20xx人教版高中物理選修3-1第1章7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-12-25 17:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1． 實(shí)質(zhì) ? 靜電屏蔽實(shí)質(zhì)是利用了靜電感應(yīng)現(xiàn)象，使金屬殼內(nèi)的感應(yīng)電荷的電場(chǎng)和外加電場(chǎng)矢量和為零，好像是金屬殼將外電場(chǎng) “ 擋 ” 在外面，即所謂的屏蔽作用，其實(shí)是殼內(nèi)兩種電場(chǎng)并存，矢量和為零而已。 ? 2．靜電屏蔽的兩種情況 ? (1)金屬殼內(nèi)部不受外部影響 ? 如圖：把驗(yàn)電器靠近帶電體，箔片會(huì)張開(kāi)，但如果把驗(yàn)電器置于金屬網(wǎng)罩內(nèi)，再靠近帶電體，箔片不再?gòu)堥_(kāi)，說(shuō)明網(wǎng)罩內(nèi)不受外電場(chǎng)的影響。 ? (2)接地的封閉導(dǎo)體殼，內(nèi)部電場(chǎng)對(duì)外部沒(méi)有影響 ? 如一封閉的導(dǎo)體殼內(nèi)部空間某點(diǎn)有一點(diǎn)電荷＋ q。由于靜電感應(yīng)，導(dǎo)體殼內(nèi)外表面感應(yīng)出等量的異種電荷。其電場(chǎng)線如圖 (甲 )所示，當(dāng)把導(dǎo)體殼接地后，＋ q在殼內(nèi)的電場(chǎng)對(duì)殼外空間就沒(méi)有影響了，如圖 (乙 )所示。 ? [特別提醒 ](1)接地的空腔導(dǎo)體，腔外電場(chǎng)對(duì)腔內(nèi)空間不產(chǎn)生影響，腔內(nèi)電場(chǎng)對(duì)腔外空間也不產(chǎn)生影響，即內(nèi)外互不影響。 ? (2)空腔導(dǎo)體不接地，腔外電場(chǎng)對(duì)腔內(nèi)空間不產(chǎn)生影響，腔內(nèi)電場(chǎng)對(duì)腔外空間產(chǎn)生影響。 ? 如圖所示，用起電機(jī)使金屬鳥(niǎo)籠帶電，站在金屬架上的鳥(niǎo)安然無(wú)恙，且不帶電，其原因是 ( ) ? A．鳥(niǎo)的腳爪與金屬架絕緣 ? B．鳥(niǎo)與籠電勢(shì)相同，無(wú)電勢(shì)差 ? C．鳥(niǎo)籠內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，電荷分布在籠的外表面 ? D．起電機(jī)使籠帶電，籠的電勢(shì)不會(huì)很高 ? 答案： BC ? 解析： 由于金屬鳥(niǎo)籠的靜電屏蔽作用，使得鳥(niǎo)籠內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，電荷分布在籠的外表面， C正確；處于靜電平衡狀態(tài)的鳥(niǎo)籠是一個(gè)等勢(shì)體，其上各點(diǎn)電勢(shì)都相等，故 B正確；鳥(niǎo)的腳爪與金屬架不是絕緣的， A錯(cuò)誤；起電機(jī)使鳥(niǎo)籠帶電，電勢(shì)可以達(dá)到很高， D錯(cuò)誤。 考點(diǎn)題型設(shè)計(jì) ? 如圖所示，接地的金屬板右側(cè)有固定的點(diǎn)電荷＋ Q， a、 b兩點(diǎn)是金屬板右側(cè)表面上的兩點(diǎn)，其中 a到＋ Q的距離較小，下列說(shuō)法正確的是 ( ) ?對(duì)靜電平衡的理解及應(yīng)用 ? A．由于靜電感應(yīng)，金屬板右側(cè)表面帶負(fù)電，左側(cè)表面帶正電 ? B．由于靜電感應(yīng)，金屬板右側(cè)表面帶負(fù)電，左側(cè)表面不帶電 ? C．整個(gè)導(dǎo)體，包括表面上的 a、 b兩點(diǎn)，是一個(gè)等勢(shì)體，且電勢(shì)等于零 ? D． a、 b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，且 a、 b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同 ? 解析： 金屬板左側(cè)接地，金屬板與地球形成了一個(gè)導(dǎo)體，金屬板相當(dāng)于近端，而地球相當(dāng)于遠(yuǎn)端，根據(jù)感應(yīng)電荷 “ 近異遠(yuǎn)同 ” 的分布特點(diǎn)， A錯(cuò)， B對(duì)；由處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特點(diǎn)可知， a、 b兩點(diǎn)電勢(shì)相等，接地后電勢(shì)等于零， C對(duì)；金屬板是一個(gè)等勢(shì)體，電場(chǎng)線垂直于金屬板表面向左，所以 a、 b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同， D對(duì)。 ? 答案： BCD
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