3静电平衡和电容器
静电平衡条件
(1) 把外球壳接地后， 再与地绝缘， 求电势分布
(2) 再把内球接地， 求内球的电量和
外球壳的电势
【解】（1）把外球壳接地后，再与地绝缘， 求电势分布
关键是求出电荷的分布情况：
R3 R2
o q
R1
-q
内球的 q 均匀地 分布在它的外表面；
外球壳 内表面均匀地分布 q内=-q
外表面无电荷 q外=0；
2π 0
ln R2
R1
C0
ε0 S d
R1 R2
C0
4π 0 R1 R2
R2 - R1
2、电介质对电场的影响
E0
σ0
E
- σ0
σ0
- σ0
（有规则，表面有极化电荷产生）
（无规则，处处电中性）
正是这些极化电荷 的电场削弱了电介 质中的电场。
实验：插入电介质后，电压变小
U U0
现在就可以来计算电势分布了：
用叠加法
R3 R2
q
o Ⅰ
R1
Ⅲ ⅡⅣ
-q
Ⅰ区：1
4
q
π 0 R1
4
q
π 0 R2
Ⅱ区：2
q 4 πε0r
q
4 π 0 R2
Ⅲ区：3
q
4 π0r
q
4 π0r
0
Ⅳ区：4
q
4 π0r
q
4 π0r
0
也可以用电势定义法，即场强积分法（略）。
也称 电介质 dielectric 3.半导体 介于上述两者之间 semiconductor
四川大学大学物理练习册答案第六章 静电场中的导体与电介质
(2) 如用导线将球和球壳连接起来，则 壳的内表面和球表面的电荷会完全中和 而使这两个表面不带电，二者之间的电 场也变为0,二者成为等势体，球壳外表 面上的电荷仍保持为 q 3 , 并均匀分布， 它外面的电场分布也不变，仍为
B
A
o
q3
q3 B R3 E 2 2 4πε0 r r
R3 R2
R
同理，在导体表面上距O点 为 r 的P点附近的P处场强也应为 零。沿 x 轴分量为
a
P r O
X
由此得
由对称性分析，感应电荷应呈以O点为中心的圆对称分布。 在导体表面取 r—r+dr 的细圆环，则环面上的感应电荷为
整个导体表面的感应电荷总量为
q0
+ + + + + + + ++
尖端放电现象 带电导体尖端附 近的电场特别大，可 使尖端附近的空气发 生电离而成为导体产 生放电现象． 电 风 实 验
+++ ++
σE
+ +
+ + +
尖端放电有弊有利。
避雷针的工作原理
+ +
－
+ + +
+ +
－－ － － －
（二） 空腔导体 空腔内无电荷时
0
B
q
+
三
静电屏蔽
静电屏蔽——在静电场中，因导体的存在使某些特 定的区域不受电场影响的现象。
静电场知识点总结
静电场知识点总结静电场知识点总结如下：1.电场强度：描述电场中力的性质的物理量，表示单位电荷在电场中受到的力。
点电荷场强公式：E = kQ/r^2。
2.库仑定律：描述两个点电荷之间的相互作用力的规律，公式为F = kQ1Q2/r^2。
3.电势：描述电场能的性质的物理量，表示单位正电荷在电场中具有的势能。
等势面与电场线垂直，且从高电势指向低电势。
4.电势差：描述电场中两点之间电势的差值，等于单位正电荷在这两点间移动时电场力所做的功。
公式为U = Ed。
5.电场力做功：电荷在电场中移动时，电场力对电荷做功，与移动距离和电势差有关，公式为W = qU。
6.电容：描述电容器容纳电荷本领的物理量，由电容器本身的结构决定。
公式为C = Q/U。
7.静电感应：将一个带电体靠近导体时，由于静电感应，导体靠近带电体的一端会出现异种电荷，远离的一端会出现同种电荷。
8.静电平衡状态：导体中的自由电荷受到电场力的作用，将重新分布，最终达到静电平衡状态。
此时导体内部无净电荷，导体表面是等势面。
9.静电屏蔽：将一个空腔导体置于外电场中，静电平衡时，空腔内感应电荷的电场与外电场在空腔内部相互抵消，从而使得空腔内部不受外部电场的影响。
10.高斯定理：通过闭合曲面的电通量等于该闭合曲面内所包围的电荷的代数和除以真空电容率。
公式为∮E·ds = ∑q/ε0。
