久久天天躁狠狠躁夜夜躁,国产精品入口福利,97久久精品人人爽人人爽蜜臀 ,中文字幕国产精品一区二区

好好學習,天天向上,物理好資源網(原物理ok網)歡迎您!
當前位置: > > 教育資訊 > 內容頁

靜電平衡與屏蔽:近異遠同原理詳解,電勢高低如何判斷?

2025-11-21 15:23:02教育資訊0

針對那種在日常生活里,會經常碰到的靜電平衡以及靜電屏蔽方面的問題高中物理電場平衡試題,好多同學都覺得特別困惑,而在這篇文章之中,是打算運用最為簡單的辦法來進行理解,從而能夠達成淺顯易懂這樣一種目的。fkF物理好資源網(原物理ok網)

基本依據:fkF物理好資源網(原物理ok網)

庫侖力fkF物理好資源網(原物理ok網)

電荷之間的作用力是“同性相斥,異性相吸”fkF物理好資源網(原物理ok網)

結論:“近異遠同,吸到最近,斥到最遠”fkF物理好資源網(原物理ok網)

②勢能最低原理fkF物理好資源網(原物理ok網)

自由電荷于靜電力作用之時就總是朝著電勢能低的方向而開展定向移動,此情形猶如人會朝著高處前行,而水會朝著低處流淌一般。fkF物理好資源網(原物理ok網)

正電荷往低電勢方向,負電荷往高電勢方向。fkF物理好資源網(原物理ok網)

一:靜電感應fkF物理好資源網(原物理ok網)

①不接地fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

金屬導體內存在著自由電子,在C的吸引作用之下,電子會向A端進行聚集 ,電子會從B端離開 ,B端呈現出帶有正電的狀態 ,A端呈現出帶有負電的狀態 ,存在近異遠同的現象 ,(物體就會)被吸引到距離最近之處 ,有排斥作用(時物體就會)處于距離最遠的地方 。fkF物理好資源網(原物理ok網)

【問題】如取地球為零電勢,則這個導體的電勢為正還是負?fkF物理好資源網(原物理ok網)

若使用導線把導線跟地球連接起來,那么導線上的正電荷(等效的那種電荷)將會朝著地球移動過去,既然如此,導體的電勢要比地球的電勢高,所以導體在接地之前其電勢表現為正值 。fkF物理好資源網(原物理ok網)

②接地fkF物理好資源網(原物理ok網)

如果B端接地,如圖所示,fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

假如B端與大地相連,如此一來那最遠端便成了大地,根據這般“近異遠同,吸到最近處,斥到最遠處”的情況,電子會被吸入到最近端,可到了這兒就沒路可去了,除非存在很強的電場,于此種狀況下電子將會被吸引從而離開導體表面,另一方面電子又會被排斥流向最遠端——也就是大地,并非是停留在B端,因為在B端電子還是有路徑可以繼續移動的,所以基于這么個情況A端會帶上負電,B端不會帶點,大地會帶上正電(大地就猶如一個超大的電容器,對其自身而言不會產生影響),遵循近異遠同的原則,電子被吸引至最近處,又被排斥到最遠處。fkF物理好資源網(原物理ok網)

若導體接地之后,在靜電平衡的狀況下,它的A端依舊帶有負電荷,那么在這個時候,導體的電勢究竟會有多高呢?fkF物理好資源網(原物理ok網)

此時導體與地球等電勢,為零。fkF物理好資源網(原物理ok網)

若導體跟地球處于等電勢狀態了后,在其他條件都維持固定不變的情形之下,將地線去除掉,導體的電勢會呈現怎樣的狀況呢?fkF物理好資源網(原物理ok網)

去掉地線,自由電荷沒有移動,電勢不變仍為零。fkF物理好資源網(原物理ok網)

例題:如圖所示,fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

原本不帶電的金屬球殼,其內壁進行接地處理,接著將一個帶有正電的小球放到里面,不過小球與球殼始終不接觸,并由此產生了特定現象,這種現象導致了(ACD)。fkF物理好資源網(原物理ok網)

A.球殼內壁帶負電fkF物理好資源網(原物理ok網)

B.球殼外壁帶正電fkF物理好資源網(原物理ok網)

C.球殼外壁不帶電fkF物理好資源網(原物理ok網)

