1.靜電感應(yīng):把金屬導(dǎo)體放在外電場E中,由于導(dǎo)體表面上電子受電場力作用而定向運(yùn)動(dòng),使導(dǎo)體的兩個(gè)端面出現(xiàn)等量的異種電荷,這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)現(xiàn)象。
2.靜電平衡(1)導(dǎo)體中(包括表面) 狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài).靜電平衡的實(shí)質(zhì)是:外電場和 產(chǎn)生的電場所疊加的合場強(qiáng)為零.
(2)導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)的特點(diǎn):①導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng) ;②導(dǎo)體是一個(gè)等勢體,導(dǎo)體表面是一個(gè) ,在靜電平衡導(dǎo)體內(nèi)和導(dǎo)體上移動(dòng)電荷,電場力 ;
③凈電荷只分布在導(dǎo)體的 表面,導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷.對于空腔導(dǎo)體,在其內(nèi)部無其他帶電體的情況下,電荷只分布在外表面.在導(dǎo)體表面,越尖銳的位置(表面曲率1/R越大),電荷的面密度(單位面積上分布的電荷量) ,凹陷的位置,幾乎沒有電荷分布.④導(dǎo)體表面處的場強(qiáng)不一定為零,表面上任一點(diǎn)的場強(qiáng)方向與該點(diǎn)所在的切面 . ⑤達(dá)到靜電平衡的時(shí)間極短,10-9s
2.尖端放電(1)空氣的電離:空氣中的少量帶電粒子在 的作用下發(fā)生劇烈的運(yùn)動(dòng),使中性空氣分子中的正負(fù)電荷 ,這個(gè)現(xiàn)象叫做空氣的電離.
(2)尖端放電:導(dǎo)體尖端的電荷密度 ,附近的電場 ,使得空氣中的中性分子 ,而電離后那些所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷電性相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,與尖端上的電荷 ,這個(gè)現(xiàn)象叫做尖端放電.(3)尖端放電的應(yīng)用:避雷針.
3.靜電屏蔽(1)一個(gè)接地的空腔導(dǎo)體,腔外電場對腔內(nèi)空間 影響,腔內(nèi)帶電體對腔外空間電場 影響,這就是靜電屏蔽.(全屏蔽)(2)空腔導(dǎo)體未接地時(shí),腔內(nèi)帶電體對腔外空間將產(chǎn)生影響.(半屏蔽)
說明:在靜電屏蔽現(xiàn)象中,空腔導(dǎo)體可以使腔內(nèi)不受外電場影響,但并不是在腔內(nèi)沒有外電場,而是空腔導(dǎo)體上產(chǎn)生的 的電場與外電場抵消,從而使外電場不對腔內(nèi)產(chǎn)生影響.4.靜電的應(yīng)用與防止實(shí)例應(yīng)用:除塵、復(fù)印、噴涂防止:放電會(huì)引起火災(zāi),故在油罐、紡織廠等處要有防范措施.
導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)可以沒有外電場.孤立帶電導(dǎo)體處在本身電荷產(chǎn)生的電場中而處于靜電平衡狀態(tài). 善于利用電場線分析問題,有正電荷的地方是電場線的起始點(diǎn),有負(fù)電荷的地方是電場線的終止點(diǎn),場強(qiáng)為零處不會(huì)有電場線,順著電場線電勢降低.
1.靜電現(xiàn)象 如圖所示,把原來不帶電的金屬球殼B的外殼表面接地,將一帶正電的小球A從小孔放入球殼內(nèi),但不與B發(fā)生接觸,達(dá)到靜電平衡后( )A.B的空腔內(nèi)電場強(qiáng)度為零B.B不帶電C.B的內(nèi)外表面電勢相等D.B帶負(fù)電
如圖所示,在水平放置的光滑金屬板中點(diǎn)正上方,有帶正電的點(diǎn)電荷+Q,一表面絕緣帶正電的金屬小球C(可視為質(zhì)點(diǎn),且不影響原電場),以初速度v0自左向右運(yùn)動(dòng),則在運(yùn)動(dòng)過程中( )A.小球先減速后加速B.小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.小球受到電場力的沖量為零D.電場力對小球做功為零
如圖中,實(shí)心金屬球A半徑為R,帶電量為Q,點(diǎn)電荷B帶電量為q,B與A球的球心間的距離為r,當(dāng)B不存在而只有A存在且達(dá)到靜電平衡時(shí),電荷Q在球心O處的電場強(qiáng)度等于 ;當(dāng)點(diǎn)電荷B也同時(shí)存在并達(dá)到靜電平衡時(shí),球心O處的電場強(qiáng)度等于 ,金屬球上的電荷在球心O處產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小等于 .
