能力提升练]一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1.(多选)如图所示是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有( )A ．带正电的矿粉落在右侧B ．电场力对矿粉做正功C ．带负电的矿粉电势能变大D ．带正电的矿粉电势能变小BD [带正电矿粉受到的电场力方向向左，故落在收集板的左侧，A 项错误；电场力对矿粉做正功，矿粉的电势能减小，动能增加，所以选项B 、D 正确，选项C 错误．]2.(多选)如图所示，带负电的点电荷旁有一接地的大金属板，A 为金属板内一点，B 为金属板左侧外表面上一点，下列对金属板上的感应电荷分别在A 点和B 点产生的场强方向的判断正确的是( )A．感应电荷在A点的场强沿E1方向B．感应电荷在A点的场强沿E2方向C．感应电荷在B点的场强可能沿E3方向D．感应电荷在B点的场强可能沿E4方向BC[金属板内的电场强度处处为0，则感应电荷的电场与点电荷的电场等大反向，即感应电荷在A点的场强沿E2方向，选项A错误，选项B正确；金属板表面的电场强度垂直于金属板表面向外，即感应电荷的电场与点电荷的电场的合场强垂直金属板向左，则感应电荷在B点的场强可能沿E3方向，选项C正确，选项D错误．]3.如图所示，A为空心金属球，B为金属球，A、B原来不带电，将另一带正电荷的小球C从A球开口处放入A球中央，不接触A球，然后用手接触一下A球，再用手接触一下B球，再移走C球，则()A．A球带负电荷，B球带正电荷B．A球带负电荷，B球不带电C．A、B两球都带负电荷D．A、B两球都带正电荷B[首先带正电荷的小球C从A球开口处放入A球中央．根据静电感应现象可知，A球内表面带负电荷，外表面带正电荷．用手接触A相当于把A接地，由大地传导过来的电子与A球外表面正电荷中和，使A球外表面不带电，A球外表面电势为零，此时A球对外起静电屏蔽作用，A球内的电场不影响外部．用手接触B时，无电荷移动，B球不带电．当带正电荷的C球从A球内移走后，A 球内表面所带的负电荷移至外表面，所以此时A球带负电荷．由上述可知，选项B正确．]4．(多选)如图所示的静电实验(虚线框为金属网)能使左边验电器的金属箔张开的是( )A BC DAC [净电荷分布在导体的外表面，选项A 正确，选项B 错误；选项C 中两个验电器接触，左侧验电器金属箔应张开，选项D 中左边的验电器处于金属网中，由于静电屏蔽，金属箔不会张开，选项C 正确，选项D 错误．]二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(12分)如图所示，半径为R 的硬橡胶圆环上带有均匀分布的负电荷，总电荷量为Q ，若在圆环上切去一小段l (l 远小于R )，已知静电力常量为k ，求圆心O 处的电场．[解析] AB 段的电荷量q ＝Q 2πRl ， 则AB 段在O 点产生的电场强度E ＝kq R 2＝k Ql 2πR 3， 方向从O 指向AB ， 所以剩余部分圆环在O 点产生的场强大小等于klQ 2πR 3， 方向从AB 指向O .[答案] 场强大小为klQ 2πR 3方向从AB 指向O 6．(14分)带电荷量为Q 的正电荷距一很大的接地金属板的距离为a ，如图所示．试求金属板对点电荷的作用力．[解析] 由于接地金属板很大，因此点电荷Q 发出的电场线会全部终止并垂直于金属板，可见板左侧的电场和相距2a 的等量异种点电荷产生的电场完全一致，则可用求相距为2a 的等量异种电荷间的相互作用力来“等效”代替求感应电荷对Q 的作用力，如图所示．故感应电荷对Q 的作用力F ＝k Q 2(2a )2＝k Q 24a 2，方向由＋Q 垂直指向金属板．[答案] k Q 24a2 方向由＋Q 垂直指向金属板。
导体上的电荷分布
+ + + + +
+ + S + + ++ + + + + S + + + + + + + + +
+ &#表面上的电荷分布情况，不仅与导体表面 形状有关，还和它周围存在的其他带电体有关。
对于孤立导体：
表面上的电荷密度的大小与该处表面的曲率有关。