D.若將接地線去掉再移去正電荷,球殼外壁帶負電fkF物理好資源網(原物理ok網)

進行了接地操作,其最遠端位置處于大地之中,存在著將其吸引至最近處,排斥至最遠處的情況,并且其內壁攜帶負電,而外壁沒有帶電 。fkF物理好資源網(原物理ok網)

要是把接地線給去掉,然后再移走正電荷,由于沒了外加強制力,球殼上的負電荷就會相互排斥,最終斥到最遠的外壁上去 。fkF物理好資源網(原物理ok網)

例題:如圖所示,fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

面積具備足夠大特征的、板間距離成為d的兩平行金屬板呈豎直狀態放置,它們與直流電壓是U的電源予以連接,板間放置了一個半徑為R(2R<d)的絕緣金屬球殼,C、D是處于球殼水平直徑上的兩點,那么接下來要說的是以下這些說法當中正確的是(BD)。fkF物理好資源網(原物理ok網)

A.由于靜電感應,球殼上C、D兩點電勢差為U=RU/dfkF物理好資源網(原物理ok網)

B.由于靜電感應,球殼中心O點場強為零fkF物理好資源網(原物理ok網)

C.用手摸一下球殼,再拿去平行金屬板,球殼帶正電fkF物理好資源網(原物理ok網)

D.用手摸一下球殼,再拿去平行金屬板,球殼帶負電fkF物理好資源網(原物理ok網)

用手摸一下,就是接地。fkF物理好資源網(原物理ok網)

二:靜電平衡fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

感應電場E′跟外電場E?之和的場強是零,凈電荷也就是正負電荷相互抵消后剩余的電荷,僅僅分布在導體表面,導體內部不存在凈電荷堆積,要是存在,凈電荷附近場強便不為零,自由電荷會持續發生定向移動,那就不再是靜電平衡狀態了。fkF物理好資源網(原物理ok網)

靜電平衡時特點:fkF物理好資源網(原物理ok網)

1.導體內部場強為零fkF物理好資源網(原物理ok網)

2.凈電荷只分布在導體外表面,空心導體和實心導體是一樣的fkF物理好資源網(原物理ok網)

3.導體外表面的場強(電場線)垂直導體表面fkF物理好資源網(原物理ok網)

4.導體是一個等勢體,表面是等勢面fkF物理好資源網(原物理ok網)

5.在導體表面移動電荷,靜電力不做功fkF物理好資源網(原物理ok網)

6.導體表面越尖銳的位置電荷密度越大,凹陷的地方幾乎沒有fkF物理好資源網(原物理ok網)

為什么導體是個等勢體?fkF物理好資源網(原物理ok網)

一旦導體各個地方的電勢并非都一樣,那么自由電荷就會朝著電勢能變少的方向行進,一直到達各個處的電勢相同,這是勢能最低的原理,就如同水朝著地勢低的地方流淌一樣。fkF物理好資源網(原物理ok網)

電荷分布為什么在尖端部分較密集從而產生尖端放電?fkF物理好資源網(原物理ok網)

作定性解釋:靜電平衡狀態之下的導體表面屬于一個等勢面,該等勢面與導體形狀是相同的,如圖所示。fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

由于在無窮遠之處,任何帶電體能夠被視作點電荷,之時等勢面是球面,故而越朝著遠處,帶電體等勢面越發朝著球面的形態發展,凹陷區域的等差等勢面之間的距離更為大些之處,尖端部分就會出現等差等勢面密集的狀況,此地場強相對較大,集中的電荷數量較多,而凹陷部分幾乎不存在電荷。位于尖端部分的場強較大,易于將周邊的空氣予以電離,進而進行放電并且致使空氣形成流動情況生成所謂的離子風。fkF物理好資源網(原物理ok網)

我們不妨這么簡單領會,那前端的部分是距離比較遠的,在處于帶電狀態的物體內,相同種類的電荷會彼此排斥,而且是排斥到了最為遠大的距離。fkF物理好資源網(原物理ok網)

例題:如圖所示,fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

正點電荷 Q 放置在金屬平板的中垂線上之時,針對金屬平板邊緣的a點、b點、c點,就三點場強方向進行比較,說法正確的是(A) 。fkF物理好資源網(原物理ok網)

A.三點場強方向都相同fkF物理好資源網(原物理ok網)

