高二物理静电两大难点

高二物理静电两大难点

　　高二理科物理静电是很多理科生都觉得很难的难点，感觉不好理解。以下是小编整理的高二物理静电两大难点，希望大家好好的理解和学习。

　　重难点一、静电平衡状态下导体的电场

　　一、静电平衡状态下导体的电场

　　1.静电感应现象

　　如图所示，将一不带电的金属导体ABCD放到场强为E0的电场中，导体内的自由电子在电场力的作用下，逆着电场线方向定向移动，使导体的一侧聚集负电荷，而导体另一侧却聚集等量的正电荷，这种现象就是静电感应现象.

　　2.静电平衡状态：

　　导体上(包括表面)处处无电荷定向移动的状态.

　　3.静电平衡状态导体的特征

　　(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零.

　　(2)处于静电平衡状态的导体，其外部的场强方向必跟该点的表面垂直.

　　(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面.

　　二、对静电平衡及其特点的理解

　　1.静电平衡实质

　　(1)在达到静电平衡的过程中，外电场引起导体内自由电荷的定向移动使导体两侧出现感应电荷，感应电荷的电场和外电场方向相反，使合场强减小，随着感应电荷的继续增加，合场强逐渐减小，直至合场强为零，自由电荷的定向移动停止。

　　(2)静电平衡的条件：导体内部的合场强为零，即E合=0

　　2. 静电平衡状,态的特点：

　　3.静电平衡导体的电荷分布特点

　　①内外表面分布不同，电荷都分布在外表面，导体内部没有净电荷。

　　②感应电荷分布于导体两端，电性相反，电量相等，远同近异，如图甲所示：

　　③净电荷在导体表面分布不均匀，导体表面尖锐处电荷分布密集，平滑处电荷分布稀疏，凹陷处几乎没有电荷，如图乙所示：

　　【特别提醒】

　　(1)不要认为达到静电平衡需要很长时间，其实金属导体建立静电平衡状态的时间只有几微秒，相当快.

　　(2)达到静电平衡后，自由电子没有定向移动而不是说导体内部的电荷不动，内部的电子仍在做无规则的运动.

　　(3)导体达到静电平衡后，内部场强处处为零是指原电场的电场强度E0与导体两端感应电荷产生的场强E′的合场强为零.

　　(4)应该注意静电感应与感应起电的区别和联系，感应起电是运用静电感应现象使物体起电的一种方法，而静电感应则是电场中导体两端暂时出现等量相反电荷的现象.

　　重难点二、静电屏蔽

　　1.实质

　　静电屏蔽实质是利用了静电感应现象，使金属壳内的感应电荷的电场和外加电场矢量和为零，好像是金属壳将外电场“挡”在外面，即所谓的屏蔽作用，其实是壳内两种电场并存，矢量和为零而已。

　　2.静电屏蔽的两种情况

　　(1)金属壳内部不受外部影响

　　如图：把验电器靠近带电体，箔片会张开，但如果把验电器置于金属网罩内，再靠近带电体，箔片不再张开，说明网罩内不受外电场的影响。

　　(2)接地的封闭导体壳，内部电场对外部没有影响

　　如一封闭的导体壳内部空间某点有一点电荷+q。由于静电感应，导体壳内外表面感应出等量的异种电荷。其电场线如图(甲)所示，当把导体壳接地后，+q在壳内的电场对壳外空间就没有影响了，如图(乙)所示。

　　3.静电屏蔽的应用和防止

　　(1)应用：为了防止外界信号的干扰，静电屏蔽被广泛地应用于科学技术工作中.许多电子仪器外面都套着金属罩;通讯电缆外面包着一层铅皮;高压带电作业人员穿金属网衣;又如电话线从高压线下经过，为了防止高压线对电话线的影响，在高压线与电话线之间装一金属网等，这些都是用来防止外界电场干扰的屏蔽措施.

　　(2)防止：静电屏蔽也可带来不利的影响.如通讯工具在钢筋结构建筑中接收信号较弱;宇宙飞船返回地球大气层时，与大气层的高速摩擦，在飞船周围形成一层等离子体，对飞船产生静电屏蔽作用，导致飞船和地面控制中心的通信联络暂时中断.

　　【特别提醒】

　　(1)接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内电场对腔外空间也不产生影响，即内外互不影响。

　　(2)空腔导体不接地，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内电场对腔外空间产生影响。