这些知识点涵盖了静电场的各个方面，包括电场强度、库仑定律、电势、电势差、电场力做功、电容、静电感应、静电平衡状态、静电屏蔽和高斯定理等。
通过理解和掌握这些知识点，可以对静电场有更深入的理解。
静电感应、电容器与电容
【本讲教育信息】一、教学内容电容和电容器本讲主要讲解电容、电容器的相关内容。
二、考点点拨电容、电容器的分析与计算主要是和带电粒子在电场中的运动，稳恒电路综合在一起考查，高考中在选择题和计算题都有出现。
三、跨越障碍 （一）静电感应1、静电感应：把导体放在外电场E 中，由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动，使导体的两端出现等量的异种电荷（近端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷），这种现象叫静电感应。
2、静电平衡：发生静电感应的导体两端感应出的等量异种电荷形成一附加电场E '，当感应电荷的电场与外电场大小相等，即E =E '时，自由电子的定向移动停止，这时的导体处于静电平衡状态。
3、静电屏蔽（1）导体空腔（不论是否接地）内部的电场不受腔外电荷的影响。
（2）接地的导体空腔（或丝网）外部电场不受腔内电荷的影响。
例1：如图所示，把原来不带电的金属球壳B 的外表面接地，将一带正电q 的小球A 从小孔中放入球壳内，但不与B 发生接触，达到静电平衡后，则A. B 带负电B. B 的空腔内电场强度为零C. B 的内表面电场强度为2/r kq E = （r 为球壳内半径）D. 在B 的外面把一带负电的小球向B 移时，B 内表面电场强度变小解析：把金属壳接地时，金属壳B 和地球就可看成一个大导体。
相对小球A 来说，B 的内表面是近端，地球另一侧是远端，因此B 的内表面被A 感应而带负电（即B 带负电），地球另一侧带正电，所以A 选项正确；因为金属壳B 的内表面带负电，电场线由A 指向内表面，所以B 选项不正确；因为B 的内表面的电场强度等于A 球和B 内表面的负电荷形成的电场的叠加，可知B 的内表面场强2/r kq E >，所以C 项错；由于静电屏蔽的作用，当把一带负电的小球移向B 时，B 的内表面电场强度不变，故选A 。
答案：A（二）电容器、电容1、两个彼此绝缘又相互靠得很近的导体就是一个电容器。
带电导体静电平衡
带电导体静电平衡
带电导体静电平衡是指当一个导体带有静电荷时，其内部电场和外部电场达到平衡状态的现象。
这种平衡状态是由于导体内部的自由电子在电场作用下移动，使得导体内部电荷分布达到均衡，从而抵消外部电场的作用。
在带电导体静电平衡的状态下，导体表面的电荷密度是均匀的，且电场强度在导体表面处垂直于表面。
这种平衡状态对于电学实验和应用非常重要，因为它可以保证实验结果的准确性和设备的正常运行。
在实际应用中，带电导体静电平衡的状态可以通过以下几种方式实现：
1. 通过接地消除静电荷：当一个带有静电荷的导体与地面相连时，导体内部的自由电子会流向地面，从而消除导体表面的静电荷，使得导体达到静电平衡状态。
2. 通过电场屏蔽实现静电平衡：当一个带有静电荷的导体被放置在另一个带有相反电荷的导体附近时，两个导体之间会形成电场屏蔽，从而使得导体内部的电荷分布达到均衡，达到静电平衡状态。
3. 通过电容器实现静电平衡：当一个带有静电荷的导体与另一个带有相反电荷的导体之间形成电容器时，两个导体之间会形成电场，从而使得导体内部的电荷分布达到均衡，达到静电平衡状态。
带电导体静电平衡是电学实验和应用中非常重要的现象，它可以保证实验结果的准确性和设备的正常运行。
在实际应用中，我们可以通过接地消除静电荷、电场屏蔽和电容器等方式实现静电平衡状态。
人教版高中物理选修3
人教版高中物理选修3是高中物理教材的一个组成部分，主要涉及一些高级的物理概念和理论。
具体内容如下：
