高二物理静电屏蔽课件,人教版.ppt

静电屏蔽 电场中的导体 导体 容易导电的物体叫导体 金属 石墨 人体 大地 酸碱盐溶液 导体容易导电 是由于导体内部有大量可以自由移动的电荷 比如金属中的自由电子 绝缘体分子中的正负电荷束缚很紧 在一般情况下不能分离 思考 将不带电的导体放入电场中会出现什么现象 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 这种电子的移动将会一直持续下去吗 感应电荷在导体内部形成电场E 方向相反 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施感电场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 导体中 包括表面 没有电荷定向移动的状态 叫静电平衡状态 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 1 导体内部的场强处处为零 必要条件 2 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 3 导体表面上任一点场强方向与该点表面垂直 4 电场线在导体内部中断 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 空腔导体或金属网罩可不可以把内部电场遮住 使其外部不受内部电场的影响 空腔导体或金属网罩 无论接地与否 可以把外部电场遮住 使壳内不受外电场 接地空腔导体或金属网罩可以使壳外部不受壳内电场的影响 这种现象叫静电屏蔽 静电屏蔽的应用 抗干扰 电子设备外面套有金属罩 通讯电缆外面包裹铅皮 如图 在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢靠近 但不相碰 则下列说法正确的是 A B端的感应电荷越来越多B 导体内场强越来越大C 感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强D 感应电荷在M点和N点产生的场强相等 AC B A M N P 如图 长为L的导体棒原来不带电 现将一电荷量为 q的点电荷放在棒的左端距离为R的地方 达到静电平衡后 棒上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强是多大 方向如何 一个带绝缘座的空心金属球带有4 10 8C的正电荷 有绝缘柄的金属小球B带有2 10 8C的负电荷 使B球和A球内壁接触 如图 则A B各带电量为多少 A QA 10 8C QB 10 8CB QA 2 10 8C QB 0C QA 0 QB 2 10 8CD QA 4 10 8C QB 2 10 8C B A B 如图 Q是一个绝缘金属导体 把一个带正电的绝缘金属球P移近Q 由于静电感应 A端出现的感应电荷量大小为qA B端为qB 则下列说法正确的是 A 用手触摸一下Q的A端 拿走P后 Q带正电B 用手触摸一下Q的B端 拿走P后 Q带负电C 导体Q上 qA qB D 导体Q上 qA qB BD B A P Q 如图 金属壳原来带有电荷 而验电器原来不带电 现将金属球壳内表面与验电器的金属球相连 则验电器的金属箔片将 A 不会张开B 一定会张开C 先张开后闭合D 可能张开 B 如图 为一空腔球形导体 不带电 现将一个带正电的小球A放入腔中 当静电平衡时 图中a b c三点的场强大小关系是 A Ea Eb EcB Ea Eb EcC Ea Eb EcD Ea Ec Eb D b c a 如图 A为空心金属球 B为金属球 球A B分别以电键K1 K2接地 开始K1 K2均处于断开状态 将一带电小球C从A球开口处放入A球中央 不接触A球 先接通一下K1 再接通一下K2 最后移去C球 则 A A球带负电 B球不带电B A球带负电 B球带正电C AB两球均带负电D A B两球均带正电第二次改为先接通一下K2 在接通一下K1 最后移去C球 则为 A B C K1 K2 A C 两个完全相同的不带电金属小球A B分别固定在绝缘支架上 现有一带正电的带绝缘支架的金属小球C 问 1 如何使A B带上等量的正电荷 2 如何使A B带上等量的负电荷 3 如何使A B带上等量异种电荷