2018年人教版选修3-1同步讲义:第一章 7 静电现象的应用
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7 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.

一、静电平衡状态下的导体

[导学探究] 如图1所示,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,使导体两端出现等量异号电荷.请思考下列问题:

图1

(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?

答案 (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.

[知识梳理] 

1.静电平衡状态:导体在电场中发生静电感应现象时,感应电荷的电场与原电场叠加,使导体内部电场减弱,直至为零,导体内部自由电子不再发生定向移动的状态.

2.处于静电平衡状态下导体的特征

(1)内部的电场处处为零.

(2)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.

(3)整个导体是个等势体,它的表面是个等势面.

3.静电平衡时,导体上的电荷分布特点:

(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.

[即学即用] 判断下列说法的正误.