第4节 电场中的导体
思维激活
1。飞机在云层与云层之间或起飞、着陆时都有可能遭遇雷击.但是当飞机遭遇雷击时，电流可能从雷电云达到飞机头部,纵向流过机身外壳，最后从机尾凌空打到地上或从其中一机翼打过另一机翼,横向流过机身。但不管怎样，闪电都只会沿着飞机外壳流过，而不会进入机内对乘客造成伤害，你知道这是为什么吗？
2.某研究性学习小组学习电工知识后对电工穿的高压作业服进行研究,发现高压作业服是用铜丝编织的，你知道这是为什么吗？
答案：1.提示:飞机外壳是金属材料的，它会在雷击时形成屏蔽,保护飞机内的乘客. 2.提示：铜丝编织的衣服可以产生屏蔽，在高压环境下保护电工免受伤害。 自主整理
1。场强叠加原理
如果有几个点电荷同时存在，根据场强的定义和库仑力的可叠加性,可知电场中任一点的电场强度等于这几个点电荷各自在该点产生的电场强度的__________，这个结论叫__________. 2。静电平衡与静电屏蔽
(1)静电平衡:物理学中将导体中没有电荷移动的状态叫做__________.
（2)静电屏蔽：中空的导体达到静电平衡时，内部场强为__________，使得内部空间不受外部电场的影响，这种现象叫做__________.接地的中空导体也可以将导体内部的电荷产生的电场屏蔽住，使其对外部不产生影响。
答案:1.矢量和 场强叠加原理 2.(1)静电平衡 （2)零 静电屏蔽 高手笔记
1。场强的叠加遵循平行四边形定则.
2。处于静电平衡的导体内部场强处处为零。 名师解惑
1。导体达到静电平衡时，内部场强为什么处处为零?
剖析:导体处在外电场中,由于静电感应在导体两端出现等量异种电荷，即感应电荷，感应电荷在导体中要产生附加电场.附加电场与外电场叠加,使导体内部的电场减弱,直到内部各点的合场强都等于零而达到静电平衡状态。这就是处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零的实质.
2.导体球壳内（或金属网罩内)的电场能影响壳外吗？
剖析:由静电屏蔽的定义可知，壳外的电场不影响导体球壳内。那么反过来，在导体球壳内放一个正电荷，如图，由静电感应可知，球壳内表面带负电,外表面带正电，球壳外部存在电场,即导体球壳不能屏蔽内部电场对外部的影响.要想使外部不受影响，就要将导体球壳接地，接地后金属壳外表面产生的感应电荷被导入地下,外部电场不影响球壳内部，内部电场也不影响球壳外部.
3。等量同种电荷与等量异种电荷中垂线上的场强分布有什么特点？ 剖析：（1)等量同种电荷
如图，对于中垂线上任意一点P，由电场的叠加原理可知 E=
2kQ2
cosθsinθ. a2
可见，电场强度E由O点向两边是先增大而后减小的.在O点和在无穷远处，电场强度最弱（为零),而当sinθ=离O点的。 (2)等量异种电荷
如图，对于中垂线上任意一点P，其电场强度为E=
2kQ3
cosθ. 2a3时，P点的电场强度达到最大值。电场强度的方向总是沿中垂线而背3
2kQ2则电场强度由O点沿中垂线向两边一直减小,在O点场强最强，Emax=2，电场强度的方向
a与中垂线垂直(或与两点电荷的连线平行）而指向负电荷的一边. 讲练互动
【例1】 在真空中有两个点电荷q1和q2，分别位于A和B，A、B相距20 cm，q1=4×10 C，q2=—8×10 C。则
(1）如图，在AB连线上A的外侧距A为20 cm处的D点场强大小、方向如何？
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