第4講靜電感應(yīng)學(xué)案.doc

第四課時(shí) 靜電感應(yīng)、靜電平衡知識(shí)點(diǎn)：靜電場中的導(dǎo)體靜電感應(yīng)：把導(dǎo)體（金屬）放入電場中，導(dǎo)體內(nèi)部的電子在電場力的作用下向電場的反方向移動(dòng)，導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷的現(xiàn)象。靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體中（包括表面）沒有電荷定向移動(dòng)的狀態(tài)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點(diǎn)：（1）處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零（這是外電場E與感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場E內(nèi)電場疊加的結(jié)果）。（2）處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，表面上任何一點(diǎn)的場強(qiáng)方向跟該點(diǎn)的切面垂直。（3）處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，它的表面是一個(gè)等勢面。（4）處于靜電平衡狀態(tài)的帶電導(dǎo)體，電荷只能分布在導(dǎo)體的外表面上。而且在導(dǎo)體表面上電荷的分布不一定均勻。應(yīng)用：（1）靜電屏蔽：不接地的空腔導(dǎo)體可以屏蔽外電場（2）法拉第圓筒：外取，內(nèi)送?！纠?】：使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器,驗(yàn)電器的箔片張開.下列各圖表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況,正確的是( )答案 B 【例2】如圖所示,把一個(gè)不帶電的枕形金屬導(dǎo)體靠近帶正電的小球,由于靜電感應(yīng),在a、b端分別出現(xiàn)負(fù)、正電荷,則以下說法正確的是( ) A.閉合K1,有電子從地流向枕形導(dǎo)體B.閉合K1,有電子從枕形導(dǎo)體流向地C.閉合K1,再斷開K1時(shí),導(dǎo)體電勢小于零D.閉合K2,再斷開K2,并移走帶正電小球,導(dǎo)體電勢小于零答案 ACD3如圖所示，枕形導(dǎo)體A、B原來不帶電,把一個(gè)帶正電的帶電體移到A端附近，由于靜電感應(yīng)，在A、B兩端分別出現(xiàn)感應(yīng)電荷，當(dāng)達(dá)到靜電平衡時(shí)（ ） A枕形導(dǎo)體A端電勢比B端低AB B枕形導(dǎo)體A端電勢比B端高 C用手摸一下枕形導(dǎo)體，A端電勢比B端低D無論是否用手摸枕形導(dǎo)體，A端電勢與B端電勢都相等4如圖所示，真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B電量分別為-Q和+2Q，相距為L，若在其連線上放一導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒的中心位于兩電荷連線的中點(diǎn)O，當(dāng)達(dá)到靜電平衡時(shí)，棒內(nèi)O點(diǎn)處的場強(qiáng)是（ ）ABO A零 B12kQ/L2，方向向左 C12kQ/L2，方向向右D4kQ/L2，方向向右MNabc 5一金屬球，原來不帶電?，F(xiàn)沿球的直徑的延長線放置一均勻帶電的細(xì)桿MN，如圖所示。金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為Ea、Eb、Ec，三者相比，（ ） AEa最大 BEb最大 CEc最大 DEa=Eb=Ec 6一個(gè)絕緣金屬筒，上面有一個(gè)小孔，原來不帶電。