2021-2022学年高二物理竞赛静电场中的电介质课件（15张PPT）_第1页
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1、静电场中的电介质一、电介质的分类无极分子：分子正电荷“中心”与负电荷“中心”重合_无极分子例:氢分子有极分子：分子正电荷“中心”与负电荷“中心”不重合_103_-2e+2e有极分子例:水分子电介质分子正(负)电荷中心：与分子中所有正(负)电荷等效的点电荷的位置。 电介质:电阻率很大、导电能力很差的绝缘物质。 例、带有电荷 ，半径为 的实心导体球，同心地罩上一个带电 ，内径为 ，外径为 的导体球壳。试求：（1）静电平衡时内球和球壳的电荷分布；（2）如图所示，A、B、C、D处的场强和电势；（3）用导线把内球和球壳相连，此时的电荷分布及A、B、C、D处的场强和电势又如何？（1）据静电平衡条件和高斯定

2、理有：内球：电荷 均匀分布在球面；球壳：内表面均匀分布 ； 外表面均匀分布 。ADCB例题用导线把内球与球壳相连，则内球与球壳连成一导体整体。静电平衡时，电荷只分布于导体表面，故内球表面和球壳内表面都不带电， 电荷均匀分布与球壳外表面，导体内场强为零，整个导体是一等势体，即ADCB讨论：若静电平衡后断开内球与球壳之间的连接导线，将内球接地，内球上的电荷如何分布？设：则：注意：三个球面上的电荷都是均匀分布的。O+-+qxPOO+-+qxPO例:有一块大金属平板，面积为 ,带有总电荷 ，今在其近旁平行放置第二块大金属平板，此板原来不带电。（1）求静电平衡时，两金属板上的电荷分布及周围空间的电场分布

3、；（2）如果把第二块金属板接地，情况又如何? 解:(1)向左 将方程、联立求解得: 向右 向右 如果把第二块金属板接地， 向右 这块金属板右表面的电荷将会消失，即例:如图所示，在一接地导体球壳A内有带电 的同心导体球B，A外有一电量为Q的点电荷，已知点电荷与B球心的距离为R，空腔A的内、外表面半径分别为r1、r2，求：(1)空腔A的内表面电量。(2)空腔A的外表面电量。则（1）设空腔内表面的感应 电荷为 （均匀分布） ABRQ（2）设空腔外表面的感应电荷为 由高斯定理得：由于球壳接地， ，根据电势定义：由电势叠加原理：得：两式联立：ABRQ电介质的极化过程电介质无极分子电介质有极分子电介质外电场外电场位移极化取向极化（也有位移极化） 电介质极化产生束缚电荷，从而形成附加电场 ，则介质内外电场自由电荷 ：能在电场中自由移动的电荷（产生外场）。束缚电荷(极化电荷) ：因介质极化

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