电场中的导体教案

电场中的导体教案
电场中的导体教案

电场中的导体

教学目标

知识目标

1、认识静电感应,知道感应起电的原理和感应电荷正、负的判定。

2、知道静电平衡状态;理解静电平衡的特点,导体内部的场强处处为零,电荷只分布在导体的外表面上;

3、知道静电屏蔽现象及其应用。

能力目标

通过观察演示实验及对实验现象的分析,引导学生运

用所学知识进行分析推理,培养学生分析推理能力。

情感目标

通过对实验的观察和推理,培养学生科学的研究方法,以及严谨认真的学习态度

教学建议

重点难点分析

一、基本知识点

1、静电感应现象。

1、静电平衡现象:导体中(包括表面)没有电荷的定向移动的状态,叫做静电平衡。

2、静电平衡状态的特点:

(1)处于静电平衡的导体,内部的场强处处为零;

(2)处于静电平衡的导体,电荷只分布在导体的外表面上。

3、静电屏蔽现象:处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零,这样,导体壳就可以保护它所包围的区域,使这个区域不受外部电场的影响,这种现象叫做静电屏蔽。

二、重点难点

1.静电场中静电平衡状态下导体的特性,即其电荷分布、电场分布等,这是本节的重点。

2.运用电场有关知识,分析、推理出实验现象的成因,这是本节的难点,同时也是本章的难点。

教学建议

1、在教学中要明确:我们研究静电平衡状态、导体静电平衡时的特点,是通过理论分析得到的.这就要求

在讲解时,首先以电场的基本性质为基础,调动学生的

积极性,师生共同活动,使得学生清楚的知道推理过程,以及结论和结论的由来,达到发展学生思维想象能力的

目的.

2、在教材中,讲解了一些验证性实验,使分析和推理得出的结论能够通过实验得到验证,巩固学生对理论的

理解.教师在实验前可以让学生思考实验的理论基础,

另外可以借助媒体再现使学生对实验过程、现象更好的掌握.

3、关于演示实验的建议:

实验前做好实验的准备,如:应用法拉第圆筒演示静电平衡导体,其内部应确定无净余电荷.

在为学生讲解时注意强调实验的目的,不要让学生死记硬背实验的结论,可以通过习题加深对结论的理解.教学设计示例

一、教学用具

金属网罩(一个),验电器(两个),法拉第圆筒,验电球,起电机.枕形导体(可以分开)、带有绝缘支架的金属球一个,放映机,投影仪,幻灯片.

二、教学过程

主要教学过程

(一)复习提问,引入新课

1、问题1:导体的重要特征是什么,为什么它可以导电?

(对于这个问题,教师可以让学生进行思考)

教师讲解:我们知道电场的重要性质就是对放入其中的电荷有力的作用,这节课我们要学习的就是电场对放入其中的导体的作用.(展示如下图片)

教师继续展示图片,同时讲解导体之所以能够导

电是因为导体内部有大量自由电荷(关于该点可以让学生简单回答)

2、问题2:当我们把导体放入电场中,导体上的自由电荷处于电场中将受电场力作用,这时的导体与无电场时的导体相比有什么不同特征?引导学生分析.

教师总结:若是金属导体,自由电子在电场力作用下将发生定向移动使两端出现不同的电荷分布,从而引起导体的某些新的性质.

二、新课内容:

1、演示实验视频(内容参考视频资料),最好教师演示实验.需要注意的问题可以参考教学建议.教师总结:

静电感应现象: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,这种现象叫静电感应现象.当外电场撤掉,导体两端电荷又中和,可见静电感应现象中导体上净电荷仍然为零.

教师出示图片并讲解:将不带电的导体置于电场中时,导体那自由电荷受力,发生定向移动,从而重新分布.重新分布的电荷在导体内产生一个与原电场反向的电场,阻碍电荷定向移动,该电场与外电场叠加,使导体内部的电场减弱,只要内部场强不为零,导体两面的正负电荷便继续增加,导体的内部电场就会继续削弱,

直至导体内部的合场强都等于零的时候为止,这时导体

内自由电子不再发生定向移动.

导体中(包括表面)没有电荷的定向移动的状态,叫做静电平衡状态.

教师总结:

①静电平衡状态:导体上处处无电荷定向移动的状态.

②特征:导体内部处处场强为零.在这个特征基础

上进行推论,可得静电场中导体的特点.

2、教师强调:处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零.而且处于静电平衡状态的导体,电荷只能分

布在导体外表面上.这是为什么呢?为了验证这一点,

可采用反证法,若导体内部有净电荷,电荷周围有电场,那么导体内部电场强度将不为零,电荷将发生定向移动.演示实验2:演示多媒体课件“法拉第圆筒实验”,如图所示(条件允许,教师可以课堂现场演示).

3、用静电平衡现象的特征解释静电屏蔽:

(1)演示视频资料:静电屏蔽

(2)出示法拉第笼的图片

(3)演示静电屏蔽的课件(以上媒体资料参考“多媒体资料”)

请学生思考,自己看书,并思考为甚么躲在笼子

里的人没有被强大的电流击伤?

4、教师总结并强调.

共同讨论书上101页的“思考与讨论”

5、布置课后作业

第28讲 电场中的导体及电介质的极化

第28讲 电场中的导体及电介质的极化 例1. 一个导体球A 通过与另一个导体球B 多次接触来充电。带电体A 的电荷为Q ,接触B 球后,能使B 球带电q ,假设A 球每次与B 球接触后立即被充电到原来的电量值Q ,求用这种方法能使B 球获得的最大电量是多少? 例2. 两个孤立的绝缘的球形导体,其半径分别为1r 和2r ,带电后其电势分别为1U 和2U ,现用细导线将两个带电球体连接起来,求在此过程中细导线上放出的能量? 例3. 平行板电容器,正对面积为S ,两板间距为d ,若两板分别带电1Q +、2Q +后,求两板的电势差U ?