今欲使金屬筒外壁帶負(fù)電，可以采取的措施是 （ ） A將一帶負(fù)電的小球從小孔放入筒內(nèi)，球不與金屬筒接觸 B將一帶負(fù)電的小球從小孔放入筒內(nèi)，球不與金屬筒接觸，用手觸一下金屬筒，再把帶電小球拿出 C將一帶負(fù)電的小球接觸一下金屬筒的外壁D將一帶負(fù)電的小球從小孔放入筒內(nèi)，接觸一下金屬筒的內(nèi)壁7、如圖所示,把原來不帶電的金屬球殼B的外表面接地,將一帶正電的小球A從小孔放入球殼內(nèi),但不與B發(fā)生接觸,達(dá)到靜電平衡后,則 ( )A.B的空腔內(nèi)電場強(qiáng)度為零B.B不帶電C.B的內(nèi)外表面電勢相等D.B帶負(fù)電 答案 3D 4A 5C 6ACD 7、 CD 電容器、電容知識(shí)點(diǎn)：電容器 電容（1）電容器：任何兩個(gè)彼此絕緣而又互相靠近的導(dǎo)體，都可以看成是一個(gè)電容器。電容器具有容納電荷（充放電）的本領(lǐng)。（2）電容表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量。定義：電容器所帶的電量跟它的兩極間的電勢差的比值，叫做電容器的電容。C=Q/U單位：法拉（F），1F106F1012p F（3）平行板電容器電容C=（4）常用電容器（了解）（5）電容器的擊穿電壓和額定電壓【例1】.關(guān)于電容器及其電容,下列說法中正確的是( ) A.平行板電容器一板帶電+Q,另一板帶電-Q,則此電容器不帶電B.由公式C=可知,電容器的電容隨帶電荷量Q的增加而增大C.對一個(gè)電容器來說,電容器的帶電荷量與兩板間的電勢差成正比D.如果一個(gè)電容器兩板間沒有電壓,就不帶電荷,也就沒有電容 答案 C【例2】對于水平放置的平行板電容器，下列說法正確的是（ ） A將兩極板的間距加大，電容將增大 B將兩極板平行錯(cuò)開，使正對面積減小，電容將減小 C在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大 D在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板，電容將增大 答案：BCD +-BA 【例3】在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，平行板電容器的極板A與一靈敏的靜電計(jì)相接，極板B接地。若極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn)，由觀察到的靜電計(jì)指針變化作出平行板電容器電容變小的結(jié)論的依據(jù)是 A兩極板間的電壓不變，極板上的電量變小 B兩極板間的電壓不變，極板上的電量變大 C極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變小 D極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變大答案D【例4】一平行板電容器的電容為C,兩板間的距離為d,上板帶正電,電荷量為Q,下板帶負(fù)電,電荷量也為Q,它們產(chǎn)生的電場在很遠(yuǎn)處的電勢為零.兩個(gè)帶異號(hào)電荷的小球用一絕緣剛性桿相連,小球的電荷量都為q,桿長為l,且ld.現(xiàn)將它們從很遠(yuǎn)處移到電容器內(nèi)兩板之間,處于如圖所示的靜止?fàn)顟B(tài)(桿與板面垂直),在此過程中電場力對兩個(gè)小球所做總功的大小為(設(shè)兩球移動(dòng)過程中極板上電荷分布情況不變) ( )A. B.0 C. (d-l) D.答案 A+ + + + + + + + + + - - - - - - - - - - -30ABd5圖中是一個(gè)平行板電容器，其電容為C，帶電量為Q，上極板帶正電?，F(xiàn)將一個(gè)試探電荷q由兩極板間的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，如圖所示。A、B兩點(diǎn)間的距離為s，連線AB與極板間的夾角為30，則電場力對試探電荷q所做的功等于 A B C D5CABKa 6如圖，平行板電容器經(jīng)開關(guān)K與電池連接，a處有一帶電量非常小的點(diǎn)電荷。K是閉合的，Ua表示a點(diǎn)的電勢，f表示點(diǎn)電荷受到的電場力?，F(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動(dòng)，使兩板間的距離增大，則AUa變大，f變大 BUa變大，f變小CUa不變，f不變 DUa不變，f變小答案B 7如圖所示，平行金屬板通過一開關(guān)與電池相連，板間有一帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。