专题06 静电感应 示波器
一、静电平衡状态
1.静电感应现象:处于电场中的导体,由于电场力的作用,电荷出现重新分布的现象。
2.静电平衡状态:导体中(包括表面上)没有电荷定向移动的状态。
3.静电平衡状态的特征
(1)处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零。
(2)处于静电平衡状态的导体,外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直。
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,导体的表面为等势面。
(4)孤立带电体净电荷只分布在外表面上。
4.静电平衡实质
(1)在达到静电平衡的过程中,外电场引起导体内自由电荷的定向移动使导体两侧出现感应电荷,感应电荷的电场和外电场方向相反,使合场强减小,随着感应电荷的继续增加,合场强逐渐减小,直至合场强为零,自由电荷的定向移动停止。
(2)静电平衡的条件:导体内部的合场强为零,即E 合=0。
【题1】(多选)如图所示,接地的金属板右侧有固定的点电荷+Q,a、b两点是金属板右侧表面上的两点,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两点,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
【答案】CD
【题2】一个带有绝缘底座的空心金属球壳A上均匀带有4×10-8C的正电荷,有绝缘柄的金属小球B上带有2×10-8C的负电荷,使B球与球壳A内壁接触。如图所示,则A、B带电荷量分别为
A.QA=1×10-8C,QB=1×10-8C
B.QA=2×10-8C,QB=0
C.QA=0,QB=2×10-8C
D.QA=4×10-8C,QB=−2×10-8C
【答案】B
【特别提醒】
(1)一个孤立的带电体,在自身所带电荷的电场中,处于静电平衡状态,具有静电平衡的所有特点。
(2)人与大地都是导体,在人摸(触)导体的过程中,带电体、人、大地组成一个新导体,达到静电平衡状态。
【题3】(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,在该运动的过程中
A.小球做匀速直线运动
B.小球做先减速,后加速的运动
C.小球的电势能保持不变
D.电场力对小球所做的功为零