例4. 讨论充有介质的平行板电容器: (1)电容器内填充有相对介电常数为r ε的均匀电介质,两极板上自由电荷面密度分别为0σ和0σ-。求电介质与极板接触处的极化电荷面密度σ'的大小; (2)如图所示,电容器极板面积为S ,其间充满了两层均匀电介质1和2,它们的厚度分别为1d 和2d ,它们的相对介电常数分别为1ε和2ε,并设两极板间加上电压U ,场强方向从1层指向2层。求:电容器的电容以及两介质层界面上的束缚电荷面密度σ'? 例5. 并联情形 (1)一平行板电容器,两平行极板间的一半空间充满了相对介电常数为r ε的均匀的各向同性介质,如图所示。设极板面积为S ,极板间距离为d ,带电量为0Q (自由电荷),求极板间的电场强度? (2)一球形电容器,同心内球壳与外球壳的半径分别为1R 和2R ,两同心球形极板间的半空间充满相对介电常数为r ε的均匀各向同性电介质,如图所示。此电容器球形极板上的带电量为0Q (自由电荷),求极板间离球心距离为r 处的电场强度?

电场中的导体练习题(附答案)

三、电场中的导体练习题 一、选择题 1.用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近不带电验电器的金属小球a(图1),然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒,这时验电器小球A和金箔b的带电情况是[ ] A.a带正电,b带负电 B.a带负电,b带正电 C.a、b均带正电 D.a、b均带负电 E.a、b均不带电 2.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(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 C.用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连,再把取电棒与B的内壁接触 D.使验电器A靠近B 3.在一个导体球壳内放一个电量为+Q的点电荷,用E p表示球壳外任一点的场强,则[ ] A.当+Q在球壳中央时,E p=0 B.不论+Q在球壳内何处,E p一定为零 C.只有当+Q在球心且球壳接地时,E p=0 D.只要球壳接地,不论+Q在球壳内何处,E p一定为零 4.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正点荷,其电场分布是图2中的哪一个[ ] 5.一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图3位置,C球放A球壳外离A球较远,待静电平衡后,正确的说法是[ ]

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 6.如图4所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下叙说法正确的是[ ] A.A、B两点场强相等,且都为零 B.A、B两点的场强不相等 D.当电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体移动. 二、填空题 7.如图5所示,导体棒AB靠近带正电的导体Q放置.用手接触B端,移去手指再移去Q,AB带何种电荷______.若手的接触点改在A端,情况又如何______.

高考必备:高中物理电场知识点总结大全

高中物理电场知识点总结大全 1. 深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。 (1)库仑定律: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。即: 其中k为静电力常量,k=9.0×10 9 N m2/c2 成立条件:①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。(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,不能再用球心间距代替r)。 (2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。 2. 深刻理解电场的力的性质。 电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。 (1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点 的电场强度,简称场强。这是电场强度的定义式,适用于任何电场。其中的q为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。 (2)点电荷周围的场强公式是:,其中Q是产生该电场的电荷,叫场源电荷。 (3)匀强电场的场强公式是:,其中d是沿电场线方向上的距离。 3. 深刻理解电场的能的性质。 (1)电势φ:是描述电场能的性质的物理量。 ①电势定义为φ=,是一个没有方向意义的物理量,电势有高低之分,按规定:正电荷在电场中某点具有的电势能越大,该点电势越高。 ②电势的值与零电势的选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零。

电场单元测试题(含答案,难度适中)

电场单元测试 一.单项选择题(40分) 1.如图1所示,将带正电的球C 移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是 ( ) A.枕形导体中的正电荷向B 端移动,负电荷不移动 B.枕形导体中电子向A 端移动,正电荷不移动 C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动 D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动 2.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8q ,它们之间作用力的大小为F ,有一个不带电的金属球C ,大小跟A 、B 相同, 用C 跟A 、B 两小球反复接触后移开,此时,A 、B 间的作用力大小为 ( ) A .F/8 B .3F/8 C .7F/8 D .9F/8 3.A 为已知电场中的一个固定点,在A 点放一电量为q 的检验电荷,所受电场力为F ,A 点的电场强度为E ,则 ( ) A.若在A 点换上 –q ,A 点的电场强度将发生变化 B.若在A 点换上电量为2q 的电荷,A 点的电场强度将变为2E C.若A 点移去电荷q ,A 点的电场强度变为零 D.A 点电场强度的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关 4.如图2所示,在点电荷电场中的一条电场线上依次有A 、B 、C 三点,分别把+q 和-q 的试验电荷依次放在三点上,关于它所具有的电势能的正确说法是 ( ) A .放上-q 时,它们的电势能E PA >E P B >E P C B .放上-q 时,它们的电势能E PA =E PB =E PC C .放上+q 时,它们的电势能E PA >E PB >E PC D .放上+q 时,它们的电势能 E PA <E PB <E PC 5.如图3所示,虚线a 、b 、c φa 、φ b 、φ c ,且φa >φb >φc ,一带正电的粒子射人 电场中,其运动轨迹如实线KLMN 所示.由图可知( ) A .粒子从K 到L 的过程中,电场力做负功 B .粒子从L 到M 的过程中,电场力做负功 C .粒子从K 到L 的过程中,电势能减少 D .粒子从L 到M 的过程中,动能减少 6.电场中有a 、b 两点,a 点电势为4V ,若把电量为移到b 的过程中,电场力做正功4×10-8J ,则 ( ) A .a 、b 两点中,a 点电势较高。 B.b 点电势是2V C .b 点电势是-2V D.b 点电势是6V 7.如图4所示,要使静电计的指针偏角变大, 可采用的方法是( ) A.使两极板靠近 图1 图2

