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§1.7静电现象的应用第一章：静电场一、静电平衡状态下导体的电场：情景：将一不带电的金属导体置于场强E0的匀强电场中E0将导体放进电场E0中导体中的自由电子在电场E0作用下发生定向移动。于是导体两端将出现等量异种电荷。-+-+感应电荷在导体内部形成电场E`，方向相反。E`随着感应电荷的增加E`增大，导体内部的合场强E在逐渐减小。E=E0-E`-+-+当E=E0-E`=0时，导体内部的合电场E为0，不再发生电荷的定向移动，导体达到一种平衡状态，这种状态叫做静电平衡状态。注意区分清楚三个电场：E0外电场E`感应电荷电场E导体内部合场强E=E0-E`=0静电平衡的必要条件、处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。2、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。静电平衡状态下导体的两种类型：（1）电场中导体的静电平衡（2）带电体的静电平衡-+-+-+静电平衡状态下导体的特点：（2）导体内部的场强处处为零。（必要条件）（3）电荷只能分布在导体的外表面（感应电荷分布在导体的两端——近端和远端，净电荷分布在导体外表面）（5）导体表面上任何一点场强方向与该点表面垂直。（4）电场线在导体内部中断。（1）导体内部没有电荷定向移动。结论:带电导体在稳定时,其电荷均分布在外表面。法拉第圆筒实验一、静电平衡1．静电平衡状态：导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态2．特点：导体内部场强处处为零导体表面场强垂直表面导体为等势体，表面为等势面孤立带电体净电荷只分布在外表面3．静电平衡导体的电荷分布特点①内外表面分布不同，电荷都分布在外表面，导体内部没有净电荷。②受导体的形状影响，越尖端处电荷密度大。(a)如左图所示，处于静电平衡状态的导体，离场源电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷，即“远同近异”。(b)如右图所示，当把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时，就可把它们看做是一个大导体，有些问题中所提到的“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。导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。导体尖端的电荷密度很大，附近的电场特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电。尖端放电现象应用：避雷针处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，将导体挖空，变成一个导体壳，壳内场强仍处处为零。所以导体壳或金属网罩能使其内部区域不受外部电场的影响。空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住，使其内部不受外电场的影响，这种现象叫静电屏蔽。静电屏蔽的应用静电屏蔽的应用例题1：如图所示，长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为Q的正点电荷放在距棒左端R处。当达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场如何？答案2)2LR(QkE方向：由OQ例题2.如图所示在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢的靠近时，下列说法正确的是（）A、B端的感应电荷越来越多B、导体内部场强越来越大C、导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的的场强D、导体的感应电荷在M、N两点产生的的场强相等MBANPAC两位英国科学家下个月将在伦敦进行一次危险的电力学表演。根据表演计划，其中一名科学家将把另一位科学家关进一个铁笼子里，然后用数百万伏特的电流对其进行电击。鉴于表演的危险性，两名科学家事先都买好了价值1200万英镑的保险。英科学家将表演特技触摸百万伏高压电静电现象的应用一、静电平衡状态下导体的电场1、静电平衡状态电场中的导体，内部自由电子不再定向移动2、静电平衡状态的特征①内部的场强处处为零②整个导体是个等势体，它的表面是个等势面二、导体上电荷的分布①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，越尖锐的地方，电荷密度（单位面积上的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。三、静电屏蔽①空腔导体屏蔽外部电场使其不影响内部②空腔导体屏蔽内部电场使其不影响外部--接地课堂小结