高二物理電勢能與電勢差(編輯修改稿)
2024-12-15 08:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 釋；也可以從電勢的角度來解釋，導(dǎo)體中的電子總是沿電勢高的方向移動(dòng) 2．靜電平衡狀態(tài)： 導(dǎo)體中（包括表面）沒有電荷定向移動(dòng)的狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)． 3．靜電屏蔽 :處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體 ,內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零 ,導(dǎo)體內(nèi)部區(qū)域不受外部電場的影響 ,這種現(xiàn)象就是靜電屏蔽 . 知識(shí)簡析 (1)內(nèi)部場強(qiáng)處處為零 ,導(dǎo)體內(nèi)部的電場強(qiáng)度是外加電場和感應(yīng)電荷產(chǎn)生電場疊加的結(jié)果 .(因?yàn)榧偃魞?nèi)部場強(qiáng)不為零 ,則內(nèi)部電荷會(huì)做定向運(yùn)動(dòng) ,那么就不是靜電平衡狀態(tài)了 ) 4．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體： (2)凈電荷分布在導(dǎo)體的外表面，內(nèi)部沒有凈電荷 .(因?yàn)閮綦姾芍g有斥力 ,所以彼此間距離盡量大 ,凈電荷都在導(dǎo)體表面 ) (3)是一個(gè)等勢體 ,表面是一個(gè)等勢面 .(因?yàn)榧偃魧?dǎo)體中某兩點(diǎn)電勢不相等 ,這兩點(diǎn)則有電勢差 ,那么電荷就會(huì)定向運(yùn)動(dòng) ) 【 例 1】 一個(gè)任意形狀的金屬導(dǎo)體，處于靜電平衡狀態(tài)時(shí) A．導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷． * B．導(dǎo)體內(nèi)部任意兩點(diǎn)間的電勢差不一定為零 C．導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)不一定處處為零 D．在導(dǎo)體表面上，電場線可以與導(dǎo)體表面成任意角 知識(shí)簡析 【 例 2】 如圖所示，將不帶電的導(dǎo)體 BC放在帶正電的金屬球 A附近，當(dāng)導(dǎo)體 BC達(dá)到靜電平衡后，則下列說法正確的有（ ） A．用導(dǎo)線連接 BC兩端，導(dǎo)線中有瞬間電流通過 B．用手摸一下導(dǎo)體 B端可使導(dǎo)體帶正電 C．導(dǎo)體 C端電勢高于 B端電勢 D． B和 C端感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的場強(qiáng)沿 BC方向逐漸減小 解析： 靜電平衡后， BC內(nèi)部場強(qiáng)為零，整個(gè)導(dǎo)作是個(gè)等勢體，故 A、 C都錯(cuò)了， 根據(jù)導(dǎo)體附近的電場線分布 ,可判定導(dǎo)體 BC的電勢比無窮遠(yuǎn)處 (大地 )的電勢要高 ,故把導(dǎo)體 B端或 C端接地時(shí) ,將有電子從大地流向?qū)w ,導(dǎo)體將帶負(fù)電 。導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí) ,導(dǎo)體內(nèi)部的電場跟感應(yīng)電場相平衡 ,因此可以根據(jù)外電場在導(dǎo)體內(nèi)部的分布情況來確定感應(yīng)電荷電場在導(dǎo)體內(nèi)部的分布情況． D 規(guī)律方法 應(yīng)用處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點(diǎn)解題 【 例 5】 如圖所示， P為金屬球殼內(nèi)的一點(diǎn)，殼外一帶負(fù)電的帶電體 A移近金屬球殼時(shí)，金屬球殼內(nèi) P點(diǎn)處的場強(qiáng) E和電勢 U的變化是（ ） A． E不變， U降低； B． E不變， U升高 C． E增大， U升高； D、 E增大． U降低 解析： 金屬球殼處于帶負(fù)電的帶電體 A形成的電場中，處于靜電平衡狀態(tài)，因此 E始終等于零不變，由于帶電體 A帶負(fù)電且靠近球殼，所以球殼的電勢降低。 答案： A 【 例 6】 如圖所示 ,水平放置的金屬板正上方有一固定的正點(diǎn)電荷 Q,一表面絕緣的帶正電的小球 (可視為質(zhì)點(diǎn)且不影響 Q的電場 ),從左端以初速度 V0滑上金屬板 ,沿光滑的上表面向右運(yùn)動(dòng)到右端 .在該運(yùn)動(dòng)過程中（ ） ，后加速運(yùn)動(dòng) . 規(guī)律方法 【 例 6】 如圖所示 ,水平放置的金屬板正上方有一固定的正點(diǎn)電荷 Q,一表面絕緣的帶正電的小球 (可視為質(zhì)點(diǎn)且不影響 Q的電場 ),從左端以初速度 V0滑上金屬板 ,沿光滑的上表面向右運(yùn)動(dòng)到右端 .在該運(yùn)動(dòng)過程中（ ） ，后加速運(yùn)動(dòng) . 解析： 水平放置的金屬板在 Q的電場中處于靜電平衡，它是一個(gè)等勢體，也就是說它表面的電場線處處與表面垂直，由于表面絕緣，故帶電小球在其表面上滑動(dòng)時(shí)，電量不變，但電場力不做功，故小球作勻速直線運(yùn)動(dòng) 所以 A、 C、 D選項(xiàng)正確 ? 電容的定義式 : kdSC??4?UQC ?? 電容充電后保持電容器的兩極板與電源相連接，則兩極板電壓保持不變；充電后斷電，則電容器電量保持不變。 ? 構(gòu)成電容器的兩個(gè)導(dǎo)體的正對(duì)面積越大，距離越近，電容就越大，兩導(dǎo)體間電介質(zhì)的性質(zhì)也會(huì)影響電容器電容。 ? 常見電容器：可變電容器 固定電容器 ? 單位：法（ F）， 1F＝ pFF126 101101 ??? ? 知識(shí)簡析 ? 把質(zhì)量是 g的帶負(fù)電的小球用絕緣線掛起來，現(xiàn)將帶電為 Q= 108C的帶電小球 B靠近 A，兩球在同一水平面上，相距 30cm，此時(shí) A球懸線與豎直方向成 450 而平衡，如圖所示， g取 10m/s2求 (1)B球受到的庫侖力大小； (2)A球電量；(3)B球在 A平衡處的場強(qiáng)。 解：對(duì) A球受力分析， A處于平衡狀態(tài)， F＝ F庫 因?yàn)閼揖€與豎直方向成 450，所以 F=mgtan450＝ NN 33 ?? ????NF 3102F1 ??＝＝）（ 庫C105QN1030rKF27A22A8932BA－－－－庫＝）（＝＝）（?????CNCNQFEA/104/105102)3(373????????F B A mg
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