金属球壳的静电平衡问题——谈电场的叠加在静电平衡中的应用

在学习“电场中的导体”这部分内容时 ,许多学生反映 ,即使把处于静电平衡状态的导体特点记得再清楚 ,但是在解决具体问题时仍然不能灵活应用 .特别是遇到金属球壳的静电平衡问题 ,常常是无从下手 ,找不到好的解决方法 .本文拟从金属球壳在不同的静电平衡条件下 ,应用电场的叠加的思想讨论其带电、电场强度、电势等问题 .1　孤立带电金属球壳的静电平衡(1 )根据孤立带电导体在处于静电平衡状态时 ,其图 1内部不会有净电荷 ,故金属球壳所带电量全部均匀分布于外表面 .如图 1表示薄金属球壳A带正电q时电荷在外表面的分布情况 .(2 )球壳内部及…     

导体静电平衡时求解电量的基本原则分析

对导体在静电平衡状态下的电荷分布及处理方法进行详细阐述，并通过对导体静电平衡三种情况的分析，加深对导体静电平衡问题的理解。     

关于静电场中的导体的一点体会

静电平衡下导体的特点是历年来高考的一个热点．对于这类问题，处理的关键在于要明确静电平衡的过程是电荷的移动，感应电荷的形成，最后感应电荷产生电场的生成并稳定的过程．静电平衡状态是导体内（包括表面）没有电荷定向移动的状态．下面我们具体来分析处于静电平衡状态下的导体的几个特点．     

封闭球壳的场强、电势和静电屏蔽

处于静电平衡状态的封闭导体球壳,球壳内外的场强、电势和静电屏蔽的特点是学生学习的难点问题,它既有静电平衡状态导体的共性同时又具有自身的一些特点,本文结合实例对此难点进行分析.     

导体的静电平衡条件及应用

导体的静电平衡条件是“静电场中的导体与电介质”一章中的重要内容之一。在学习时应深刻理解和掌握下列概念:(1)何谓导体处于静电平衡状态?(2)导体处于静电平衡状态时的条件是什么?为什么会有这些条件?(3)导体处于静电平衡状态时,电荷(导体原来带电或原来不带电)是如何分布的?为什么会有电荷的重新分布?(4)怎样运用导体的静电平衡条件及场强迭加原理求解简单问题中导体的电荷分布,以及场中有导体存在时的场强和电势的分布。     

静电平衡与非静电的平衡导体性质分析

对处于静电平衡状态与非静电的平衡状态导体的静电学性质,采用普通物理学的方法进行了比较与分析,得出了处在静磁场与涡旋电场中的两种非静电的平衡状态下的导体的电荷分布、静电场强度分布以及电势分布的定量结果。     

静电场中的导体

1．处于静电平衡状态的导体。其内部的场强处处为零． 处于静电平衡状态的导体,处于外电场和感应电场所叠加的电场中,在这两个电场的共同作用下,导体内部合场强为零．     

静电场能量与价电子在晶格势场中电势能的改变

利用凝聚态物理学方法研究了处于静电平衡状态的带电体周围空间静电场能量的来源问题,讨论了改变导体内价电子在晶格势场中电势能的方式,得出了改变价电子密度、加热和使导体载流等三种方式均可以改变价电子在晶格势场中电势能的结论。进一步分析了处于静电平衡状态的导体周围空间的静电场能量来源的问题,得出了静电场能量来源于导体内载流子在晶格势场中电势能变化量的结论。     

对导体处于静电平衡状态几个问题的讨论

从导体静电平衡状态出发,利用电场线的性质,对导体静电平衡教学过程中几个问题进行了讨论。澄清学生对一些问题的模糊理解,对教学有一定的参考价值。     

一个演示实验的继续

高级中学课本《物理》第三册(选修)p.182,“电场中的导体”一节,“处于静电平衡状态下的带电导体,净电荷只分布在导体的外表面,导体内部没有净电荷”这个事实可以用法拉第圆筒实验来验证.     