1. 静电场：包括电荷、电场、电场线、电势能、电势、等势面、电容、静电感应、静电平衡、电容器等概念。
2. 恒定电流：主要介绍电流的形成、电流的恒定条件、欧姆定律、电阻定律等内容。
3. 磁场：包括磁场、磁感应线、磁感应强度、磁通量等概念。
4. 电磁感应：主要介绍法拉第电磁感应定律、楞次定律等概念。
5. 交流电：主要介绍交流电的产生、正弦交流电及其表示方法、交流电的功率和效率等。
6. 电磁波：主要介绍电磁波的产生、传播、电磁波谱等概念。
7. 光学：包括光的折射、反射、干涉、衍射等现象，以及光的波动理论等。
8. 原子物理：主要介绍原子结构、能级跃迁等概念。
9. 量子物理：主要介绍量子力学的基本概念和原理，如波粒二象性、量子态等。
高二物理电容器与静电问题的归纳
嗦夺市安培阳光实验学校高二物理电容器与静电问题的归纳粤教版一. 本周教学内容：电容器与静电问题的归纳二. 学习目标：1、掌握平行板电容器两类典型问题的求解方法。
2、电容器问题与能量的结合问题的分析思路。
3、静电平衡问题的典型问题分析。
三. 重难点解析：1、电容器——容纳电荷的容器（1）基本结构：由两块彼此绝缘互相靠近的导体组成。
（2）带电特点：两板电荷等量异号，分布在两板相对的内侧。
（3）板间电场：板间形成匀强电场（不考虑边缘效应），场强大小E=U/d，方向始终垂直板面。
充电与放电：使电容器带电叫充电；使充电后的电容器失去电荷叫放电。
充电过程实质上是电源逐步把正电荷从电容器的负极板移到正极板的过程。
由于正、负两极板间有电势差，所以电源需要克服电场力做功，正是电源所做的这部分功以电能的形式储存在电容器中，放电时，这部分能量又释放出来。
电容器所带电量：电容器的一个极板上所带电量的绝对值。
击穿电压与额定电压：加在电容器两极上的电压如果超过某一极限，电介质将被击穿而损坏电容器，这个极限电压叫击穿电压；电容器长期工作所能承受的电压叫做额定电压，它比击穿电压要低。
2、电容（1）物理意义：表征电容器容纳（储存）电荷本领的物理量。
（2）定义：使电容器两极板间的电势差增加1V所需要增加的电量。
电容器两极板间的电势差增加1V所需的电量越多，电容器的电容越大；反之则越小。
定义式：UQC∆∆=式中C表示电容器的电容，△U表示两板间增加的电势差，△Q表示当两板间电势差增加△U时电容器所增加的电量。
电容器的电容还可这样定义：UQC=，Q表示电容器的带电量，U表示带电量为Q时两板间的电势差。
电容的单位是F，应用中还有μF和pF，1F=pF10F10126=μ。
注意：电容器的电容是反映其容纳电荷本领的物理量，完全由电容器本身属性决定，跟电容器是否带电，带电量多少以及两板电势差的大小无关。
（3）电容大小的决定因素电容器的电容跟两极板的正对面积、两极板的间距以及两极板间的介质有关。
高二物理必修三之静电现象与电容器 知识讲解
静电现象与电容器【学习目标】1、知道静电平衡状态，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决定式的意义，掌握电容器的两种不同变化.【要点梳理】知识点一：静电平衡状态及其特点1、静电平衡状态：要点诠释：（1）静电平衡状态的定义：处于静电场中的导体，当导体内部的自由电荷不再发生定向移动时，我们说导体达到了静电平衡状态.（2）静电平衡状态出现的原因是：导体在外电场的作用下，两端出现感应电荷，感应电荷产生的电场和外电场共同的作用效果，使得导体内部的自由电荷不再定向移动.（导体内部自由电荷杂乱无章的热运动仍然存在着）电场中的导体及电容器的应用】2、导体达到静电平衡的条件：要点诠释：（1）导体内部的场强处处为零.导体内部的场强E是外电场E0和感应电荷产生的场E/的叠加，即E是E0 和E/ 的矢量和.当导体处于静电平衡状态时，必定有感应电荷的场与外电场大小相等、方向相反，即：E0 =－E/ .（2）处于静电平衡状态的导体，其表面上任何一点的电场强度方向与导体表面垂直,表面场强不一定为零.