电场中的导体练习题

电场中的导体练习题 第4节电场中的导体 1.导体处于静电平衡时,下列说法正确的是( ) A.导体内部没有电场 B.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体外表面 .导体内部没有电荷的运动 D.以上说法均不对 答案:D 2.如图所示,某同学在桌上放两摞书,然后把一块洁净的玻璃板放在上面,使玻璃板离开桌面2~3,在宽约0.5的纸条上画出各种舞姿的人形,用剪刀把它们剪下,放在玻璃板下面,再用一块硬泡沫塑料在玻璃上回擦动,此时会看到小纸人翩翩起舞.下列哪种做法能使实验效果更好( ) A.将玻璃板换成钢板 B.向舞区哈一口气 .将玻璃板和地面用导线连接 D.用一根火柴把舞区烤一烤 答案:D 3.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.下列说法正确的是( )

①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 ②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙,远离带电设备 ③固定电话和手提电话均可正常使用 ④在旷野,应远离树木和电线杆 A.①②③B.①②④ .①③④ D.②③④ 答案:B 解析:表面具有突出尖端的导体,在尖端处的电荷分布密度很大,使得其周围电场很强,就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电.固定电话和手提电话的天线处有尖端,易引发尖端放电造成人体伤害,故不能使用.4.金属球壳原带有电荷,而验电器原不带电,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 .先张开后闭合 D.可能会张开 答案:B 5.(2009•长沙市一中高二检测)如图所示,棒AB 上均匀分布着正电荷,它的中点正上方有一P点,则P点的场强方向为( )

电场中的导体(精)

电场中的导体 教学目的:1、知道静电感应现象,并能用于解释有关的问题; 2、知道导体的静电平衡状态及处于平衡状态中的导体电场强度、电荷、 电势等物理量分布的基本特点; 3、利用演示实验,帮助学生正确理解静电学习题的物理情景,克服“静 电学抽象难懂”的心理; 4、总结静电平衡问题的特点,培养学生提高综合运用已学知识,分析、 解决相关问题的能力。 教学重点:处于静电平衡状态的导体的特点 教学难点:静电感应现象中导体的电场、电荷分布 教学方法:以实验、讨论为基础的启发式教学法 教学仪器:投影仪,范格拉夫起电机,验电器,空心导体球,带绝缘架的金属导体。教学过程: 一、组织教学 二、引入新课 【习题1】原来静止的自由电荷在电场力的作用下,总由高的地方向低的地方移动。 讨论:该填入“电场强度”、“电势”还是“电势能”? 【习题2】如果在匀强电场中同时放进带正电的点电荷和带负电的点电荷,正电荷将电场线移动,负电荷将电场线移动; 我们知道,在金属导体中,具有大量的自由电子和金属正离子。 【问题】如果我们把一块导体放进一个电场中,会有什 么情况发生呢? 【板书课题】电场中的导体 三、新课教学 【演示实验1】把验电器的验电球靠近施感电荷,可见 验电器的指针张开。

【讨论】为什么验电器尚未与电荷接触, 验电羽就已经张开? 【结论】把金属导体放进电场中,结果会使导体的电荷重新分布,在导体的两端分别 出现等量的正负电荷,这种现象叫静电感应。 【板书】静电感应 【讨论】发生静电感应时 (1)导体中的自由电子将如何移动? (2)出现的感应电荷会激发电场吗? (3)满足什么条件,电荷的定向移动才会停下来? (4)这时导体的电势和电场强度都有哪些特点? 【结论】发生静电感应的正负电荷形成一个附加电场 E ’ ,当E ’=E 0时,附加电场与 外电场完全抵消,自由电子的定向移动完全停下,这时导体处于静电平衡状态。 【板书】静电平衡 【板书】处于静电平衡状态的导体的基本特点: (1) 导体内部的场强处处为零; (2) 导体内部没有净电荷(净电荷只能全部分布在导体的表面上); (3) 导体是一个等势体(表面是一个等势面); (4) 导体表面附近的电场线跟导体表面垂直,导体内部没有电场线; 四、例题与练习 【习题】一金属球A 放在距一带电量为-4.5×10-10C 的点电荷0.3m 处(如图)求金 甲 乙 丙

电磁场理论复习题

1. 两导体间的电容与_A__有关 A. 导体间的位置 B. 导体上的电量 C. 导体间的电压 D. 导体间的电场强度 2. 下面关于静电场中的导体的描述不正确的是:____C__ A. 导体处于非平衡状态。 B. 导体内部电场处处为零。 C. 电荷分布在导体内部。 D. 导体表面的电场垂直于导体表面 3. 在不同介质的分界面上,电位是__B_。 A. 不连续的 B. 连续的 C. 不确定的 D. 等于零 4. 静电场的源是A A. 静止的电荷 B. 电流 C. 时变的电荷 D. 磁荷 5. 静电场的旋度等于__D_。 A. 电荷密度 B. 电荷密度与介电常数之比 C. 电位 D. 零 6. 在理想导体表面上电场强度的切向分量D A. 不连续的 B. 连续的 C. 不确定的 D. 等于零 7. 静电场中的电场储能密度为B A. B. C. D. 8. 自由空间中静电场通过任一闭合曲面的总通量,等于B A. 整个空间的总电荷量与自由空间介电常数之比 B. 该闭合曲面内所包围的总电荷量与自由空间介电常数之比。 C. 该闭合曲面内所包围的总电荷量与自由空间相对介电常数之比。 D. 该闭合曲面内所包围的总电荷量。 9. 虚位移法求解静电力的原理依据是G A. 高斯定律 B. 库仑定律 C. 能量守恒定律 D. 静电场的边界条件 10. 静电场中的介质产生极化现象,介质内电场与外加电场相比,有何变化? A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定 11. 恒定电场中,电流密度的散度在源外区域中等于B____ A. 电荷密度 B. 零 C. 电荷密度与介电常数之比 D. 电位 12. 恒定电场中的电流连续性方程反映了___A_ A. 电荷守恒定律 B. 欧姆定律 C. 基尔霍夫电压定律 D. 焦耳定律 13. 恒定电场的源是___B_ A. 静止的电荷 B. 恒定电流 C. 时变的电荷 D. 时变电流 14. 根据恒定电场与无源区静电场的比拟关系,导体系统的电导可直接由静电场中导体系统的D A. 电量 B. 电位差 C. 电感 D. 电容 15. 恒定电场中,流入或流出闭合面的总电流等于__C___ A. 闭合面包围的总电荷量 B. 闭合面包围的总电荷量与介电常数之比 C. 零 D. 总电荷量随时间的变化率 16. 恒定电场是D A. 有旋度 B. 时变场 C. 非保守场 D. 无旋场 17. 在恒定电场中,分界面两边电流密度矢量的法向方向是B A. 不连续的 B. 连续的 C. 不确定的 D. 等于零 18. 导电媒质中的功率损耗反映了电路中的_D____

