关于静电平衡中导体感应电荷分布的问题

从“处于静电平衡的导体 ,内部场强处处为零 ,导体是等势体”等性质出发 ,并利用电场线这一形象工具 ,可以定性地讨论导体静电平衡的一些问题 ,但是 ,在高中物理教学中 ,对于导体表面上感应电荷的分布问题 ,常常会由于“想当然”而出现错误 .针对这种情况 ,笔者最近在给高中物理教师讲《高中物理疑难问题研讨》(广东省中学教师继续教育课 )时 ,提出了这样的讨论题 :在带正电的点电荷 (带电量为Ｑ)的电场中 ,不带电的导体球处于静电平衡状态 ,设球的半径为Ｒ ,点电荷到球心的距离为ａ =2Ｒ ,如图 1所示 .图 1　　　　　　　　　　　图 2( 1 )…     

构建像电荷模型，求解双球电容器电容

1像电荷 电场中的导体处于静电平衡时,表面上的电荷往往是非均匀分布的,例如图1所示,一半径为尺的接地金属导体球,在离导体球心相距为n的位置放置一带电荷量为q的点电荷．很显然,球上感应电荷的分布是非均匀的,要求感应电荷对q的作用力并非易事,这要用到静电场的唯一性定理,利用电像法来求解．     

利用电场线解决导体静电平衡问题

导体静电平衡问题是高中物理的一个难点,在教学中限于中学阶段的知识结构不容易给学生讲清楚。利用电场线这一形象工具,可以使静电平衡问题的讨论方便很多。下面举例说明这种方法。     

接地导体圆筒内带电正六棱柱的电场及系统的电容

利用数值保角变换,给出接地导体圆筒内带电正六棱柱体电场的分布规律,绘制出其横截面上的电场线与等势线图,并计算该导体系统单位长度的电容。     

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。     

利用自制静电演示仪开展系列静电实验

基于静电平衡下导体外表面电荷的分布规律,利用锌板、静电羽等器材自制多功能静电演示仪。该演示仪可以演示摩擦起电、接触起电、感应起电等实验;同时,研究静电平衡下导体外表面电荷的分布规律;另外,还可以演示光电效应实验等。实验操作简单,现象直观而明显,具有非常好的教学效果。     

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…     

线电荷电场中接地半无限大导体板端线附近的电荷分布

将镜像法和保角变换法相结合,计算由线电荷与接地半无限大导体板所形成电场,给出其电势分布和场强分布,并在此基础上计算出半无限大导体板端线附近的感应电荷分布。     

关于等量点电荷电场的讨论

电场线是为了形象描述了电场而引入的,电场线的疏密表示了电场强度的大小,电场线上某点的切线方向表示该点电场强度的方向;电场线是闭合的曲线,起源于正电荷止于负电荷,或起源于正电荷止于无限远,或者起源于无限远止于负电荷;电场线和等势面处处垂直,并且电场线密的地方其等势面分布也比较密。这样我们就可以根据电场线的分布定性讨论电场中电场强度的变化和电势的变化。等量点电荷包括等量同种(正、负)电荷和等量异种电荷,它们的电场线分布如图所示,我们根据等量电荷电场     

一道静电感应题的分析

题目：把原来不带电的绝缘导体 B移近带正电的导体 A，用手指接触一下 B的左端，然后移开手指，问导体 B是否带电，带什么电 ?如果用手指接触的是 B的右端，情况又如何呢 ?　　首先，利用电场线的性质证明一个普遍结论：接地导体附近若只有一个带电体，则接地导体表面不可能有与带电体上的电荷同号的电荷。 用反证法证明。如图所示，设带电体 A带正电荷，若接地导体 B某处有正电荷，就有电场线从该正电荷发出，此电场线不可能止于带电体 A，否则导致既有 UA>UB，又有 UB>UA的矛盾；也不可能止于地或无限远，否则导致 UB>0，与接…     

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…     

例谈导体静电平衡问题的处理

以静电平衡状态下的导体为命题点的试题经常在高考中出现,该类考题涉及电势的高低、电场叠加、电场线等问题,始终是考生应考的难点.许多学生反映,即使将静电平衡状态下导体的特点背得滚瓜烂熟,但在解决具体问题时,往往仍是力不从心,无从下手,不能灵活应用.其实,在静电平衡问题上用远近观及整体观的观点来解决这类问题,不仅易于掌握,而且简单快捷.     