σ∝1/Rx（孤立导体） 小
较大
更小
最大
曲率较大，表面尖而凸出部分，电荷面密度较大 曲率较小，表面比较平坦部分，电荷面密度较小 曲率为负，表面凹进去的部分，电荷面密度最小
+
+ + +
+
S
E dS
V
e
内部 E 0
0
e 0
b、内部有其它带电体的空腔导体，其内外表面都 有净电荷，且内表面的电量与空腔内的电荷的电量 等值异号） Qq + + Qq + +
+ + + + +
++ + + + + + q q + + + q + + + + S + + ++ + + + +
《9.4 静电的防止与利用》教案、导学案、同步练习
《9.4 静电的防止与利用》教案【教学目标】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。
【教学重难点】掌握静电平衡状态下的导体特点。
【教学过程】一、复习提问、新课导入教师：上为什么给车加油前要触摸一下静电释放器？学生回答：略教师投影展示问题：把一只小鸟放入一个用金属网制成的鸟笼中，再把鸟笼放入高压电场中，鸟会安然无恙吗？如果人在金属笼子里，给笼子加上高压电，人安全吗？教师：带着这两个疑问，本节课我们一齐来学习《静电的防止与利用》。
（板书课题）二、新课教学（一）静电感应教师：把金属导体放入电场中，导体上会出现怎样的现象？画图阐述：在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷的现象叫做静电感应。
（二）静电平衡提问：1．电子的聚集会出现怎样的结果？提问：2．电子是否会永远这样定向运动下去？画图阐述：当导体内的自由电子不再发生定向移动时，导体达到静电平衡状态。
提问：3．最终会出现怎样的现象？总结：静电平衡的条件通过学生们互相讨论积极回答：（三）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。
2．导体内部无电场线分布，外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
巩固练习例1：如图，长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为R的某点。
当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为多大？（四）静电平衡时导体上电荷的分布的特点1．静电平衡时导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。
2．处于静电平衡状态的导体，在导体的外表面越尖锐的位置，电荷的密度越大（即单位面积电荷量多），周围的场强越大。
3．尖端放电（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，即使分子中的正负电荷分离，这个现象叫做空气的电离。
（2）那些所带电荷与导体尖端的电荷相反的粒子，由于吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷，这个现象叫做尖端放电。
大学物理静电场判断题
d 0S E S ⋅=⎰1、 电场具有做功本领, 表明电场具有能量; 变化的电场以光速在空间传播, 表明电场具有动量。
(√)2、 电场与实物之间的不同在于它具有叠加性.（√）3、 电场线起始于正电荷, 终止于负电荷. 并且，电场线不闭合,不相交。
（√）4、 通过电场中某一给定面的电场线的总条数叫做通过该面的电通量。
（√）5、 在静电场中,电场强度沿任意闭合路径的线积分等于零。
（√）6、 点电荷系场中任一点的电势等于各个点电荷电场在同一场点的电势的代数和。
（√）7、 静电场中, 电势相等的点所组成的曲面，叫等势面。
（√）8、 沿电场线方向移动, 正电荷场力做正功, 电势能减少. （√）9、 电场中某一点的电场强度沿任一方向的分量等于这一点的电势沿该方向的方向导数的负值。
（√）10、 均匀带电球面外，或均匀带电球体外：204qE r πε=（√）11、 导体是一等势体，导体表面是一等势面。