电场中的导体.doc

学科:物理 教学内容:电场中的导体 【基础知识精讲】 1.金属导体特征 金属导体由做热振动的正离子和在它们之间做无规则热运动的自由电子组成. 2.静电感应现象 把金属导体放进电场中,导体内部的自由电子受到电场力的作用,将向电场的反方向定向移动,结果会使导体两端分别出现正、负电荷.此现象叫静电感应.若将上述导体的两部分并拢放置,则再分开为两部分时,可使两部分分别带上等量的正、负电荷,即为感应起电. 3.静电平衡状态 导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态.静电平衡是导体中的电荷在外电场的电场力作用下重新分布,从而产生感应电荷,感应电荷在导体中形成的电场抵消外电场的结果. 4.处于静电平衡状态的导体的特性 (1)导体的内部的合场强处处为零; (2)净电荷只分布在导体的外表面; (3)电场线与导体表面垂直相接. (4)整个导体是一个等势体,其表面是一个等势面. 说明:①净电荷是指导体内正、负电荷中和后所剩下的多余电荷. ②第(4)条要到后面的节次再学习. 5.静电屏蔽 静电平衡时导体内部的场强为零.把电学仪器和电子设备的外面套上金属网或金属皮,仪器和设备就会因其所在处的场强为零而不受外电场的影响,这就是静电屏蔽. 【重点难点解析】 重点静电平衡导体的场强和静电荷分布特点. 难点法拉第圆筒实验. 例1 如图,不带电的导体AB左侧有一带正电的小球+Q.现分别将导体的A端、正中部和B端分三次在初始状态相同的情况下,与地短暂接通又断开,之后导体AB的带电及其内( ) 部的场强情况是 A.正电 B.负电 C.不带电 D.AB上的感应电荷在其内部M点产生的场强不为零,且方向指向+Q

1-4电场中的导体

1-4电场中的导体 【学习目标】 1.知道静电感应产生的原因;知道静电平衡状态,能应用场强叠加原理解释静电平衡状态。 2.知道当导体处于静电平衡状态时,导体具有的特征;知道静电屏蔽及其应用。 【学习重、难点】 静电平衡状态与静电屏蔽 预习案(10分钟) 【知识链接】 1.金属导体的微观结构: 金属导体是由大量金属原子组成,金属原子可看成由两部分构成:一是原子核最外层价电子;二是剩余部分(原子核与内层电子)----通常称为原子实或称为正粒子。原子实(正粒子)是不能自由移动的,最外层价电子离原子核较远,原子核对其引力较小,即使在常温下也很容易挣脱原子核对它们的束缚,而在金属内自由移动----故称为自由电 子。 2. 电场的叠加: 若空间如果同时存在几个电场,这些电场会叠加在一 起形成复合电场,复合电场中某点的电场强度等于这 几个电场在同一位置场强的矢量和。 【自学指导】 阅读教材P22-23页,回答下列问题 一、静电平衡 1.静电感应现象:处在外电场中的导体,导体内的会受到电场力的作用而沿电场力方向定向移动,从而会使导体两端出现电荷的现象。 2.静电平衡: (1)定义:导体中(包括表面上)没有电荷的状态。 (2)特点: ①导体内部场强处处为 ②导体表面任意一点的场强方向与该处的导体表面 ③净电荷只分布在导体的。 二、静电屏蔽 1.定义:处于状态的中空导体(金属壳、金属网罩),内部场强处处为零,这样,导体外壳使它内部不受影响的现象。 2.应用:电子仪器和电子设备外面都有金属壳;通信电缆外面包有一层金属丝网套;高压线路的检修人员要穿屏蔽服等,都是利用来消除外电场的影响。 【互动探究】 一、处在外电场中的导体是如何达到静电平衡的? (静电感应的过程分析)二、处于静电平衡的导体有哪些特点: 三、两种静电屏蔽 1.外屏蔽——一个不接地的空腔导体可以屏蔽外电场; 2、静电全屏蔽——一个接地的空腔导体(或金属网罩)可以同时屏蔽内、外电场。例1.如图所示,求导体内感应电荷在导体中心的O点产生的电场强度。

高中物理电场总结(最新_强烈推荐)

电场总结 1. 深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。 (1)库仑定律: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。即: 其中k为静电力常量,k=9.0×10 9 N m2/c2 成立条件:①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。(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,不能再用球心间距代替r)。 (2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。 2. 深刻理解电场的力的性质。 电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。 (1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的 电场强度,简称场强。这是电场强度的定义式,适用于任何电场。其中的q为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。 (2)点电荷周围的场强公式是:,其中Q是产生该电场的电荷,叫场源电荷。 (3)匀强电场的场强公式是:,其中d是沿电场线方向上的距离。 3. 深刻理解电场的能的性质。 (1)电势φ:是描述电场能的性质的物理量。 ①电势定义为φ=,是一个没有方向意义的物理量,电势有高低之分,按规定:正电荷在电场中某点具有的电势能越大,该点电势越高。 ②电势的值与零电势的选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零。 ③当存在几个“场源”时,某处合电场的电势为各“场源”在此处电场的电势的代数和。

电场测试题(含答案)