法拉第圆筒实验的改进

在高中物理第三册第六章“电场”第三节“电场中的导体”中,法拉第圆筒实验是“导体的静电平衡”这一节教材要求的一个重要而又关键的演示实验。它是验证静电平衡中一条重要的规律:处于静电平衡状态下的带电导体(孤立带电体),净电荷只分布在导体的外表面上,导体内部没有净电荷。     

静电场中导体外电场随导体电量或电势变化关系的讨论

本文运用静电场的唯一性定理讨论了静电平衡状态下,导体外电场随导体电量或电势变化的定量关系。并将结果应用于导体壳情形     

静电屏蔽教学设计

一、教育设计思想 本节课的关键在于让学生理解放入电场中的导体如何达到静电平衡的过程,让学生清楚处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,在此基础上理解静电屏蔽及其应用。鉴于学生刚刚开始接触电场的概念,对电场的理解还比较模糊和生疏,因此对放入电场中的导体如何到达静电平衡的过程,教师可采用设问并让学生自己解决的方法,让所有学生在学习的过程中都能有所思,进一步加强学生对电场的理解,同时锻炼和培养学生逻辑思维能力和推理能力,让学生能够从科学的角度理解放入电场中的导体从不平衡到到达静电平衡的过程,这样可以很自然地得到处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,静电屏蔽实际上是这一点的应用,到此学生应该很容易理解静电屏蔽的原理。     

静电平衡导体的特点及应用

关于静电平衡状态下的导体的考题,主要考查静电平衡导体特点的把握与运用．命题综合性强,背景抽象,能考查学生的抽象思维能力及严密的逻辑推理能力,始终是考生应考的难点．预计在近几年的高考理综试题中仍有可能再现．     

关于带电导体在静电平衡状态下图示方法的商榷

本文针对一些电磁学编著中,对带电导体处于静电平衡状态时图示的不规范问题进行了讨论,并提出了自己的建议.     

三类静电感应问题解答分析

静电感应问题是历届高考的常考点 .同学们在解答有关问题时普遍感到困难 ,为此笔者对三类静电感应问题作分析解答 ,供同学们学习时参考 .一、求感应电荷产生的电场强度当导体处于电场中时 ,导体内部既有外电场 ,又有感应电荷产生的电场 .在静电平衡状态下 ,导体内部各点的合场强为零 ,即感应电荷产生的场强与外电场等大反向 .利用这一特点可以求出感应电荷产生的电场强度 .例 1　长为Ｌ的导体棒原来不带电 ,现将一电量为ｑ的点电荷放在距棒左端Ｒ处 ,如图 1所示 .当达到静电平衡后 ,棒上感应的电荷在棒内中点Ｏ处产生的场强有多大 ?方向如何…     

静电屏蔽 静磁屏蔽 电磁屏蔽

电磁场的屏蔽问题,是一个既具有实际意义又具有理论意义的问题。根据条件的不同,电磁场的屏蔽可分为静电屏蔽、静磁屏蔽和电磁屏蔽三种情况,这三种情况既具有质的区别,又具有内在的联系,不能混淆。静电屏蔽在静电平衡状态下,不论是空心导体还是实心导体;不论导体本身带电多少,或者导体是否处于外电场中,必定为等势体,其内     

例谈感应电荷的分布

处于静电平衡状态的导体,内部无多余电荷（净电荷）,电倚只分布在导体表面．对于感应电荷在导体表面的分布情况,学生多用直觉判断,容易出现错误．下面通过两例说明此类问题的分析方法．     

静电平衡状态下的尖端放电机理

运用一维势阱模型、能级概念和Ｃｏｕｌｏｍｂ斥力作用，讨论了导体表面层高能级高能态密度的分布和导体表面曲率的关系。讨论了静电平衡状态下导体尖端放电的机理；得出了表面电荷密度与曲率的关系。     

静电感应浅析

1 导体的静电平衡状态将因条件变化而被破坏例1 导体B原是中性的,内部场强为零,这是最简单的静电平衡.若把点电荷A放在B的左端,A就在周围(包括B的内部)产生电场,迫使B内部的自由电子定向移动,结果使B