如果导体表面的场强不与导体表面垂直，必定存在着一个切向分量，这个切向分量就会使得导体表面的自由电荷沿着表面切线方向运动，那么，导体所处的状态就不是平衡状态，与给定的平衡状态相矛盾，所以导体表面的场强方向一定与导体表面垂直.(3)导体是一个等势体，导体表面构成一个等势面.无论是在导体内部还是在导体的表面上或者是由导体的内部到表面上移动电荷，电场力都不做功，这就说明了导体上任何两处电势差为零，即整个导体处处等势.(4)电荷只分布在导体的外表面，且“尖端”电荷密度大.①导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面；②导体表面越尖锐的地方电荷密度越大，凹陷的地方几乎没有电荷.■知识点二：静电屏蔽及其应用和防护要点诠释：（1）静电屏蔽：将电学仪器用金属外壳或者金属网包围起来，以防止外电场对它的影响，金属网或者金属壳的这种作用就叫做静电屏蔽.（2）静电屏蔽的应用和防护：①为防止外界电场的干扰：有些电子设备的外壳套有金属壳，通讯电缆的外层包有一层金属网来进行静电屏蔽.②静电屏蔽也可能带来不利的影响：如航天飞机、飞船返回地球大气层时，由于飞船与大气层的高速摩擦而产生高温，在飞船的周围形成一层等离子体，它对飞船产生静电屏蔽作用，导致地面控制中心与飞船的通信联系暂时中断.对宇航员来说，这是一个危险较大的阶段. 知识点三：电容器及其电容 1、电容器 要点诠释：（1）定义：任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体，构成是一个电容器. （2）电容器的充、放电：电容器有携带电荷、储存电荷的能力电容器充电：使电容器带电的过程，也是电源的能量转化为电场能的过程.电容器放电：使电容器上的电荷减少的过程，也是电场能转化为其它形式能的过程. 瞬间的充、放电过程电路中有电流通过，平衡后两板带等量异种电荷. 2、电容器的电容 要点诠释：（1）电容的物理意义：是描述电容器储存电荷本领大小的物理量. （2）电容器电容的定义：电容器所带电量的绝对值与所加电压的比值，用字母C 表示.定义式：C QU=，其中Q 为其中一个导体所带电量的绝对值，U 为两个导体之间的电压. 单位：国际单位是法拉，简称法，用F 表示，常用的单位还有微法F μ和皮法pF ，换算关系是61211010F F pF μ==（3）平行板电容器的电容：C=4skdεπ 式中k 为静电力常量，k=9.0×109 N·m 2/C 2，介电常数ε由两极板之间介质决定. (4）电容器的分类：从构造上分：固定电容和可变电容从介质上可分为：空气电容，纸质电容，电解电容，陶瓷电容、云母电容等等.电场中的导体及电容器的应用】知识点四：平行板电容器中各物理量之间的关系 要点诠释：电容器和电源连接如图，改变板间距离、改变正对面积或改变板间电介质材料，都会改变其电容，从而可能引起电容器两板间电场的变化.这里一定要分清两种常见的变化：(1)电键K 保持闭合，则电容器两端的电压恒定（等于电源电动势）这种情况下 1=CU C, C=,4s s U Q E kd d d dεεπ∝∝=∝ （2）充电后断开K ，保持电容器带电量Q 恒定 这种情况下1C=,,4s s Q d U U E kd d C s d sεεπεε∝=∝=∝■ 【典型例题】类型一、对感应电荷产生的场的理解例1、如图所示，在离点电荷Q 为r 处，有一个沿r 方向放置的细金属棒，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____.【答案】0；2kQ()2L r +，方向向左. 【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0的.点电荷的电场属于外电场.