电场测试题 一、本题共11小题;每小题4分,共44分,在每题给出的四个选项中,有的小题只有一 个选顶正确,选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。 1.有A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,C和A间都是相互吸引的,如果A带正电,则() A.B、C球均带负电 B.B球带负电,C球带正电 C.B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电 D.B、C球都不带电 2.图示中,A、B都是装在绝缘柄上的导体,A带正电后靠近B,发生静电感应。若取地 球电势为零,则() A、导体B上任意一点电势都为零 B、导体B上任意一点电势都为正 C、导体B上任意一点电势都为负 D、导体B上右边电势为正,左边电势为负 3.如图所示,有一带电粒子进入电场沿曲线AB运动,虚线a, b,c,d为电场中的等势面,且U a>U b>U c>U d,粒子在A点初 速度V0的方向与等势面平行。不计粒子的重力,下面说法正确 的是() ①粒子带正电②粒子在运动中电势能逐渐减少③粒子在运动中动能逐渐减少 ④粒子的运动轨迹为半边抛物线 A、①② B、①③ C、②③ D、②④ 4.图中,a,b,c是匀强电场中的三个点,各点电势 依次为10V、2V、6V;三点在同一平面上,下列各 图中电场强度的方向表示可能对的是() 5、如图,在点电荷Q的电场中,已知a、b两点在 同一个等势面上,c、d两点在同一等势面上,无穷 远处电势为零,甲、乙两个带电粒子经过a点时动能 相同,甲粒子的运动轨迹为acb,乙粒子的运动轨迹 为adb,由此可以判断() A、甲粒子经过c点与乙粒子经过d点时的动能相等 B、甲、乙两种粒子带异种电荷 C、甲粒子经过c点时的电势能大于乙粒子经过d点时的电势能 D、两粒子经过b点时具有相同的动能 6.如图所示,A、B两个带异种电荷的小球分别被两根绝缘细线系 在一放在水平支持面上的木盒内的底部和顶部,木盒对地面的压力 为N,细线对B拉力为F。若将系B的细线断开,下列说法正确的是()

2-练习册-第六章 静电场中的导体与电介质

第六章 静电场中的导体与电介质 §6-1 导体和电介质 【基本内容】 一、导体周围的电场 导体的电结构:导体内部存在可以自由移动的电荷,即自由电子。 静电平衡状态:导体表面和内部没有电荷定向移动的状态。 1、导体的静电平衡条件 (1)导体内部场强处处为零0E =内; (2)导体表面的场强和导体表面垂直。 2、静电平衡推论 (1) ' (2) 静电平衡时,导体内部(宏观体积元内)无净电荷存在; (3) 静电平衡时,导体是一个等势体,其表面是一个等势面。 3、静电平衡时导体表面外侧附近的场强 E σε= 4、静电平衡时导体上的电荷分布 (1) 实心导体:电荷只分布在导体表面。 (2)空腔导体(腔内无电荷):内表面不带电,电荷只分布在导体外表面。 (3)空腔导体(腔内电荷代数和为q ):内表面带电q -,导体外表面的电荷由电荷的守恒定律决定。 5、静电屏蔽 封闭金属壳可屏蔽外电场对内部影响,接地的金属壳可屏蔽内电场对外部的影响。 、 二、电介质与电场 1、电介质的极化 (1)电介质的极化:在外电场作用下,电介质表面和内部出现束缚电荷的现象。 (2)极化的微观机制 电介质的分类:(1)无极分子电介质——分子的正、负电荷中心重合的电介质;(2)有极分子电介质——分子的正、负电荷中心不重合的电介质。 极化的微观机制:在外电场作用下,(1)无极分子正、负电荷中心发生相对位移,形成电偶极子,产生位移极化;(2)有极分子因有电偶矩沿外电场取向,形成取向极化。 2、电介质中的电场 (1)电位移矢量 D E ε= 其中ε——电介质的介电常数,0r εεε=,r ε——电介质的相对介电常数。 (2)有电介质时的高斯定理0S D dS q ?=∑?,式中0q ∑指高斯面内自由电荷代数和。 @ 【典型例题】 【例6-1】 三个平行金属板A 、B 和C ,面积都是200cm 2 ,A 、B 相距4.0mm ,A 、C 相距2.0mm ,B 、C 两板都接地, 如图所示。如果使A 板带正电×10-7 C ,略去边缘效应。 (1)求B 板和C 板上的感应电荷各为多少 (2)取地的电位为零,求A 板的电位。 【解】(1)由图可知,A 板上的电荷面密度 S Q /21=+σσ (1) 图 1d 2d Q 1Q Q C B 1 Q 2Q

静电场中的导体和电介质

第十章静电场中的导体和电介质§10-1 静电场中的导体 一、导体的静电平衡 1、金属导体的电结构及静电感应 (1)金属导体:由带正电的晶格和带负电的自由电子组成. 带电导体:总电量不为零的导体; 中性导体:总电量为零的导体; 孤立导体:与其他物体距离足够远的导体. “足够远”指其他物体的电荷在该导体上激发的场强小到可以忽略. (2)静电感应过程:导体内电荷分布与电场的空间分布相互影响的过程. (3)静电平衡状态:导体中自由电荷没有定向移动的状态. 2、导体静电平衡条件 (1)从场强角度看: ①导体内任一点,场强; ②导体表面上任一点与表面垂直. 证明:由于电场线与等势面垂直,所以导体表面附近的电场强度必定与该处表面垂直. 说明:①静电平衡与导体的形状和类别无关.

