第六章第4单元 电场中的导体

第六章第4单元 电场中的导体内容摘要：

1、第 4 单元 电场中的导体一、金属导体的特征整块金属 正离子 自由电子（热振动） （自由移动）二静电感应现象：放入电场中的导体，其内部的自由电子在电场力的作用下向电场的反方向作定向移动，致使导体的两端分别出现等量的正、负电荷。 这种现象叫静电感应现象。 三静电平衡状态导体(包括表面)没有电荷定向移动的状态叫做静电平衡状态。 四处于静电平衡状态导体的性质(1)导体内部的场强处处为零。 (2)导体表面上任何一点的场强方向跟该点的表面垂直。 (3)导体所带的净电荷只分布在导体的外表面上，导体内部没有净电荷。 (4)处于静电平衡状态的导体是等势体，导体表面是等势面。 图是孤立导体周围的等势面和电场线形状。 (5)地球 2、是个大导体，静电平衡状态的地球以及跟它相连的导体都是等势体。 (6)孤立导体表面的电荷分布特点：在孤立导体表面，向外突出的地方电荷较密，比较平坦的地方电荷较疏，向里凹进的地方电荷最疏。 因而导体尖端电荷面密度较大致使该处场强较大，从而可能使得空气被电离成导体而发生尖端放电现象。 夜间看到的高压电线周围笼罩着的一层绿色光晕(电晕)就是一种微弱的尖端放电形式。 尖端放电致使高压线及高压电极上电荷的丢失，因此，凡对地有高压的导体(或两个相互有高压的导体)，其表面都应尽量光滑。 避雷针即利用尖端放电的道理制成的。 五、静电屏蔽导体网（壳）在静电平衡时，内部场强处处为零，这样就可以保护它所包围的区域，使区域内不受外 3、界电场的影响。 叫做静电屏蔽。 ”六静电的防止和利用(1)危害：静电由于吸附尘埃会给印刷、制药、合成纤维等工业生产中带来危害。 静电对高精密仪器有干扰甚至毁坏作用。 静电的最大危害是有可能因静电火花点燃某些易燃物质而引起爆炸。 (2)防止：最简单而又最可靠的办法是用导线把设备接地，这样可以把电荷引入大地，避免静电积累。 油罐车尾部拖的铁链就是一根接地线。 调节空气的温度也是防止静电危害的有效方法。 (3)利用：静电利用依据的物理原理几乎都是让带电的物质微粒在电场力的作用下，奔向并吸附到电极上。 如图 1静电除尘示意图，除尘器由金属管 A 和管中的金属丝 B 组成，A 接高压电源正极，B 接高压电源负极。 A、B 4、 之间有很强的电场，而且距 B 越近电场越强。 B 附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，正离子跑到 B 上得到电子又变成空气分子。 电子奔向正极 A 的过程中吸附到煤粉上便煤粉带负电，吸附到正极 A 上，排除的烟就成为清洁的了。 8 1【例 1】 图 1平行金属板 A、B 间距离为 6 厘米，电势差保持为 300 伏，将一块 3厘米厚的矩形空腔导体放入 A、B 之间，它的左侧面 P 与 A 平行正对且离 A 板 1 厘米。 则A、B 两板正中央一点 C 的电势因此而发生怎样的变化。 A变为零； B仍为 150 伏； C升高 50 伏； D降低 50 伏。 【解题方法】 平行正对导体间的电场性质为匀强电场；处于静电解:未放空腔前，板间场强由题意知 ，00 伏，则 50 伏。 放入空腔导体后，腔内场强为零，设此时 C，点电势变为 UC。 因导体为等势体，故有 Q=UC。 由于空腔两个侧面与 A、B 板平行正对，因此 A、P 之间和 Q、B 之间场强相等，令其为 E。 由题给条件，若设 A、P 间距为 d，则,即 2()=UB=0， 00 伏，所以 UC=200 伏。 即 C 点电势从 150 伏变为 200 伏，升高了50 伏，所以应选 C 选项。