导体内任一点场强都为零。
（√）12、 静电感应——在外电场的作用下，导体中的自由 电子重新分布而呈现出带电的现象。
（√）13、 静止电荷对运动电荷的作用仍满足库仑定律。
不因运动而不同。
（√）14、 磁感应线是闭合的，因此它在任意封闭曲面的一侧穿入，必在另一侧全部穿出。
（√）15、 静电感应—在外电场的作用下，导体表面出现感应电荷的现象。
（√）16、 静电平衡—导体内部和表面都没有电荷作宏观定向运动的状态。
（√）17、 静电平衡时，导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面。
（√）18、 空腔导体起到屏蔽外部空间的电场变化对腔内的影响。
（√）19、 接地的空腔导体可以屏蔽腔内电场的变化对外部空间的影响。
（√）20、 电介质极化—在外电场作用下介质表面出现极化电荷的现象。
（√）21、 静电场中任一闭合曲面S ，若 则S 面上的 E 处处为零。
（×）22、 若闭合曲面 S 上各点的场强为零时，则S 面内必定未包围电荷。
高二物理静电场试题
高二物理静电场试题1.金属球壳原来带有电荷，而验电器原来不带电，如图所示，现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连，验电器的金属箔 ()A．不会张开B．一定会张开C．先张开后闭合D．可能会张开【答案】B【解析】验电器的小金属球与空心金属球壳用导线连接，不论是连在球壳内部或是外边，效果都一样，即都使两者成为一个共同的导体。
达到静电平衡状态时，其净电荷由于静电斥力作用，尽可能远离，故都分布在导体的外表面上，所以验电器的小金属球带电，验电器的金属箔会张开角度，B正确，思路分析：验电器的小金属球与空心金属球壳用导线连接，不论是连在球壳内部或是外边，效果都一样，即都使两者成为一个共同的导体。
试题点评：本题考查了静电平衡的导体，理解处于静电平衡的导体的电荷分布在导体的外表面是关键2.如图所示，把原来不带电的金属壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡后，则 ()A．B的空腔内电场强度为零B．B不带电C．B的外表面带正电D．B的内表面带负电【答案】D【解析】由于静电感应，金属球壳B内壁感应出负电荷，A带正电，则B的空腔内电场强度不为零．金属球壳B外表面接地，大地中电子跑到球壳B上将正电荷中和，所以B带负电．静电平衡后，金属球壳B是一个等势体．D正确，思路分析：静电平衡后，由于静电感应，金属球壳B内壁感应出负电荷，外表面接地，不带电．B的空腔内电场强度不为零．金属球壳B是一个等势体．试题点评：本题考查对于感应起电的理解能力．抓住静电平衡导体的特点，就能正确解答．3.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，要求严格作图)．【答案】【解析】金属圆盘A处于静电平衡状态，因此内部每点的合场强都为零，即金属圆盘A内的每一点，感应电荷产生的电场强度都与点电荷Q在该点的电场强度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷Q的电场线重合，且方向相反，如图所示．思路分析：导体A处于静电平衡状态，因此内部每点的合场强都为零，即导体A内的每一点，感应电荷产生的电场强度都与点电荷Q在那点的电场强度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷Q的电场线重合，且方向相反.试题点评：本题利用静电平衡原理，关键是明白处于静电平衡的导体内部的合场强为零，即外部场强与内部场强的方向相反，大小相等，4.真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4.0×10-9C的检验电荷，它受到的电场力为2.0×10-5N，则P点的场强为________N／C；把检验电荷电量减小为2.0×10-9C，则该电荷在P点受到的电场力为__________N【答案】，【解析】根据公式可得,减小检验电荷的电荷量后，该电荷受到的电场力为思路分析：根据公式分析解题试题点评：本题考查了公式的应用，关键是明白电场中某点的电场强度大小与检验电荷无关5.