对静电平衡的理解
1.静电平衡状态的实质:由于静电感应,在导体两侧出现等量异种感应电荷,感应电荷在导体内部形成与电场E0反向的电场E′,在导体内任一点E′=-E0,使得合电场强度E内=0.
2.对孤立带电导体的理解:孤立带电导体,达到静电平衡时,有两个基本特点:一是导体内部的场强处处为零,二是导体所带电荷只能分布在导体的外表面上.导体内部场强为零的本质是:导体表面所带全部电荷在内部任一处产生的电场强度的矢量和为零.
3.对静电平衡时导体上电荷的分布的理解
(1)实心导体:导体内部无电荷,电荷只分布在导体外表面上.
(2)空腔导体:空腔内无电荷时,电荷分布在外表面上(内表面无电荷);空腔内有电荷时,内表面因静电感应出现等量的异号电荷,外表面有感应电荷.
4.静电平衡的导体的电势:处于静电平衡的导体是等势体,表面是等势面,所以导体表面的电场线应与导体表面垂直.
命题视角1 对静电平衡现象的应用
(2018·山东日照一中月考)如图所示,在原来不带电的金属细杆ab附近P处,放置一个正点电荷,达到静电平衡后( )
A.a端的电势比b端的高
B.b端的电势比d点的低
C.a端的电势不一定比d点的低
D.杆内c处电场强度的方向由a指向b
[思路点拨] (1)沿电场线方向电势降低.
(2)静电平衡时,导体内部场强处处为0,表面是等势面.
[解析] 首先画出电场线,沿电场线方向电势降低,b端电势比d点低,B选项正确;金属杆ab在静电平衡后是一个等势体,a端电势等于b端电势,都比d点低,A、C选项均错误;静电平衡后的导体内部电场强度处处为零,D选项错误.
[答案] B
命题视角2 静电平衡现象中电荷分布的分析