北京高考丨靜電場丨靜電感應(yīng)與靜電平衡
各位同學(xué)大家好,歡迎來到十點(diǎn)課堂,跟勇哥學(xué)物理,今天的主題是靜電感應(yīng)與靜電平衡。
電容器的幾點(diǎn)知識
在我今天發(fā)送的筆記中,還有一部分是關(guān)于電容器的筆記。
要知道電容器的三個(gè)基本公式:定義式、決定式和電場強(qiáng)度E的計(jì)算公式;
另外要知道,
當(dāng)電容器與電源相連時(shí),它兩端的電壓U不變,
如果與電源斷開,極板上的電荷量Q保持不變。
如果有一個(gè)液滴懸浮在平板電容器的中間,說明他是受力平衡的,受到豎直向下的重力mg等于電場力qE,
根據(jù)電場力的方向和電場線的方向,我們就可以判斷出液滴的電性,是帶正電和帶負(fù)電就能夠分析出來了。
當(dāng)移動(dòng)改變兩個(gè)極板之間的距離時(shí),液滴是否仍能夠懸浮,而這個(gè)問題我們會在電容器當(dāng)中詳細(xì)的講。
今天的我還是重點(diǎn)說一說靜電感應(yīng)與平衡的問題。
靜電感應(yīng)現(xiàn)象
物體可以通過接觸起電,摩擦起電,也能夠通過感應(yīng)器感應(yīng)。
就是指帶電小球c靠近ab但不接觸,這時(shí)在ab的兩端會感應(yīng)出電荷來,
如果小球帶正電,ab靠近c(diǎn)的一端就會感應(yīng)出負(fù)電荷,在遠(yuǎn)離c小球的一端就會感應(yīng)出正電荷,這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)現(xiàn)象。
同學(xué)們點(diǎn)擊圖片,可以看到大圖。
在筆記所示的圖中,
如果先把c取走,ab兩端的電荷就會中和。
如果我們先把a(bǔ)、b分開,再移走c,這時(shí)a段就會帶上負(fù)電,b端會帶上正電。
同步學(xué)習(xí)的時(shí)候,還會思考這樣的問題,就是小球c靠近ab導(dǎo)棒發(fā)生靜電感應(yīng)。
如果我們用手摸一下a段或者b段,問導(dǎo)體棒會帶什么電?
如果用手接觸導(dǎo)棒,人體就相當(dāng)于導(dǎo)線與地球相鄰的一起,c小球會把相同的電荷排斥到最遠(yuǎn)的,也就是地球的一端,會把負(fù)電荷吸住。
所以無論用手接觸a段或b段,最后抬手之后,剩下的電荷都是與c小球電荷是相反的。
靜電平衡
再來說一說,處于靜電平衡的導(dǎo)體。
由于靜電感應(yīng)現(xiàn)象,使得導(dǎo)棒兩端的正負(fù)電荷重新發(fā)生的分布,所以在內(nèi)部會產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電場。
外電場和感應(yīng)電場相互抵消一部分,到最后,當(dāng)外電場和感應(yīng)電場相同的時(shí)候,就處于靜電平衡的狀態(tài)。
處于靜電平衡中的導(dǎo)體具有哪些特征呢?
第一是導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零,也就是感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)與點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場相互抵消,導(dǎo)棒內(nèi)部任何一點(diǎn)的場強(qiáng)都為零。
第二是導(dǎo)體是一個(gè)等勢,導(dǎo)體表面是等勢面。
根據(jù)這兩個(gè)特征,我們就可以分析出來,
ad的中點(diǎn)o處的電場強(qiáng)度E=0,因?yàn)橥怆妶龊透袘?yīng)電荷產(chǎn)生的電場在o點(diǎn)處相互抵消了。
點(diǎn)電荷q在o點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向是水平向右,大小E=kQ/(r+L/2)2,
由于相互抵消的原理,我們就可以知道,
感應(yīng)電荷在o點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向是水平向左的,大小也等于E=kQ/(r+L/2)2。
靜電感應(yīng)和靜電平衡的導(dǎo)體一般都是讓我們定性分析,很少定量計(jì)算。
所以我們就先簡單的說到這里,謝謝大家,咱們明天見。
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