2018-2019学年选修3-1人教浙江专用版:1-7静电现象的应用
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(2)处于静电平衡状态的导体,其外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直。

(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,它的表面是个等势面,地球是一个等势体。

[典 例 精 析]

【例1】 长为l的导体棒原来不带电,现将一带电荷量为+q的点电荷放在距棒左端R处,如图2所示。当棒达到静电平衡后,棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场强度大小等于________,方向________。

图2

解析 导体棒在点电荷+q产生的电场中发生静电感应,左端表面出现负电荷,右端表面出现正电荷。棒内任何一点都有两个电场,即外电场(+q在该点形成的电场E0)和附加电场(棒上感应电荷在该点形成的电场E′)。达到静电平衡时棒内的电场为0,即E′=E0。题中所求的即为E′,于是我们通过上述等式转化为求E0。

棒的中点到+q的距离为r=R+,于是E′=E0=,E′和E0的方向相反,即方向向左。

答案  向左

静电平衡状态下的导体内部的电场强度处处为零,即感应电荷产生电场的电场强度与外电场的电场强度等大反向。本题中感应电荷是面分布且电荷量未知,虽然不能用E=求解感应电荷的电场,却能用静电平衡的特点巧妙地求解。

[即 学 即 练]