在空间某一区域，有一匀强电场，一质量为m的液滴，带正电荷，电量为q，在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，则此区域的电场强度的大小为______N／C，方向_________．【答案】mg/q，竖直向上【解析】该带电液滴在竖直方向上做匀速直线运动，所以受力平衡，而且液滴受到竖直向下的重力，那么电场力方向竖直向上，所以，解得，正电荷受到的电场力的方向和电场的方向是相同的，所以电场方向竖直向上思路分析：液滴受到竖直向下的重力和电场力作用处于平衡状态，所以，再结合正电荷受到的电场力的方向和电场的方向是相同的，可解题试题点评：本题运用力的平衡考查了电场强度的计算，关键是找出平衡式6.如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q＞0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为()A．l＋B．l－C．l－D．l－【答案】C【解析】对最右边的小球受力分析可知，小球受到另外两个带电小球对它向右的库仑力，大小分别为F1＝和F2＝，由力的平衡可知弹簧弹力的大小F＝F1＋F2＝；故弹簧的伸长量为Δl＝＝，所以选C.思路分析：由于3个小球带同种电荷，互相排斥，所以弹簧处于伸长状态，对小球受力分析，根据平衡的条件列出方程，可以求得弹簧的原长．试题点评：对小球进行正确的受力分析是解决本题的关键，分析清楚小球受到的各个力的作用，由平衡条件列方程可以求得弹簧的长度．7.如图所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖起放置的10 cm长的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A等高，若B的质量为30g，则B带电量是多少？(取g＝10 m/s2)【答案】1.0×10－6C【解析】设A、B所带电荷量均为，以B为对象，根据平衡条件，，联立以上三式得思路分析：B球受到重力，斜面的支持力，A给的库伦力，三力平衡，结合几何知识可得，代入数据可解得试题点评：本题考查了带有库伦力的共点力平衡问题，受力分析是关键8.一个带电小球所带电荷量为q，则q可能是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】任何带电体的所带电荷量都为元电荷e的整数倍，即，所以只有B符合题意，选B，思路分析：元电荷e是最小电荷，所有带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍，试题点评：本题考查了对元电荷的理解，任何带电体的电量都是元电荷的整数倍9.四种电场的电场线如图所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的（）A．B．C．D．【答案】D【解析】因粒子由M到N是加速运动，而粒子带正电，故说明电场线是由M到N的；因粒子在运动中加速度越大越大，说明受电场力越大越大，则电场强度越大越大，电场线越来越密；故D正确；故选D．【考点】电场线；电场强度．10.右图为某电场的部分电场线。
净电荷
净电荷所谓“净电荷”并不是指“静电荷”。
我们知道金属导体中有大量的自由电子，它们带有负电荷，还有很多失去外层电子的正离子，它们带有正电荷。
这些都可以叫“静电荷”。
但是当导体不带电时，导体的正负电荷的电荷量是相等的，我们说导体不带有“净电荷”。
当我们用某种方式使导体的正负电荷的电荷量不相等，比如使自由电子数减少，这时导体就具有了多余的正电荷，我们就说导体带有正的“净电荷”，反之就说导体带有负的“净电荷”。
可见所谓“净电荷”是指整个导体或导体的某部分（静电感应时）的正负电荷之差。
净电荷只能分布在金属的外表面。