静电防护浅谈

静电是一种生产和生活中常见的现象 ,静电可以用来为我们的物质文明和精神文明建设服务 ,但静电也常常给我们的生产和生活带来很多麻烦 .有时 ,它使人遭到电击 ;有时 ,它严重影响正常工作 ;更有甚者 ,它可能引起火灾和爆炸事故 .为此 ,笔者介绍以下常用的静电防护措施 .一、接地所谓接地 ,一般是指把金属导体与大地连接 ,使它和大地等电势 .静电接地有直接接地和高阻接地之分 .前者是金属性接地 ,用来清除静电导体上的静电 ,这是清除导体上静电普遍采取的安全化方法 .后者是带有兆欧级电阻的接地 ,用来清除静电亚导体或静电绝缘体上的静电 .…     

导体接地，感应电荷如何变化？

处在外界静电场中的导体,在静电平衡时,感应电荷如何分布?当导体接地时,感应电荷又如何分布?不少物理书刊上常采用图1(a)、(b)来说明. 这两幅插图表明:导体B不接触时,左右两端都有等量异种感应电荷,而一旦接地,右端感应电荷消失(转移到地球),但左端感应电荷似乎不变.     

论场强公式E=σ/2ε0和E=σ/ε0

无限大带电平面(或有限大带电平面的附近)与带电导体表面附近的场强公式之间的差别是由电荷的分布决定的.     

论场强公式和

无限大带电平面(或有限大带电平面的附近)与带电导体表面附近的场强公式之间的差别是由电荷的分布决定的.     

巧解“电容器极板上电荷分布”问题

求解电容器极板上电荷的分布问题，是电学中的一个难点，解答这类问题需要综合电荷守恒定律、静电平衡条件及处于静电平衡导体的性质、电场线的性质等知识。练习、解答这类问题有助于提高形象、抽象思维能力和综合分析能力，从而逐渐形成创新意识，发展创新能力。     

导体球与点电荷

讨论了导体球外存在点电荷时空间的电势分布、导体球表面的电荷密度、点电荷与导体球之间的相互作用力,结果给出即使导体球与点电荷带同种电荷也可以相互吸引。     

《静电现象的应用》中的六个易错点

正《静电现象的应用》是人教版高中物理选修3-1第一章第七节的内容.本节内容较为抽象,学生学习时容易入门,但是很难理解透彻,甚至有肤浅的理解或者望文生义.教学中笔者发现学生容易产生六个错误观点,现逐一进行分析.观点一:因为"静电平衡时,导体及其表面的自由电子不再定向移动",所以导体及其表面的自由电子不再运动,完全是静止的.如果自由电子定向移动,亦即导体没有达到静电平衡.所以,"静电平衡时,导体及其表面的自由电子不再发生定向移     

高中物理总复习重点问题指要(Ⅱ)

六、电场和磁场(一)电场的描述和性质1.两种电场:电荷产生电场;随时间变化的磁场产生电场.两种电场的共同特性是对电荷有作用力,F=qE,都可以用电场强度和电场线来描述电场的特点.电荷产生的电场与变化磁场产生的电场是性质不同的两种电场,反映在电场线上是:电荷的电场其电场线起始于正电荷、终止于负电荷或从无穷远到无穷远;变化磁场的电场其电场线是闭合的,闭合的电场线包围着变化的磁场.2.中学主要研究电荷的电场.点电荷的电场可用库仑定律计算是E=kQ/r~2,点电荷系的电场可用库仑定律和电场叠加原理计算、分析.电荷的电场有一特点:电荷在电场中移动时,电场力做功与电荷移动路径无关、只与始末位置有关.所以,这种电场还可以用电势、等势面描述.电场力做功W_(ab)=q(U_a-U_b).