内容正文:
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E
置于电场中的导体,自由电荷受电场力作用,将发生定向移动。
一、静电平衡状态下导体的电场
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E
在导体两端,积聚等量异种电荷,即静电感应现象。
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E
感应电荷在导体内部产生电场E’,与原电场叠加。只要内部合场强不为零,自由电子就会继续做定向移动。
E’
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E
当内部合场强为零时,即E’=E时,电荷不再发生定向移动。
E’=E
E
E内=0
静电平衡:导体内部合场强为零时,(E’=E)电荷不再发生定向移动。
静电平衡状态下的导体特点:
1、导体内部合场强处处为零
若不为零会出现何现象?
2、导体是等势体(各点𝛗相等),表面为等势面
为什么会如此?
导体内部、表面移动电荷,电场力不做功
→各点电势相等
3、导体外部表面场强方向与该点的表面垂直
导体表面是等势面→跟电场线垂直
假如不是这样,场强就会有一个沿导体表面的分量,导体上的自由电子就会发生定向移动,这就不是静电平衡状态了。
地球是一个极大的导体,可以认为处于静电平衡状态,所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。
例1:长为L的导体棒原来不带电,现将一带电量为+q的点电荷放在距棒左端R处,如图,当棒达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒内终点P处产生的场强大小等于_________,方向__________。
例2:在孤立点电荷+Q的电场中,金属园盘处于静电平衡状态:(1)盘内M点与O点场强关系?
(2)盘上感应电荷在O点处场强大小和方向?
+
二、静电平衡时导体上电荷的分布
现象:
甲:A的箔片张角逐渐增大
乙:A的箔片始终没有张开
结论:
导体内部没有电荷,电荷分布在导体的外表面
导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹陷的位置几乎没有电荷
为什么?
——法拉第圆筒实验
1.空气的电离
强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做空气的电离。
2.尖端放电
在强电场作用下,物体尖端部分发生的一种放电现象称为尖端放电。
在强电场作用下,物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端,弯曲很厉害处)附近,电荷密集,