②“表面”包括内、外表面; (2)从电势角度也可以把上述结论说成:静电平衡时导体为等势体. ①导体内各点电势相等; ②导体表面为等势面. 证明:在导体上任取两点A,B,.由于=0,所以. (插话:空间电场线的画法. 由于静电平衡的导体是等势体,表面是等势面.因此,导体正端发出的电场线绝对不会回到导体的负端.应为正电荷发出的电场线终于无穷远,负电荷发出的电场线始于无穷远.) 二、静电平衡时导体上的电荷分布 1、导体内无空腔时电荷分布 如图所示,导体电荷为Q,在其内作一高斯面S,高斯定理为: 导体静电平衡时其内, , 即. S面是任意的,导体内无净电荷存在. 结论:静电平衡时,净电荷都分布在导体外表面上. 2、导体内有空腔时电荷分布 (1)腔内无其它电荷情况 如图所示,导体电量为Q,在其内作一高斯面S,高斯定理为:

物理竞赛练习题《电场》

物理竞赛练习题《电场》 班级____________座号_____________姓名_______________ 1、半径为R的均匀带电半球面,电荷面密度为σ,求球心处的电场强度。 2、有一均匀带电球体,半径为R,球心为P,单位体积内带电量为ρ,现在球体内挖一球形空腔,空腔的球心为S,半径为R/2,如图所示,今有一带电量为q,质量为m的质点自L点(LS⊥PS)由静止开始沿空腔内壁滑动,不计摩擦和质点的重力,求质点滑动中速度的最大值。

3、在-d ≤x ≤d 的空间区域内,电荷密度ρ>0为常量,其他区域均为真空。若在x =2d 处将质量为m 、电量为q (q <0)的带电质点自静止释放。试问经多长时间它能到达x =0的位置。 4、一个质量为M 的绝缘小车,静止在光滑水平面上,在小车的光滑板面上放一个质量为m 、带电量为+q 的带电小物体(可视为质点),小车质量与物块质量之比M :m =7:1,物块距小车右端挡板距离为l ,小车车长为L ,且L =1.5l 。如图所示,现沿平行于车身方向加一电场强度为E 的水平向右的匀强电场,带电小物块由静止开始向右运动,之后与小车右挡板相碰,碰后小车速度大小为碰前物块速度大小的1/4。设小物块滑动过程中及其与小车相碰过程中,小物块带电量不变。 (1)通过分析与计算说明,碰撞后滑块能否滑出小车的车身? (2)若能滑出,求由小物块开始运动至滑出时电场力对小物块所做的功;若不能滑出,求小物块从开始运动至第二次碰撞时电场力对小物块所做的功。

E 物理竞赛练习题 《电势和电势差》 班级____________座号_____________姓名_______________ 1、两个电量均为q =3.0×10-8C 的小球,分别固定在两根不导电杆的一端,用不导电的线系住这两端。将两杆的另一端固定在公共转轴O 上,使两杆可以绕O 轴在图面上做无摩擦地转动,线和两杆长度均为l =5.0cm 。给这系统加上一匀强电场,场强E =100kV/m ,场强方向平行图面且垂于线。某一时刻将线烧断,求当两个小球和转轴O 在同一条直线上时,杆受到的压力(杆的重力不计)。 2、半径为R 的半球形薄壳,其表面均匀分布面电荷密度为σ的电荷,求该球开口处圆面上任一点的电势。 3、如图所示,半径为r 的金属球远离其他物体,通过R 的电阻器接地。电子束从远处以速度v 落到球上,每秒钟有n 个电子落到球上。试求金属球每秒钟释放的热量及球上电量。

高中物理竞赛教程1.3《电场中的导体与电介质》

§1. 3、电场中的导体与电介质 一般的物体分为导体与电介质两类。导体中含有大量自由电子;而电介质中各个分子的正负电荷结合得比较紧密。处于束缚状态,几乎没有自由电荷,而只有束缚电子当它们处于电场中时,导体与电介质中的电子均会逆着原静电场方向偏移,由此产生的附加电场起着反抗原电场的作用,但由于它们内部电子的束缚程度不同。使它们处于电场中表现现不同的现象。 1.3.1、静电感应、静电平衡和静电屏蔽 ①静电感应与静电平衡 把金属放入电场中时,自由电子除了无规则的热运动外,还要沿场强反方向做定向移动,结果会使导体两个端面上分别出现正、负净电荷。这种现象叫做“静电感应”。所产生的电荷叫“感应电荷”。由于感应电荷的聚集,在导体内部将建立起一个与外电场方向相反的内电场(称附加电场),随着自由电荷的定向移动,感应电荷的不断增加,附加电场也不断增强,最终使导体内部的合场强为零,自由电荷的移动停止,导体这时所处的状态称为静电平衡状态。 处于静电平衡状态下的导体具有下列四个特点: (a)导体内部场强为零; (b)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); (c)导体为等势体,导体表面为等势面; (d)电场线与导体表面处处垂直,表面处合场强不为 0。 图1-3-1 ②静电屏蔽

静电平衡时内部场强为零这一现象,在技术上用来实现静电屏蔽。金属外壳 或金属网罩可以使其内部不受外电场的影响。如图1-3-1所示,由于感应电荷的 存在,金属壳外的电场线依然存在,此时,金属壳的电势高于零,但如图把外壳 接地,金属壳外的感应电荷流入大地(实际上自由电子沿相反方向移动),壳外 电场线消失。可见,接地的金属壳既能屏蔽外场,也能屏蔽内场。 在无线电技术中,为了防止不同电子器件互相干扰,它们都装有金属外壳, 在使用时,这些外壳都必须接地,如精密的电磁测量仪器都装有金属外壳,示波 管的外部也套有一个金属罩就是为了实现静电屏蔽,高压带电作用时工作人员穿 的等电势服也是根据静电屏蔽的原理制成。 1.3.2、 电介质及其极化 ①电介质 电介质分为两类:一类是外电场不存在时,分子的正负电荷中心是重合的, 这种电介质称为非极性分子电介质,如、等及所有 的单质气体;另一类是外电场不存在时,分子的正负电荷中 心也不相重合,这种电介质称为极性分子电介质,如、等。对于有极分子,由于分子的无规则热运动,不加外 电场时,分子的取向是混乱的(如图1-3-2),因此,不加外电场时,无论是极 性分子电介质,还是非极性分子电介质,宏观上都不显电性。 ②电介质的极化 当把介质放入电场后,非极性分子正负电荷的中心 被拉开,分子成为一个偶极子;极性分子在外电场作用 下发生转动,趋向于有序排列。因此,无论是极性分子 图 1-3-2 图1-3-3

