北京高考丨静电场丨静电感应与静电平衡

各位同学大家好,欢迎来到十点课堂,跟勇哥学物理,今天的主题是静电感应与静电平衡。


   电容器的几点知识   

在我今天发送的笔记中,还有一部分是关于电容器的笔记。

要知道电容器的三个基本公式:定义式、决定式和电场强度E的计算公式;


另外要知道,

当电容器与电源相连时,它两端的电压U不变,

如果与电源断开,极板上的电荷量Q保持不变。

如果有一个液滴悬浮在平板电容器的中间,说明他是受力平衡的,受到竖直向下的重力mg等于电场力qE,

根据电场力的方向和电场线的方向,我们就可以判断出液滴的电性,是带正电和带负电就能够分析出来了。

当移动改变两个极板之间的距离时,液滴是否仍能够悬浮,而这个问题我们会在电容器当中详细的讲。


今天的我还是重点说一说静电感应与平衡的问题。



    静电感应现象    


物体可以通过接触起电,摩擦起电,也能够通过感应器感应。

就是指带电小球c靠近ab但不接触,这时在ab的两端会感应出电荷来,

如果小球带正电,ab靠近c的一端就会感应出负电荷,在远离c小球的一端就会感应出正电荷,这种现象叫做静电感应现象。

同学们点击图片,可以看到大图。

在笔记所示的图中,

如果先把c取走,ab两端的电荷就会中和。

如果我们先把a、b分开,再移走c,这时a段就会带上负电,b端会带上正电。


同步学习的时候,还会思考这样的问题,就是小球c靠近ab导棒发生静电感应。


如果我们用手摸一下a段或者b段,问导体棒会带什么电?


如果用手接触导棒,人体就相当于导线与地球相邻的一起,c小球会把相同的电荷排斥到最远的,也就是地球的一端,会把负电荷吸住。


所以无论用手接触a段或b段,最后抬手之后,剩下的电荷都是与c小球电荷是相反的。


    静电平衡    

再来说一说,处于静电平衡的导体。


由于静电感应现象,使得导棒两端的正负电荷重新发生的分布,所以在内部会产生一个感应电场。


外电场和感应电场相互抵消一部分,到最后,当外电场和感应电场相同的时候,就处于静电平衡的状态。


处于静电平衡中的导体具有哪些特征呢?

第一是导体内部场强处处为零,也就是感应电荷产生的场强与点电荷产生的电场相互抵消,导棒内部任何一点的场强都为零。

第二是导体是一个等势,导体表面是等势面。


根据这两个特征,我们就可以分析出来,

ad的中点o处的电场强度E=0,因为外电场和感应电荷产生的电场在o点处相互抵消了。

点电荷q在o点处产生的场强方向是水平向右,大小E=kQ/(r+L/2)²,

由于相互抵消的原理,我们就可以知道,

感应电荷在o点处产生的场强方向是水平向左的,大小也等于E=kQ/(r+L/2)²。

静电感应和静电平衡的导体一般都是让我们定性分析,很少定量计算。


所以我们就先简单的说到这里,谢谢大家,咱们明天见。



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