難點(diǎn)8靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體特點(diǎn)與應(yīng)用doc

1、難點(diǎn) 8 靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體特點(diǎn)與應(yīng)用以靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體為命題點(diǎn)的考題時(shí)現(xiàn)于高考卷面，充分表明當(dāng)今高考已無(wú)熱點(diǎn)，然而該類(lèi)命題以其背景的抽象性、知識(shí)的綜合性，始終是考生應(yīng)考的難點(diǎn)。難點(diǎn)磁場(chǎng)1.一金屬球，原來(lái)不帶電，現(xiàn)沿球的直徑的延長(zhǎng)線(xiàn)放置一均勻帶 電細(xì)桿 MN ，如圖 8-1 所示，金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在球內(nèi)直徑上 a,b,c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea,Eb,Ec,三者相比A.Ea 最大B.Eb 最大圖 8-1C.Ec 最大D.Ea=Eb=Ec2.在正電荷附近有兩個(gè)絕緣導(dǎo)體M、 N，由于靜電感應(yīng)發(fā)生了如圖 8-2 的電荷分布，當(dāng)用導(dǎo)線(xiàn)將a b 兩點(diǎn)聯(lián)接起來(lái)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)中是否有電流流過(guò)，如果有

2、電流，電流的方向是怎樣的？圖 823.如圖 8-3 所示，面積足夠大的、板間距離為d 的兩平行金屬板豎直放置， 與直流電壓為 U 的電源連接， 板間放一半徑為R（ 2Rd ）的絕緣金屬球殼， C、D 是球殼水平直徑上的兩點(diǎn)，則以下說(shuō)法正確的是A.由于靜電感應(yīng)，球殼上RUC、D 兩點(diǎn)電勢(shì)差為d圖 8-3B.由于靜電感應(yīng)，球殼中心O 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零C.用手摸一下球殼，再拿去平行金屬板，球殼帶正電D.用手摸一下球殼，再拿去平行金屬板，球殼帶負(fù)電案例探究例 1 如圖 8-4 所示，水平放置的金屬板正上方有一固定的正點(diǎn)電荷Q，一表面絕緣的帶電的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)且不影響Q 的電場(chǎng)），從左端以初速度 v0 滑上

3、金屬板，沿光滑的上表面向右運(yùn)動(dòng)到右端，在該運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A.小球做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.小球做先減圖 8-4速，后加速運(yùn)動(dòng)C.小球的電勢(shì)能保持不變D.電場(chǎng)力對(duì)小球所做的功為零命題意圖：考查對(duì)靜電平衡導(dǎo)體特點(diǎn)的理解與應(yīng)用能力.B 級(jí)要求 .錯(cuò)解分析：由于受思維定勢(shì)的影響，誤選B，沒(méi)有充分考慮到導(dǎo)體的放入.由于靜電感應(yīng)而導(dǎo)致空間電場(chǎng)的變化因素，思維片面化 .解題方法與技巧： 水平放置的金屬板處于點(diǎn)電荷Q 的電場(chǎng)中而達(dá)到靜電平衡狀態(tài)，是一個(gè)等勢(shì)體，其表面處電場(chǎng)線(xiàn)處處與表面垂直，故帶電小球（表面絕緣，電量不變）在導(dǎo)體表面滑動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力不做功，故小球做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以A、C、D 選項(xiàng)正確 .例 2如圖 8-5

4、所示，絕緣導(dǎo)體 A 帶正電，導(dǎo)體不帶電，由于靜電感應(yīng)，使導(dǎo)體 B 的 M 端帶上負(fù)電，而 N 端則帶等量的正電荷 .（ 1）用導(dǎo)線(xiàn)連接 M 、 N，導(dǎo)線(xiàn)中有無(wú)電流流過(guò)？（ 2）若將 M、 N 分別用導(dǎo)線(xiàn)與大地相連，導(dǎo)線(xiàn)中有無(wú)電流流過(guò)？方圖 8-5向如何？命題意圖：考查對(duì)靜電平衡特點(diǎn)及電流產(chǎn)生條件的理解能力.B 級(jí)要求 .錯(cuò)解分析：對(duì)電流形成的條件理解不深刻，誤認(rèn)為將M、N 兩點(diǎn)相連會(huì)進(jìn)行電中和現(xiàn)象，有電流通過(guò).解題方法與技巧： A 為帶正電的場(chǎng)源電荷，由正電荷即形成的電場(chǎng)的電勢(shì)分布可知：UA UB U 地 ，其中， B 是電場(chǎng)中處于靜電平衡的導(dǎo)體.UM =UN=UB.當(dāng)用導(dǎo)線(xiàn)在不同位置間連接時(shí)

5、，電流定由高電勢(shì)流向低電勢(shì)，而在電勢(shì)相等的兩點(diǎn)間連接時(shí)，則導(dǎo)線(xiàn)中無(wú)電流通過(guò).所以：（ 1）因?yàn)?UM =UN，故導(dǎo)線(xiàn)中無(wú)電流 .（ 2）因?yàn)?UM =UN=UBU 地 ，所以無(wú)論用導(dǎo)線(xiàn)將M 還是 N 與大地相連，電流均由導(dǎo)體B 流向大地 .錦囊妙計(jì)高考對(duì)靜電平衡內(nèi)容的命題考查主要集中于對(duì)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡的動(dòng)態(tài)過(guò)程的分析以及對(duì)靜電平衡導(dǎo)體特點(diǎn)的把握與運(yùn)用.命題綜合性強(qiáng)，背景抽象， 常以填空與選擇題型呈現(xiàn)于卷面，能考查學(xué)生的抽象思維能力及嚴(yán)密的邏輯推理能力，有較高的區(qū)分度.預(yù)計(jì)在 3+X的理綜測(cè)試中仍有可能再現(xiàn).一、靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)孤立的帶電導(dǎo)體和處于感應(yīng)電場(chǎng)中的感應(yīng)導(dǎo)體，當(dāng)達(dá)到靜電平衡時(shí)，具有

