10知识讲解 静电现象与电容器(提高)。.docx

静电现象与电容器
【学衡状态，理解静电平衡状态下导体的特征；
2、 了解静电屏蔽的意义和实际运用；
3、 了解电容器的构造，理解电容器的电容的意义和定义，知道电容器的一些运用；
4、 理解平行板电容器的电容的棒，金属棒长度为 L，A为棒的中 心，当金属棒达到静电平衡时，导体内 A点的电场强度为 _，感应电荷在A点产生的电场强度为 —
kQ
【答案】0； kQ ，方向向左•
Z L 2 (r 2)
【解析】导体内部的场强是由于外电场和感应电荷产生的电场叠加后变成
kQ ，方向向右•则感应电荷在 A点产生的电场强度与该点的外电场大 (「2)2
0的•点电荷的电场属于外电场
根据点电荷的场强公式,
Eo
小相等、方向相反，所以感应电荷在该点产生的电场大小为:
kQ—，方向向左•
Z L 2 (r 2)
【点评】要理解导体处于电场中，导体内部既有外电场又有感应电荷的电场，在静电平衡状态时，感应电 荷产生的电场与外电场大小相等、方向相反，互相抵消，合场强为零，是解决这类题的关键 •
举一反三
【高清课程：电场中的导体及电容器的应用】
【变式】图中接地金属球
心的场强等于（ ）
A、k^-k-Q2
r2 R2
B、kQ2+k-Q2
r2 R2
C、0
D、kQ2
【答案】D ■
类型二、静电感应及静电平衡状态
例2、如图所示，在真空中把一个绝缘导体 的是：（ ）
A、 B端的感应电荷越来越多
B、 导体内部的场强越来越大
C、 导体的感应电荷在 M点的电场强度总大于
D、 导体中M, N两点的电势近似相等
AB
向带负电荷的小球 P缓慢地靠近的过程中，下列说法正确
N点产生的电场强度
A的半径为R,球外点电荷的电量为 Q,
【答案】ACD
【解析】当导体缓慢移近小球的过程中，在动态过程由于导体所在位置的外电场不断变化，导体内的电场 强度不为0,使导体内自由电荷不断地发生定向移动，从而使 A、B端感应电荷不断积累， A选项正确； 由于导体缓慢移动，而静电感应过程发生的非常快，所以导体 AB可以近似认为趋近于静电平衡，其内部
场强趋近于0,但不等于0，选项B错；由于导体内部的合场强趋近于 0,感应电荷在 M、N两点产生的
场强与点电荷在这两点产生的场强方向相反， 大小几乎相等，由于M点离场源电荷更近，外电场场强更大，
所以选项C正确；由于导体始终可以看成近似达到静电平衡状态，导体近似为一个等势体，选项 D正确.
【点评】理解好知识要点梳理中导体达到静电平衡的条件是分析问题的关键 .处于静电平衡状态的导体，离
场源电荷较近的感应出异种电荷，较远的感应出同种电荷；用手触摸某导体任何部分，其实就是导体通过 人体与大地构成一个大导体，此时原来的导体离场源电荷较近 ，感应出异种电荷.
举一反三
【高清课程：电场中的导体及电容器的应用】
【变式】如图所示，枕形导体 A、B原来不带电，把一个带正电的带电体移到 A端附近，由于静电感应，在
A、B两端分别出现感应电荷，当达到静电平衡时 （ ）
A、 枕形导体A端电势比B端低
B、 枕形导体A端电势比B端高
C、 用手摸一下枕形导体， A端电势比B端低
D、 无论是否用手摸枕形导体， A端电势与B端电势都相等
【答案】D ■
类型三、对电容的理解
c、
例3、下列关于电容的说法正确的是：（ 电容器的电容越大，带的电量越多 电容器的电容在数值上等于电容器升高单位电势差所带电量的增量 根据C Q可知，电容器的电容跟电容器的电量成正比，跟它两极间的电压成反比
U
在击穿电压以下，无论电容器的电量如何，它所带的电量与电压的比值是不变的
【答案】BD
【解析】由电容的定义知道，电容器带电量的多少 Q CU，它不仅取决于电容的大小，还与加在电容器
Q
两板之间的电压有关， 很大的电容，带电量可以是很少的， 故选项A错误；由电容的定义C —
U 道，选项B正确；电容描写了电容器储存电荷的特性， 与带电量的多少及电压没有关系， 所以选项 选项D正确.
【点评】凡是比值定义式，被定义的量 C与用来定义的量
等.
举一反三
Q、U没有关系，例如场强、电势、电阻、
【变式】
描述对给定的电容器充电时，电量 Q、电压U ,
亠知
U
C错误，
密度
电容C之间的相互关系图象如图所示，其中错误
的是（
fj
D
【答案】
类型四、
电容的定量计算
例4、平行板电容器所带的电荷