若開關(guān)閉合，將兩板上下拉開一定距離，則粒子將_；若開關(guān)打開，將兩板上下拉開一定距離，則粒子將_。RRR6v 8如圖所示，直流電源兩端的電壓為6V，三個(gè)電阻的阻值都為24，電容器的電容為1F，則電容器每個(gè)極板帶的電量為_C。C2C1R2R1K9在如圖所示的電路中，直流電源兩端的電壓為18V，R1=6，R2=3，C1=1F，C2=3F。開始K斷開，電容上充有電荷。閉合K后，C1、C2上的電量各變化了多少？答案7向下加速，保持靜止8 9， 應(yīng)用：電容動(dòng)態(tài)分析問題【例1】如圖所示,平行板電容器A、B板與電源正、負(fù)極相連,電容器中有一固定點(diǎn)P.下列說法正確的是 ( )A.閉合K給電容器充電,然后斷開K,并向下移動(dòng)A板,P點(diǎn)電場強(qiáng)度不變,如取A板電勢為零,則P點(diǎn)電勢升高B.閉合K,并向下移動(dòng)A板,P點(diǎn)電場強(qiáng)度不變,如取A板電勢為零,P點(diǎn)電勢降低C.閉合K,給電容器充電,然后斷開K,并向上移動(dòng)B板,P點(diǎn)電場強(qiáng)度不變,如取B板電勢為零,則P點(diǎn)電勢升高D.閉合K,并向上移動(dòng)B板,P點(diǎn)電場強(qiáng)度變大,如取B點(diǎn)電勢為零,P點(diǎn)電勢降低答案 AD2、如圖所示,A、B兩塊平行帶電金屬板,A板帶負(fù)電,B板帶正電并與大地相連接,P為兩板間一點(diǎn).若將一塊玻璃板插入A、B兩板間,則P點(diǎn)電勢將怎樣變化 ( )A.不變 B.升高 C.降低 D.不能確定答案 B3、如圖所示,A、B為平行板電容器的金屬板,G為靜電計(jì).開始時(shí)開關(guān)S閉合,靜電計(jì)指針張開一定角度.為了使指針張開角度減小些,可采取的措施是 ( )A.保持開關(guān)S閉合,在極板間插入一塊介質(zhì)B.保持開關(guān)S閉合,在兩極板間插入一塊金屬板C.保持開關(guān)S閉合,將變阻器滑動(dòng)觸頭向上移動(dòng)D.斷開開關(guān)S后,在極板間插入一塊介質(zhì)答案 D4、如圖所示,C為中間插有電介質(zhì)的電容器,a和b為其兩極板,a板接地;P和Q為兩豎直放置的平行金屬板,在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球;P板與b板用導(dǎo)線相連,Q板接地.開始時(shí)懸線靜止在豎直方向,在b板帶電后,懸線偏轉(zhuǎn)了角度.在以下方法中,能使懸線的偏角變大的是 ( )A.縮小a、b間的距離 B.加大a、b間的距離C.取出a、b兩極板間的電介質(zhì) D.換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì)答案 BC應(yīng)用：程序法 定量計(jì)算5、（2012廣東卷）.圖5是某種靜電礦料分選器的原理示意圖，帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強(qiáng)電場后，分落在收集板中央的兩側(cè)，對礦粉分離的過程，下列表述正確的有A.帶正電的礦粉落在右側(cè)B.電場力對礦粉做正功C.帶負(fù)電的礦粉電勢能變大D.帶正電的礦粉電勢能變小 答案：BD6、(2012全國理綜)如圖，一平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置，在兩極板間有一帶電小球，小球用一絕緣清線懸掛于O點(diǎn)。先給電容器緩慢充電，使兩級(jí)板所帶電荷量分別為Q和Q，此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為/6。再給電容器緩慢充電，直到懸線和豎直方向的夾角增加到/3，且小球與兩極板不接觸。求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量?！窘馕觥扛鶕?jù)力的平衡和力的合成(如下圖)，根據(jù)電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系及電容的定義得，所以；第二次充電后，所以第二次充電使電容器正極板增加的電荷量.7、下述為一個(gè)觀察帶電粒子在平行板電容器板間電