第三節(jié) 電場中的導體

1、第三節(jié)電場中的導體知識要點：知識要點：1、金屬導體的特征金屬導體的特征：由做熱振動的正離子和在它們之間做無規(guī)則熱運動的自由電子組成。2、靜電感應靜電感應：金屬導體在靠近某帶電體時，金屬導體里的自由電子受到帶電體的作用而發(fā)生重新分布，使金屬導體的兩個端面出現等量的異種電荷，這種現象叫做靜電感應靜電感應。由于靜電感應而使導體兩端出現的等到量異種電荷叫感應電荷。3、靜電感應產生的原因：將導體放入電場中，導體中的自由電荷在電場力作用下發(fā)生定向移

2、動，使導體兩端分別出現等量異種電荷，故導體中的自由電荷受到電場力的作用自由電荷受到電場力的作用是產生靜電感應的原因。4、靜電平衡狀態(tài)靜電平衡狀態(tài)：導體中（包括表面）沒有電荷定向移動的狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)靜電平衡狀態(tài)。5、導體處于靜電平衡狀態(tài)的導體處于靜電平衡狀態(tài)的特點特點：⑴導體內部的場強處處為零；⑵凈電荷只分布在導體的外表面上，導體內部沒有凈電荷；⑶整個導體是一個等勢體，導體表面是一個等勢面。說明：凈電荷是指導體內正負電荷中和后所剩下

3、的多余電荷。6、在分析靜電感應過程時應明確：⑴對金屬導體，在電場力作用下發(fā)生定向移動的是自由電子而正離子并不定向移動；⑵由于電子定向移動在導體兩端出現等量異種電荷，故感應電荷在導體中要產生附加電場；⑶導體達到靜電平衡時，內部場強處處為零的本質為：外電場和感應電荷的電場的合電場為零。7、靜電屏蔽現象靜電屏蔽現象是指金屬網罩內不受外界電場的影響。如果把金屬網罩接地還可以使網罩內的帶電體對外界不發(fā)生影響。說明：在靜電屏蔽現象中，金屬網罩可以使

4、罩內不受外電場的影響，但并不是在網罩內沒有外電場，而是金屬罩上產生的感應電荷的電場與外電場抵消，從而使外電場不對網罩內產生影響。典型例題典型例題例1一金屬球，原來不帶電，現沿球的直徑的延長線放置一均勻帶電的細桿MN，如圖所示，金屬球上感應電荷產生的電場在球內直徑上a、b、c三點的場強大小分別為Ea、Eb、Ec，abcMN三者相比（）AEa最大；BEb最大；CEc最大；DEa=Eb=Ec。例1圖例2在開口的絕緣金屬殼A的內部，有一帶正電的

5、小球Q，球殼外用絕緣絲線吊有一帶負電的小球B，如圖所示，在下列四種情況中，B球受到A的作用力嗎？若受A的作用，是吸引力還是排斥力？⑴Q不跟A接觸，如圖a所示；⑵Q跟A接觸，如圖b所示；⑶Q不跟A接觸，但A接地，如圖c所示；⑷Q不跟A接觸，A先接地然后斷開，再取走Q。AAABQBQBQabc例2圖第四節(jié)電勢差和電勢能知識要點知識要點：1、電勢差電勢差：電荷在電場中由一點A移動到另一點B時，電場力所做的切WAB與電荷電量q的比值WABq叫做

6、AB兩點間的電勢差兩點間的電勢差UAB，也叫電壓電壓。⑴定義式：UAB=WABq；⑵單位：伏特（V）1V=1JC；⑶電場中A、B兩點間的電勢差只取決于A、B兩點在電場中的位置，與被移動的電荷無關，與零電勢點選取無關；⑷電勢差是表征電場的能的性質的物理量。2、電勢電勢：電場中某點的電勢是指這點跟所選零電勢點之間的電勢差。即UA=UAO（O點為零電勢點）⑴電勢具有相對性，必須先確定零電勢點才能確定電場中某點的電勢的值。一般取大地或無窮遠的電

7、勢為零電勢。⑵電勢的大小由電場本身和零電勢位置決定，與檢驗電荷無關。3、電勢和電勢差都是標量，但它們都有正負。電勢的正負表示比零電勢高或低，當取無窮遠為零電勢點時可以推證：正點電荷的電場中各點電勢都為正值，負點電荷的電場中各點的電勢為負值。4、電勢差與電勢的關系：電勢差表示電場中兩點電勢的高低，UAB=UAUB=UBA。5、沿著電場線的方向，電勢越來越低。沿著電場線的方向，電勢越來越低。（重要結論）6、電勢能電勢能：電荷在電場中所具有的

8、與電荷位置有關的勢能，叫電勢能。電荷q在電場中A點所具有的電勢能ε電勢能εA=qUA，電勢能與重力勢能一樣也是相對的，與參考位置選取有關。7、電場力的功⑴功的計算：WAB=UABq，在電場中移動電荷時，電場力對電荷所做的功與路徑無關，只取決于起止位置的電勢差和電荷的電量，這一點與重力做功和高度差的關系相似。⑵電場力做功與電勢能變化的關系：電場力做正功時，電荷的電勢能減?。浑妶隽ψ鲭妶隽ψ龉εc電勢能變化的關系：電場力做正功時，電荷的電勢能

9、減??；電場力做負功時，電荷的電勢能增加負功時，電荷的電勢能增加；電場力對電荷做功的多少等于電荷電勢能的變化量，所以電場力的功是電荷電勢能變化的量度。場力的功是電荷電勢能變化的量度。（重要結論）典型例題：典型例題：例1、在電場中一個電子從A點移到B點，電場力做功30eV，已知B點的電勢為110V，則A點的電勢UA=________V。說明：1eV等于1個電子通過電勢差為1V的兩點間時獲得的能量。1eV=1.610191(J)=1.6101

10、9J。例2、A、B是電場中的兩點，且A點電勢高于B點，則可知（）A把負電荷從A點移到B點電場力做負功，電勢能增加；B把正電荷從A點移到B點電場力做正功，電勢能減少；C無論移動的是正電荷還是負電荷，電荷的電勢能都要減少；D無論是否有電荷移動，A點電勢能總是大于B點的電勢能。例3、如果把q=1.0108C的電荷從無窮遠移至電場中的A點，需要克服電場力做功W=1.2104J，那么⑴q在A點的電勢能和A點的電勢各是多少？⑵q未移入電場前A點電勢