(1)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零.(√)
(2)静电平衡状态下的导体内部场强处处为零,导体的电势也为零.(×)
(3)因为外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合电场为0,所以处于静电平衡的导体内部电场处处为0.(√)
(4)静电平衡时,导体内的自由电子不再运动.(×)
二、尖端放电 静电屏蔽
[导学探究] (1)避雷针是利用尖端放电保护建筑物的一种设施,其原理是什么?
(2)处于静电平衡状态的导体,其内部场强处处为零,若导体是空心的,则空心部分的场强怎样?静电屏蔽是怎样起到屏蔽作用的?
答案 (1)导体尖端的电荷密度很大,附近的电场很强,空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动,把空气中的气体分子撞"散",也就是使分子中的正、负电荷分离.这个现象叫做空气的电离.中性的分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子.这些带电粒子在强电场的作用下加速,撞击空气中的分子,使它们进一步电离,产生更多的带电粒子.那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷中和,这相当于导体从尖端失去电荷.
(2)空心部分场强为零.静电屏蔽是利用"处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零",即使内部有自由电子,受到的电场力也为0,自由电子不发生定向移动.
[知识梳理]
1.空气的电离:导体尖端电荷密度很大,附近的电场很强,空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动把空气中的气体分子撞"散",也就是使分子中的正负电荷分离的现象.
2.尖端放电:所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷的现象.
3.静电屏蔽:金属壳或金属网的空腔内不受外界电场的影响,壳(网)内电场强度保持为0,外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响,金属壳(网)的这种作用叫做静电屏蔽.
4.尖端放电和静电屏蔽的应用、防止:
(1)尖端放电:
①应用:避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施.
②防止:高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失.
(2)静电屏蔽的应用:电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相连.
[即学即用] 判断下列说法的正误.
(1)避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地.(×)
(2)用金属网把验电器罩起来,再使带电金属球靠近验电器,则验电器箔片能张开.(×)
(3)飞机轮上装有拖地线,油罐车后面拖条铁链都是把静电导入大地.(√)