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2017-2018学年高中物理人教版选修3-1教学案:第一章-第7节-静电现象的应用-Word版含解析高品质版

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盒左边附近,达到静电平衡后,盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是( )

解析:选C 金属盒内部由于处于静电平衡状态,因此内部每点的合电场强度都为0,即金属盒内的每一点,感应电荷产生的电场的电场强度都与点电荷+Q在那点产生的电场的电场强度大小相等、方向相反,即感应电荷的电场线与点电荷+Q的电场线重合,但方向相反。

静电屏蔽的两种情况

1.静电屏蔽的实质

静电屏蔽的实质是利用了静电感应现象,使金属壳内感应电荷的电场和外加电场矢量和为零,好像是金属壳将外电场“挡”在外面,即所谓的屏蔽作用,其实是壳内两种电场并存,矢量和为零。

2.静电屏蔽的两种情况 导体外部电场不影响导体内部 接地导体内部的电场不影响导体外部 图示 因场源电荷产生的电场与导体球壳表面实现 过程 上感应电荷在空腔内的合场强为零,达到静电平衡状态,起到屏蔽外电场的作用 最终 结论 本质 导体内空腔不受外界电荷影响 当空腔外部接地时,外表面的感应电荷因接地将传给地球,外部电场消失,起到屏蔽内电场的作用 接地导体空腔外部不受内部电荷影响 静电感应与静电平衡,所以做静电屏蔽的材料只能是导体,不能是绝缘体

1.将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属球壳C内(不和球壳内壁接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近,如图1-7-5所示,则( )

图1-7-5

A.A往左偏离竖直方向,B往右偏离竖直方向 B.A的位置不变,B往右偏离竖直方向 C.A往左偏离竖直方向,B的位置不变 D.A和B的位置都不变

解析:选B 不接地的空腔导体可以屏蔽外界电场,接地的空腔导体可以屏蔽内部电场,该题中带正电的小球A放在不带电的空心球C内,通过静电感应,空心球外壳带正电,内壁带负电。由于金属空心球C的外壳和带电小球B带异种电荷,所以B受C球的吸引往右偏离竖直方向。而由于空心球C能屏蔽小球B所产生的外部电场,使小球A不受外电场的作用,所以A的位置不变,故正确选项为B。

2. (多选)如图1-7-6所示,带电体Q靠近一个接地空腔导体,空腔里面无电荷。在静电平衡后,下列物理量中等于零的是( )

图1-7-6

A.导体腔内任意点的场强 B.导体腔内任意点的电势 C.导体外表面的电荷量 D.导体空腔内表面的电荷量

解析:选ABD 静电平衡状态下的导体内部场强处处为零,且内表面不带电,故选项A、D正确。由于导体接地,故整个导体的电势为零,选项B正确。导体外表面受带电体Q的影响,所带电荷量不为零,故选项C不正确。

3.导体球壳B带有正电荷Q,其中心处放有导体球A,用细金属丝通过B上的小孔与地相连(细金属丝不与球壳B相碰),如图1-7-7所示。则导体球A( )

图1-7-7

A.不带电

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