"净电荷" 英文对照net charge;"净电荷" 在学术文献中的解释1、有时我们把物体或物体局部存在不能被抵消的正电荷或负电荷称为净电荷.给一个电容器加上电压,在电容器的极板上就存在净电荷.将电介质置于电场中,介质表面（甚至内部）就出现净电荷（束缚电荷）研究 "净电荷" 相关问题的主要学者王正李建军吴文娟郑康成薛卫东杨春李宝宗梁浩魏民冯毅出版 "净电荷" 相关文献的期刊化学学报计算机与应用化学分子科学学报北京师范大学学报癌症数理医药学杂志北京林业大学学报腐蚀科学与防护技分析化学中国腐蚀与防护学扩展阅读：1/WebForms/WebDefines.aspx? ... 16K 开放分类：物理，电学，静电感应，静电平衡“净电荷”相关词条：什么是相关词条我来完善百度百科中的词条内容仅供参考，如果您需要解决具体问题（尤其在法律、医学等领域），建议您咨询相关领域专业人士。
211本词条对我有帮助（1）书本曰：能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子；那么就是说，“能发生有效碰撞的分子一定是活化分子，而活化分子也一定能发生有效碰撞？”，如果不是，说明为什么。
（2）书本曰：同时把活化分子所多出的那部分能量称作为活化能。
……什么是活化分子“所多出的那部分能量”？（3）书本曰：图1上的E1是反应的活化能。
静电场中导体电荷分布分析
静电场中导体电荷分布分析王文宝;王传坤;王元章;吴浪【摘要】解决导体在静电场中的问题,必须清楚因静电感应引起的电荷、静电场的分布情况,其电荷、静电场的分布可根据静电平衡的性质,电场线的性质以及高斯定理讨论分析及推导,从而解决实际问题.【期刊名称】《兴义民族师范学院学报》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P117-120,124)【关键词】物理教学;静电平衡;电荷分布【作者】王文宝;王传坤;王元章;吴浪【作者单位】兴义民族师范学院, 贵州兴义562400;兴义民族师范学院, 贵州兴义562400;兴义民族师范学院, 贵州兴义562400;兴义民族师范学院, 贵州兴义562400【正文语种】中文【中图分类】O657.37静电平衡状态下导体的电荷分布是一个复杂的问题，普通物理教材中，对这部分内容只作了简单的描述和举例。
要让学生清楚和全面理解并会解决分析实际问题，存在一定难度。
这里运用导体静电平衡的性质、电场线的性质、高斯定理，对静电场中的几种情况下导体的电荷分布进行定性或定量的分析、举例，将有助于解决导体在静电场中的问题。
导体在电场中发生静电感应现象，达到静电平衡时，导体内部电场强度处处为零，这是静电平衡的条件。
若导体内部场强不为零，自由电子在电场力的作用下必定作定向运动，那就不是静电平衡。
导体处于静电平衡时具有如下的性质。
在导体内或导体表面任取两点A、B，这两点间的电势差为而满足静电平衡的条件是导体内部场强为零E=0，场强的线积分也必为零，所以UA-UB，表明导体上所有点的电势都相等[1]。
在导体的内部作任意闭合曲面，根据高斯定理可以证明，闭合曲面包围的电荷的代数和一定为零所以导体带的电荷只能分布在导体的外表面。
根据高斯定理可证，导体表面附近场强的大小与表面对应点的电荷密度成正比，可以表示为电场线的性质在一定程度上正是高斯定理和环路定理这两个静电场基本规律的形象体现，由此可知，根据电场线的性质可直观地分析静电平衡条件下导体的电荷分布。
导体的静电平衡状态
导体的静电平衡状态导体的静电平衡状态是指导体表面的电荷分布达到稳定状态，没有电荷积累或流动的现象。
在这种状态下，导体内部和表面的电荷分布呈现均衡态，不会产生电场和电荷的运动。
导体的静电平衡状态与导体内部的电场分布密切相关。
在导体内部，电荷呈现均匀分布，不存在电场强度差异。
这是因为导体内部的自由电子可以自由移动，当外界电场作用于导体时，自由电子会在导体内部移动，直到电场强度达到均匀分布。
由于自由电子的高度流动性，导体内部的电场分布很快达到平衡状态。
导体表面的电荷分布也是导体静电平衡状态的重要表现。
在静电平衡状态下，导体表面的电荷分布均匀且密度相等，且导体表面的电场强度处处为零。