B.三點場強方向不相同fkF物理好資源網(原物理ok網)

C.三點中有兩點場強相同fkF物理好資源網(原物理ok網)

D.只有b點場強與表面垂直fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

把一個沒有帶電的金屬導體放置在持續發生變化的電場里面,那么(ABC)。fkF物理好資源網(原物理ok網)

A.導體中將不斷存在電流fkF物理好資源網(原物理ok網)

B.導體將發熱fkF物理好資源網(原物理ok網)

C.導體不可能處于靜電平衡fkF物理好資源網(原物理ok網)

D.導體內部的場強將時刻為零fkF物理好資源網(原物理ok網)

例題:如圖1所示,fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

有一帶負電的點電荷Q,在其旁邊放置了一大金屬板,要定性畫出金屬板上的感應電荷在距金屬板很近的一點P處產生電場強度的方向,這里P點與金屬板之間的距離不能忽略不記,還要簡要敘述作圖的步驟以及理由。fkF物理好資源網(原物理ok網)

答案:首先,畫出P點的合場強,其方向是垂直于板面向右;接著,畫出點電荷Q在P點所產生的場強,該場強沿PQ連線指向Q;最后,依據平行四邊形定則來確定金屬板上的感應電荷在P點產生的場強方向,此場強方向如圖2所示。fkF物理好資源網(原物理ok網)

例題:如圖所示,fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

位于頂部開孔的一帶正電的金屬球殼A,存在用以連接有著共同電荷屬性的兩個帶正電的金屬小球B、C的導線,使B球放置于球殼的空腔里同A的內表面接觸之后,又被提到如同所展示的位置,C球放置在A殼外部距離A較遠處,等待到達靜電平衡過后,以下有著正確表述的是()。fkF物理好資源網(原物理ok網)

A.B、C球都不帶電fkF物理好資源網(原物理ok網)

B.B球不帶電,C球帶正電fkF物理好資源網(原物理ok網)

C.讓C球接地后,B球帶負電fkF物理好資源網(原物理ok網)

D.讓C球接地后,A球殼空腔中場強為零fkF物理好資源網(原物理ok網)

對于靜電平衡的解析,當處于靜電平衡狀態時,電荷是分布在導體的外表面的,于是讓 B 球放置于球殼 A 的空腔內部并與內表面接觸之后,B 上面所帶的電荷都跑到 A 殼的外面去了,其原理是電荷只要有路徑就會相互排斥到最遠的位置,此后 B 球就不再帶電了,并且球殼內部不存在電場,而 C 球仍然是帶電的。小球C接地之后,小球C上面的電荷悉數跑到地球遠端那兒去了,與此同時,小球C之上還感應出了負電荷,在正電荷A吸引的狀況下,負電荷被吸引到B上去了,于是在A的內表面感應出了等量的正電荷,以此保證球殼A的金屬內部(薄片內)不存在電場,球殼的空腔之內依舊是存在電場的,由于這個時候B帶電了,所以BC是正確的,AD是錯誤的。fkF物理好資源網(原物理ok網)

例題:如圖所示,fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

存在兩個、帶等量異種電荷的、絕緣導體球,在它們之間,有兩個、相同的、導體ab與cd,對稱地放置著,那么:fkF物理好資源網(原物理ok網)

(1)將a、b用導線連接起來的時候,導線之中是不是有電流通過呢?要是有的話,方向會是怎樣的呢?fkF物理好資源網(原物理ok網)

(2)當使用導線把a和c連接起來之時,導線當中是否存在電流通過呢?要是有的話,電流的方向又是怎樣的呢?fkF物理好資源網(原物理ok網)

【解析】fkF物理好資源網(原物理ok網)

把導體ab放到電場里,整個導體就成了等勢體,所以連接ab的時候,導線兩端不存在電勢差,因而導線當中沒有電流通過 。fkF物理好資源網(原物理ok網)

某一時刻,導體ab、cd處于那個電場之中,這使得導體棒a、c端的電勢呈現出相等的狀態,而另外一方面,導體棒c、d端的電勢同樣是相等情形。鑒于沿著電場線所指的方向,電勢會跟著降低,那么在導線把兩金屬棒接通的那一瞬間,電子出現了移動,其移動方向是從c到a,然而電流的方向與電子定向移動的方向是相反的,電流的方向是從a到c。fkF物理好資源網(原物理ok網)

