(精品課件)靜電平衡

1、靜電平衡（一）設(shè)疑：金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？ 金屬導(dǎo)體中存在自由移動(dòng)的電子。 把不帶電的金屬導(dǎo)體ABCD放到電場(chǎng)強(qiáng)度為E0的電場(chǎng)中，結(jié)果如何呢？ -1、導(dǎo)體中自由電荷在電場(chǎng)力作用下將發(fā)生定向移動(dòng).2、 導(dǎo)體兩端出現(xiàn)感應(yīng)電荷,感應(yīng)電荷在導(dǎo)體中中產(chǎn)生與原電場(chǎng)反向的感應(yīng)電場(chǎng).-3、感應(yīng)電荷的電場(chǎng)增到與外電場(chǎng)相等時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)合場(chǎng)強(qiáng)為零。自由電荷的定向移動(dòng)停止 .-4、靜電平衡：導(dǎo)體中無(wú)電荷定向移動(dòng)的狀態(tài),就叫靜電平衡狀態(tài).一、靜電平衡 發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體，當(dāng)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)E和原電場(chǎng)E在導(dǎo)體內(nèi)疊加為零，自由電子停止定向移動(dòng)，這時(shí)導(dǎo)體所處的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。二、靜電平衡的特點(diǎn)1、處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)

2、體，內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零。2、處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，它的表面是個(gè)等勢(shì)面。地球是一個(gè)極大的導(dǎo)體，可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài)，所以它是一個(gè)等勢(shì)體。這是我們可以選大地做零電勢(shì)體的一個(gè)原因。3、導(dǎo)體外表面處場(chǎng)強(qiáng)方向必跟該點(diǎn)的表面垂直。C知識(shí)辨析及應(yīng)用【例2】Q為帶負(fù)電的絕緣小球，AB為一不帶電的中性導(dǎo)體且放在Q附近，達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)，下面判斷正確的是（ ） A.A端的電勢(shì)高于B端的電勢(shì)B.以無(wú)限遠(yuǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，導(dǎo)體AB的電勢(shì)高于零 C.A、B兩端電勢(shì)相等 D.導(dǎo)體內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)方向是由A指向BQABC【解析】AB導(dǎo)體放在Q附近,發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象,A端出現(xiàn)正感應(yīng)電荷,B端出現(xiàn)等量負(fù)感應(yīng)電荷,瞬間達(dá)到靜電平衡狀態(tài),導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零,導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體.電場(chǎng)線從無(wú)窮遠(yuǎn)出發(fā),經(jīng)AB導(dǎo)體到Q中止,沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)不斷降低.所以AB導(dǎo)體的電勢(shì)小于零.思考：電荷在導(dǎo)體外表面的分布又是怎樣的呢？均勻球形導(dǎo)體三、導(dǎo)體上的電荷分布：處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零。靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷，其電荷只分布在外表面。尖端放電的原理是什么？導(dǎo)體尖銳部位的電荷特別密集，尖端附近的電場(chǎng)特別強(qiáng)，會(huì)把空氣分子“撕裂”，使分子中的正負(fù)電荷分離，這種現(xiàn)象叫電離。中性的分子電離后變成帶負(fù)電的自由電子和帶正電的離子，這些帶電的粒子與導(dǎo)體