6、以下特點(diǎn)：1.導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零，E 內(nèi) =0.沒(méi)有電場(chǎng)線(xiàn) .2.整個(gè)導(dǎo)體是等勢(shì)體，導(dǎo)體表面是等勢(shì)面,但導(dǎo)體表面的場(chǎng)強(qiáng)并不一定相同.3. 導(dǎo)體外部電場(chǎng)線(xiàn)與導(dǎo)體表面垂直，表面場(chǎng)強(qiáng)不一定為零.4.對(duì)孤立導(dǎo)體，凈電荷分布在外表面上，并且電荷的分布與表面的曲率有關(guān)，曲率大的地方電荷分布密 .二、用導(dǎo)線(xiàn)連接不同靜電平衡導(dǎo)體或同一導(dǎo)體不同部位時(shí)，判斷電流方向的方法1.判斷有無(wú)電流要看導(dǎo)線(xiàn)兩連接點(diǎn)有無(wú)電勢(shì)差，判斷電流流向要看兩點(diǎn)電勢(shì)高低（電流總是由高電勢(shì)點(diǎn)流向低電勢(shì)點(diǎn)） .2.一般思路：首先要明確哪個(gè)導(dǎo)體是場(chǎng)源電荷，哪個(gè)導(dǎo)體是電場(chǎng)中的導(dǎo)體一導(dǎo)體不同部位的兩點(diǎn)間電勢(shì)的高低，最后確定有無(wú)電流產(chǎn)生及電流的流向

7、.其次，判明兩不同導(dǎo)體或同.殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練1.如圖 8-6 中，實(shí)心金屬球A 半徑為 R，帶電量為Q，點(diǎn)量為 q .B 與 A 球間的距離為r. 當(dāng) B 不存在而只有A 存在且達(dá)狀態(tài)時(shí)，電荷Q 在球心 O 處的電場(chǎng)強(qiáng)度等于_.當(dāng)點(diǎn)電存在并達(dá)到靜電平衡時(shí)，球心O 處的電場(chǎng)強(qiáng)度等于_，電荷在球心O 處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小等于_.與 2q.（ 1）球殼 B 與 A 接觸一下后，將B 放進(jìn) A 球殼內(nèi)與內(nèi)表面接觸，則帶電情況是 _.（2）球殼 B 與 A 接觸一下后，將B 球殼放進(jìn) A 球殼內(nèi)，使A地，再將B 與 A 的內(nèi)表面接觸，則A 的帶電情況是 _； B況是 _.圖 8-6圖 8-7A 的帶電情況是電

8、荷 B帶電到靜電 平衡荷 B也同時(shí)金屬球 上的2.如圖8-7 所示， A、B 為兩個(gè)大小不等 的導(dǎo)體球殼（RA RB），分別有正電荷 q_， B 的瞬間接球帶電情3.如圖 8-8 所示，將一不帶電的空腔導(dǎo)體A 的內(nèi)壁與一外殼接地的靜電計(jì)相連， 又將另一個(gè)帶正電的導(dǎo)體B向A移動(dòng)，最后 B與 A接觸，此過(guò)程中靜電計(jì)指針將會(huì)A.B 與 A 未接觸時(shí)指針不張開(kāi)，接觸時(shí)變大圖 8-8B.指針一直不張開(kāi)C.B 與 A 未接觸時(shí)指針不張開(kāi)，接觸時(shí)變小D.B 與 A 靠近時(shí)指針張開(kāi)，接觸時(shí)張角最大4.如圖 8-9 所示，兩個(gè)相同的空心金屬球M和N，M帶 -Q 電荷，N圖 8-9不帶電，旁邊各放一個(gè)不帶電的金屬

9、球P 和 R（M 、N 相距很遠(yuǎn)，互不影響） ，當(dāng)將帶正電Q 的小球分別放入 M 和 N的空腔時(shí)A.P、 R 上均出現(xiàn)感應(yīng)電荷B.P、 R 上均沒(méi)有感應(yīng)電荷C.P 上有感應(yīng)電荷，而R 上沒(méi)有感應(yīng)電荷D.P 上沒(méi)有感應(yīng)電荷，而R 上有感應(yīng)電荷5.如圖 8-10 所示，一個(gè)帶正電的絕緣金屬球殼A，頂部開(kāi)一小孔，有兩只帶正電的金屬球B、C，用金屬導(dǎo)線(xiàn)連接，讓 B 球置于球殼A 內(nèi)的空腔中，與內(nèi)表面接觸后又提起，C 球放置在A 球殼外，待靜電平衡后正確的判斷是A.B、 C 兩球都不帶電B.B 球不帶電， C球帶電C.讓 C 球接地后， B 球不帶電圖 8-10D.讓 C 球接地后， A 球殼空腔內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)為零6.如圖 8-11 所示，一導(dǎo)體球A 帶有正電荷，當(dāng)只有它存在時(shí)， 它在空間 P 點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為EA，在 A 球球心與 P 點(diǎn)連線(xiàn)上有 一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷B，當(dāng)只有它存在時(shí)， 它在空間 P 點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的 大小為 EB，當(dāng) A、B