这是因为不同电荷之间会相互排斥，电荷会在导体表面尽可能均匀地分布，以减小电荷排斥的力。
导体的静电平衡状态还与导体形状和周围环境有关。
对于封闭的导体，其静电平衡状态下，内部没有净电荷，即正电荷和负电荷的总量相等。
而对于开放的导体，其静电平衡状态下，导体表面可以存在净电荷，但净电荷主要分布在导体表面的尖端或曲率较大的区域。
这是因为在这些地方，电场强度较大，电荷更容易积累。
导体的静电平衡状态对于电场分布和电荷分布的研究具有重要意义。
通过研究导体的静电平衡状态，可以了解导体内部和表面的电场分布规律，进而应用于电场设计和电荷分布控制。
此外，导体的静电平衡状态也与静电屏蔽、电场调制等领域有密切关系。
在实际应用中，导体的静电平衡状态常常需要注意维持。
一方面，外界电场的干扰会破坏导体的静电平衡状态，导致电荷分布不均匀，产生电场和电荷的运动。
因此，在需要保持静电平衡的环境中，可以采取屏蔽措施，如金属屏蔽罩、金属接地等，减小外界电场对导体的影响。
另一方面，导体表面的污染、湿度等因素也会影响导体的静电平衡状态。
在一些特殊应用中，需要对导体表面进行清洁处理，以确保静电平衡状态的稳定性。
导体的静电平衡状态是导体内部和表面的电荷分布达到稳定状态的情况。
导体表面电场强度的切向分量
导体表面电场强度的切向分量
导体静电平衡时表面切向分量为零，如果不为零则自由电荷还会移动，说明还没有达到静电平衡。
在金属导体内部有可以任意移动的自由电荷，这些电荷再做无规则热运动。
如果无外力作用，整个导体呈电中性。
当导体周围加上电场。
电荷受到恒定外力时，自由电荷会发生定向移动，导体就会出现一端带正电一端带负电的现象。
我们把导体中的电荷在外电场作用下发生重新分布的现象叫做静电感应。
静电平衡时，导体上的电荷分布有以下三个特点：
1、导体内部没有净电荷，正负净电荷只分布在导体的外表面。
2、导体内部无场强，表面场强垂直于表面且满足E=σ/ε。
3、在导体表面，越尖锐的地方，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。
1。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
待静电平衡后，下列说法正确的是（ BC ）
A. B、C球都带电
B .B球不带电，C球带电
C .让C 球接地后，B球带负电
D.C球接地后，A球壳空腔中场强为零。
C
Aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B
3、长为L的导体棒原来不带电，将一带
电量为q的点电荷放在距棒左端R处，
如图所示，当达到静电平衡后棒上感应
的电荷 在棒内中点处产生的场强的大小
1、静电平衡
概念：导体中没有电荷的移动的状态。 特点： （1）导体内部场强处处为零，没有电场线（叠加后的）. （2）净电荷分布在导体的外表面，电荷在导体表面的分
布是不均匀的，尖端附近的电荷分布较密，附近的电场 也较强。 （3）对孤立的带电导体，净电荷分布在外表面，导体所 带电荷在内部任一处产生的场强矢量和为零。 （4）导体表面任何一点的场强方向与该处的表面垂直。
2、静电屏蔽
（1）概念：由于静电感应，可使金属网罩或金 属壳内的场内的场强为零，遮挡住了外界电场 对内部的影响，这种现象叫静电屏蔽
（2）两种情况 导体外部的电场影响不到导体内部; 接地导体内部的电场影响不到导体外部
3、静电屏蔽的应用
1、如图，空心导体一方有一靠近的带有正电的带
电体，当一个重力不计的正电荷 以速度 V水平
飞入空心导体内时，电荷将做（ C）
A、向上偏转的类似平抛运动
B、向下偏转的类似平抛运动
C、匀速直线运动
+Q
D、变速直线运动
V
+ q
2、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用金属电线连接，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
位置，C球放在A球壳外离A球较远的位置。
等于
方向：
kq (R L)2 2
R
L
+q
（向左）即指向点电荷