三:靜電屏蔽fkF物理好資源網(原物理ok網)

1.外屏蔽fkF物理好資源網(原物理ok網)

不管導體外部呈現何種電場模樣,也不管其如何發生變化,導體內部都絕不出現電場,這便是處于屏蔽狀態 。fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

外電場對殼內(網內)儀器不產生影響。fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

2.內屏蔽fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

如下所示,在圖(a)的情形下物業經理人,導體空腔內部所攜有的電荷,會致使導體的外表面出現感應電荷,而且進一步地向外激發出電場 。fkF物理好資源網(原物理ok網)

如圖(b)所示,把導體與大地接通,導體外部的感應電荷全部朝著大地流動過去,電場線在空腔的內表面處停止延伸了。空腔內部的電荷以及電荷發生的變化,沒辦法針對外部的空間產生靜電作用了,這便是內屏蔽了高中物理電場平衡試題,內部電場跟外部電場彼此之間不會產生影響, 。fkF物理好資源網(原物理ok網)

內屏蔽必須接地。fkF物理好資源網(原物理ok網)

例題:在如圖所示的實驗中,驗電器的金屬箔片會張開的是(B)fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

于開口狀態的絕緣金屬殼A的內部,存在著一個帶正電的小球Q,球殼的外部,有用絕緣線吊起的一個帶負電的小球B,情況于圖中得以呈現,。fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

在這三種情況里頭,B球受到A的作用力不?要是受到A的作用,到底是吸引力這一類,還是排斥力這一類呢?fkF物理好資源網(原物理ok網)

(1)Q不跟A接觸,如圖甲所示。fkF物理好資源網(原物理ok網)

(2)Q跟A接觸,如圖乙所示。fkF物理好資源網(原物理ok網)

(3)Q不跟A接觸,但A接地,如圖丙所示。fkF物理好資源網(原物理ok網)

【解析】fkF物理好資源網(原物理ok網)

如圖甲示意,Q 與 A 未關聯接觸情形,A 的內表面感應出負荷電荷,其外周表面感應出相等正電荷數量,因如此致使 B 受到一種引力作用進而朝右方出現偏移 。fkF物理好資源網(原物理ok網)

(2)如圖乙所示,Q與A接觸之后,形成了一個全新的等勢體,A的外表面呈現出帶正電的狀態,對B產生了引力,致使B向右偏移 。fkF物理好資源網(原物理ok網)

(3)如圖丙所示,Q并不跟其接觸,然而A接地,此時A與大地共同構成一個等勢體,A的外部場強是零,B沒有受到電場力作用。fkF物理好資源網(原物理ok網)

例題:如圖所示,fkF物理好資源網(原物理ok網)

高中物理電場平衡試題fkF物理好資源網(原物理ok網)

這是,一塊寬大的,接地金屬板的截面,在板的右側面附近點,P點處,有一個,固定的,帶正電的,點電荷,(電荷量)為,+q,當金屬板,處于靜電平衡狀態,的時候,那么,就有,(ABC)。fkF物理好資源網(原物理ok網)

A.板的右側面上分布有負的感應電荷,而左側面上沒有感應電荷fkF物理好資源網(原物理ok網)

B.感應電荷在金屬板內部任何一點的電場強度矢量都指向P點fkF物理好資源網(原物理ok網)

C.感應電荷在金屬板內部離P點最近的一點產生的電場強度最大fkF物理好資源網(原物理ok網)

D.接地線斷開后,板上各點電勢將升高fkF物理好資源網(原物理ok網)

接地線斷開后,自由電荷沒有移動,電勢不變仍然為零。fkF物理好資源網(原物理ok網)

主站蜘蛛池模板: 南木林县| 遵化市| 洪泽县| 安岳县| 林甸县| 犍为县| 曲沃县| 连城县| 伽师县| 玉龙| 大化| 陕西省| 长汀县| 洛扎县| 剑河县| 汤阴县| 桦川县| 隆子县| 哈密市| 文水县| 张家川| 武汉市| 澄城县| 长治县| 黑河市| 洛川县| 平陆县| 温泉县| 库车县| 萍乡市| 盐边县| 美姑县| 香格里拉县| 谢通门县| 普安县| 化德县| 渭源县| 贺州市| 北安市| 泗阳县| 砚山县|