电场、磁场综合练习题

2、关于电场中等势面的认识,下列说法中错误..的是[ D ] A .将电场中电势相等的各点连起来即构成等势面 B .在同一等势面上移动电荷电场力不做功 C .等势面一定跟电场线垂直 D .等势面有可能与电场线不垂直 19.图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a 、b 、c 三点是实线与虚线的交点。则该粒子 A .带负电 B .在c 点受力最大 C .在b 点的电势能大于在c 点的电势能 D .由a 点到b 点的动能变化大于有b 点到c 点的动能变化 20.某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是 A .c 点场强大于b 点场强 B .a 点电势高于b 点电势 C .若将一试电荷+q 由a 点释放,它将沿电场线运动到b 点 D .若在d 点再固定一点电荷-Q ,将一试探电荷+q 由a 移至b 的过程中,电势能减小 15.如图所示,一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M 和N 是轨迹上的两点,其中M 点在轨迹的最右点。不计重力,下列表述正确的是( C ) A .粒子在M 点的速率最大 B .粒子所受电场力沿电场方向 C .粒子在电场中的加速度不变 D .粒子在电场中的电势能始终在增加 1.质量为m 、带电量为q 的小球用细线系住,线的一端固定在o 点。若在空间加上匀强电场,平衡时线与竖直方向成60°角。则电场强度的最小值为( ) A .mg/2q B .3mg/2q C .2mg/q D .mg/q 1.一带电小球在从空中的a 点运动到b 点的过程中,重力做功3J ,电场力做功1J ,克服空气阻力做功0.5J ,则下列判断正确的是 ABC A .在a 点的动能比b 点小3.5J

2-练习册-第六章 静电场中的导体与电介质

第六章 静电场中的导体与电介质 §6-1 导体和电介质 【基本内容】 一、导体周围的电场 导体的电结构:导体内部存在可以自由移动的电荷,即自由电子。 静电平衡状态:导体表面和内部没有电荷定向移动的状态。 1、导体的静电平衡条件 (1)导体内部场强处处为零0E =内; (2)导体表面的场强和导体表面垂直。 2、静电平衡推论 (1) 静电平衡时,导体内部(宏观体积元内)无净电荷存在; (2) 静电平衡时,导体是一个等势体,其表面是一个等势面。 3、静电平衡时导体表面外侧附近的场强 E σε= 4、静电平衡时导体上的电荷分布 (1) 实心导体:电荷只分布在导体表面。 ( 2 (3)空腔导体(腔内电荷代数和为q ):内表面带电q -,导体外表面的电荷由电荷的守恒定律决定。 5、静电屏蔽 封闭金属壳可屏蔽外电场对内部影响,接地的金属壳可屏蔽内电场对外部的影响。 二、电介质与电场 1、电介质的极化 (1)电介质的极化:在外电场作用下,电介质表面和内部出现束缚电荷的现象。 (2)极化的微观机制 电介质的分类:(1)无极分子电介质——分子的正、负电荷中心重合的电介质;(2)有极分子电介质——分子的正、负电荷中心不重合的电介质。 极化的微观机制:在外电场作用下,(1)无极分子正、负电荷中心发生相对位移,形成电偶极子,产生位移极化;(2)有极分子因有电偶矩沿外电场取向,形成取向极化。 2、电介质中的电场 (1)电位移矢量 D E ε= 其中ε——电介质的介电常数,0r εεε=,r ε——电介质的相对介电常数。 (2)有电介质时的高斯定理0S D dS q ?=∑?,式中0q ∑指高斯面内自由电荷代数和。 【典型例题】 【例6-1】 三个平行金属板A 、B 和C ,面积都是200cm 2 ,A 、B 相距4.0mm ,A 、C 相距2.0mm ,B 、C 两板都接地, 如图所示。如果使A 板带正电3.0×10-7 C ,略去边缘效应。 (1)求B 板和C 板上的感应电荷各为多少? (2)取地的电位为零,求A 板的电位。 【解】(1)由图可知,A 板上的电荷面密度 S Q /21=+σσ (1) A 2211d E d E U A == (2) Q C B

高中物理电场中的导体的习题及答案

高中物理电场中的导体的习题及答案 高中物理关于电场中的导体的习题及答案 1.导体处于静电平衡时,下列说法正确的是() A.导体内部没有电场 B.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体外表面 C.导体内部没有电荷的运动 D.以上说法均不对 答案:D A.将玻璃板换成钢板 B.向舞区哈一口气 C.将玻璃板和地面用导线连接 D.用一根火柴把舞区烤一烤 答案:D ①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 ②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙,远离带电设备 ③固定电话和手提电话均可正常使用 ④在旷野,应远离树木和电线杆 A.①②③B.①②④ C.①③④D.②③④ 答案:B

解析:表面具有突出尖端的导体,在尖端处的电荷分布密度很大,使得其周围电场很强,就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端 放电.固定电话和手提电话的天线处有尖端,易引发尖端放电造成 人体伤害,故不能使用. 4.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 5.(2009长沙市一中高二检测)如图所示,棒AB上均匀分布着 正电荷,它的中点正上方有一P点,则P点的场强方向为() A.垂直于AB向上B.垂直于AB向下 C.平行于AB向左D.平行于AB向右 答案:A 6.如图所示,一导体AB放在一负电荷的电场中,导体AB与大 地是绝缘的,当导体处于静电平衡时, (1)比较A端和B端电势的高低. (2)比较A点和B点场强大小. (3)比较A、B端外表面场强大小. (5)若把A端和B端用导线连接,A、B端电荷中和吗? 答案:(1)AB导体处于静电平衡状态,是等势体,φA=φB (2)A点和B点场强均为零,EA=EB=0 (3)利用电场线分布可知A端分布密,E′A>E′B (4)AB导体处于负电荷的电场中,其电势低于大地的零电势,负 电荷要从AB流向大地,则导体带正电,与A、B哪端接地无关