考查孤立的帶電體問題例1 如圖8-10所示,當(dāng)帶正電的絕緣空腔導(dǎo)體A的內(nèi)部通過導(dǎo)線與驗(yàn)電器的小球B連接時(shí),問驗(yàn)電器是否帶電?
當(dāng)導(dǎo)體A的內(nèi)部通過導(dǎo)線與驗(yàn)電器的小球B連接時(shí),導(dǎo)體A和驗(yàn)電器已合為一個(gè)整體,整個(gè)導(dǎo)體為等勢體,同性電荷相斥,電荷重新分布,必有凈電荷從A移向B,所以驗(yàn)電器帶正電。
5.電容器 (1)基本結(jié)構(gòu): . . (2)帶電特點(diǎn):兩板電荷 ,分布在兩板的內(nèi)側(cè).一個(gè)極板所帶電量的絕對值叫做電容器的電量.
由兩塊彼此絕緣,互相靠近的導(dǎo)體組成
(3)工作狀態(tài): 和 . 是使電容器帶電的過程, 是使充電后的電容器失去電荷的過程.充電時(shí)I充減小、Q增大、E增大、U增大、電源電能轉(zhuǎn)化為電場能;放電時(shí)I放增大、Q減小、U減小、E減小,電場能轉(zhuǎn)化其他形式能.
(4)板間電場:不考慮邊緣效應(yīng),板間形 成 電 場,場 強(qiáng) 大 小 ,方 向 . (5)擊穿電壓:也叫耐壓值,指它所能承受 的 最 大電壓 ;接交 流時(shí),交 流電的 不能超過其擊穿電壓,擊穿電壓大于電容器的額定電壓.
垂直板面,從正極板指向負(fù)極板
(6)常見電容器的分類與構(gòu)造 紙質(zhì)電容器 電解電容器 聚氯乙烯電容器 可變:動(dòng)片與定片
6.電容——表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量(1)定義式:C= = .(2)單位: ,1F= μF= pF.(3)平行板電容器的電容的決定式:C= .(4)電容器的電容由其本身的性質(zhì)決定(導(dǎo)體大小、形狀、相對位置及電介質(zhì))決定,與電容器電荷量,電勢差 .
(5)電容的連接:(6)電容器兩種典型問題的討論:①保持兩極板與電源連接,則電容器兩極板間的電壓不變(等于電源電動(dòng)勢):Q=CU∝C,而②充電后斷開電源,則帶電荷量Q不變:
2.怎樣分析電容器的動(dòng)態(tài)變化?(1)先分清是Q與U中的哪個(gè)量恒定不變:一直與電源連接時(shí)U不變,充電后與電源斷開時(shí)Q不變.(2)用決定式C=εS/4πkd判斷電容C的變化.
(3)由定義式 判斷Q與U中發(fā)生變化的量的變化.(4)由 (U不變時(shí))或 (Q不變時(shí))分析場強(qiáng)的變化.其中因?yàn)樗?br/>3.怎樣求平行板電容器中電荷在某點(diǎn)的電勢和電勢能? 選定某一極板為零電勢,用φ=±Ed′計(jì)算電場中某點(diǎn)的電勢及判斷其變化,其中d′為該點(diǎn)到零電勢極板的垂直距離,當(dāng)該點(diǎn)垂直指向零電勢極板的方向與電場方向相同時(shí)取“+”,反之取“-”. 由Ep=qφ,進(jìn)一步判斷電荷q在電場中該點(diǎn)的電勢能Ep的變化,此時(shí)要注意Ep、q和φ都有正負(fù)之分.
如圖所示,C為中間插有電介質(zhì)的電容器,a和b為其兩極板;a板接地;P和Q為兩豎直放置的平行金屬板,在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球;P板與b板用導(dǎo)線相連,Q板接地.開始時(shí)懸線靜止在豎直方向,在b板帶電后,懸線偏轉(zhuǎn)了角度α.在以下方法中,能使懸線的偏角α變大的是( )
A.縮小a、b間的距離B.加大a、b間的距離C.取出a、b兩極板間的電介質(zhì)D.換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì)

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