电场中的导体练习题

电场中的导体练习题 一、选择题 1.用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近不带电验电器的金属小球a(图1),然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒,这时验电器小球A和金箔b的带电情况是 [ ] A.a带正电,b带负电 B.a带负电,b带正电 C.a、b均带正电 D.a、b均带负电 E.a、b均不带电 2.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(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 C.用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连,再把取电棒与B 的内壁接触 D.使验电器A靠近B 3.在一个导体球壳内放一个电量为+Q的点电荷,用E p表示球壳外任一点的场强,则 [ ] A.当+Q在球壳中央时,E p=0

B.不论+Q在球壳内何处,E p一定为零 C.只有当+Q在球心且球壳接地时,E p=0 D.只要球壳接地,不论+Q在球壳内何处,E p一定为零 4.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正点电荷,其电场分布是图2中的哪一个 [ ] 5.一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图3位置,C球放A球壳外离A球较远,待静电平衡后,正确的说法是 [ ] 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 6.如图4所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下叙说法正确的是 [ ]

静电场中的导体

静电场中的导体 2.1 填空题 2.1.1 一带正电小球移近不带电导体时,小球将受到( )力作用;一带负电小球移近不 带电导体时,小球将受到( )力作用;一带正电小球靠近不带电的接地导体时,小球将受到( )力作用。 2.1.2 在一个带正电的大导体附近P 点放置一个点电荷q(电荷q 不是足够小),实际测得它的受力为F ,如果q>0, 则F/q 与P 点场强E 0关系为( ),如果q<0, 则F/q 与P 点场强关系为( ) 2.1.3 导体在静电场中达到静电平衡的条件是( )和( )。 2.1.4 导体处于静电平衡状态时,导体内部电荷体密度( ),电荷只能分布在( )。 2.1.5 导体处于静电平衡状态时,导体是( )体,表面是( )面。 2.1.6 接地导体的电势等于( ),地球与( )等电势。 2.1.7 一导体球壳,内外半径分别为R 1和R 2,带电q ,球壳内还有一点电荷q ,则导体球壳的电势是( )。 2.1.8 一点电荷q 放在一接地的无限大导电平面附近,则导电平面上的总电量为( )。 2.1.9 将一个点电荷+q 移近一个不带电的导体B 时,则导体B 的电势将( )。 2.1.10 一封闭导体壳C 内有一些分别带q 1、q 2…的带电体,导体壳C 外也有一些分别带Q 1、Q 2…的带电体,则q 1、q 2…的大小对导体壳C 外的电场强度( )影响,对C 外的电势( )影响;Q 1、Q 2…的大小对导体壳C 内的电场强度( )影响,对C 内的电势( )影响。 2.1.11 两个同心导体球壳A 、B ,若内球B 上带电q ,则电荷在其表面上的分布呈( )分布;当从外边把另一带电体移近这两个同心球时,则内球B 上的分布呈( )分布。 2.1.12 两导体球半径分别为r A 和r B ,A 球带电q ,B 球不带电,现用一细导线连接,则分布在两球上的电荷之比Q A ∶Q B ( )。 2.1.13 在带等量异号电荷的二平行板间的均匀电场中,一个电子由静止自负极板释放,经t 时间抵达相隔d 的正极板,则两极板间的电场为( ),电子撞击正极板的动能为( )。 2.1.14 中性导体空腔的腔内、腔外分别有一个点电荷q 和Q ,均与导体空腔不接触,则导体空腔内、外表面的电量分别为( )和( )。 2.1.15 当空腔内有带电体时,导体空腔内表面带电,它所带电荷与腔内带电体所带电荷( )。 2.1.16 金属球壳内外半径分别为a 和b ,带电量为Q ,球心O 点的电势为( )。 2.1.17 两个同心导体球,内球带电1Q ,外球带电2Q ,则,外球内表面电量为( );外球外表面电量为( )。 2.1.18 两个同心导体球,内球带电1Q ,外球带电2Q ,若将外球接地,外球内表面电量为( );

电磁学练习题(静电场中的导体)

静电场中的导体 两个导体球A 、B 相距很远(可以看成是孤立的),其中A 球原来带电,B 球不带电。A 、B 两球半径不等,且A B R R >。若用一根细长导线将它们连接起来,则两球所带电量A q 与B q 间的关系: ()A A B q q >; ()B A B q q =; ()C A B q q <; ()D 条件不足,无法比较。 答案:()A 一带正电荷的物体M ,靠近一不带电的金属导体N ,N 的左端感应出负电荷,右端感应出正电荷,若将N 的左端接地,如图所示,则 ()A N 上的负电荷入地; ()B N 上的正电荷入地; ()C N 上的电荷不动; ()D N 上所有电荷都入地 答案: ()B 把A 、B 两块不带电的导体放在一带正电导体的电场中,如图所示。设无限远处为电势零点,A 的电势为A U ,B 的电势为 B U ,则 ()A B A 0U U >≠; ()B B A 0U U >=; ()C B A U U =; ()D B A U U <。 答案: ()D 难度系数等级:2 半径为R 的金属球与地连接,在与球心O 相距2d R =处有一电荷为q 的点电荷,如图所示。设地的电势为零,则球上的感生电荷q '为 ()A 0; ()B 2q ; ()C 2 q -; ()D q 。 答案: ()C 题号:30511005 分值:3分 难度系数等级:1 当一个带电导体达到静电平衡时: ()A 表面上电荷密度较大处电势较高; ()B 导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零; ()C 导体内部的电势比导体表面的电势高;()D 表面曲率较大处电势较高。 答案: ()B 在一个孤立的导体球壳内,若在偏离球中心处放一个点电荷,则在球壳内、外表面上将出现感应电荷,其分布将是: ()A 内表面均匀,外表面也均匀; ()B 内表面不均匀,外表面均匀; ()C 内表面均匀,外表面不均匀; ()D 内表面不均匀,外表面也不均匀。 答案: ()B 如图所示, 一球形导体,带有电荷q ,置于一任意形状的空腔导体中。当用导线将两者连接后,则与未连接前相比系统静电场能量将 ()A 增大; ()B 减小; ()C 不变; ()D 如何变化无法确定。

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