根据点电荷的场强公式，02kQ()2E L r =+，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小相等、方向相反，所以感应电荷在该点产生的电场大小为：2kQ()2L r +，方向向左.【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. 举一反三电场中的导体及电容器的应用】【变式】图中接地金属球A 的半径为R ，球外点电荷的电量为Q ，到球心的距离为r .该点电荷的电场在球心的场强等于()【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，下列说法正确的是：（ ）A 、B 端的感应电荷越来越多22222Q Q Q Q Q A k -k B k +k C 0 D k r R r R r 、、、、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N点产生的电场强度D、导体中M，N两点的电势近似相等【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、对电容的理解例3、下列关于电容的说法正确的是：（）A、电容器的电容越大，带的电量越多B、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C、根据CQU=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D、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CQ QU U∆==∆知道，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C错误，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Q、U没有关系，例如场强、电势、电阻、密度等.举一反三【变式1】描述对给定的电容器充电时，电量Q 、电压U ，电容C 之间的相互关系图象如图所示，其中错误的是()【答案】A【变式2】关于电容器的下列说法中，正确的是：（ ） A 、 改变电容器两极板电压可以改变电容 B 、改变电容器极板的电量可以改变电容 C 、变电容器两极板正对面积可以改变电容 D 、变电容器中的电介质可以改变电容 【答案】CD类型四、电容的定量计算例4、平行板电容器所带的电荷量为8Q 410C -⨯＝，电容器两板间的电压为U ＝2V ，则该电容器的电容为 ；如果将其放电，使其所带电荷量为原来的一半，则两板间的电压为 ，两板间电场强度变为原来的 倍，此时平行板电容器的电容为 . 【答案】882101V 1/2210F F --⨯⨯、 、 、【解析】由电容器电容的定义式得：88410F 210F 2Q C U --⨯===⨯,电容的大小取决于电容器本身的构造，与电容器的带电量无关，故所带电荷量为原来一半时，电容不变.而此时两极板间的电压为：V U C Q C Q U 1212///====,板间为匀强电场，由场强与电压关系可得：E d Ud U E 2121//===【点评】（1）电容器的电容是由电容器本身的结构决定的，C 与Q 和U 无关；（2）QC U=中，Q 是指电容器一个极板所带电荷量的绝对值；（3）由公式Q C U =可推出QC U∆=∆举一反三【变式】一个电容器带电量为Q 时，板间电势差为U ，当它的电量减少6310C -⨯时，板间电势差降低2210V ⨯，此电容器的电容为＿＿＿＿；若U=400V ，此时电容器的带电量是____________.【答案】261.510,610F C μ--⨯⨯ 类型五、电容器动态变化问题例5、（2015 吉林一中期中考）如图所示，A 、B 是平行板电容器的两个极板，B 板接地，A 板带有电荷量+Q ，板间电场中有一固定点P ，若将B 板固定，A 板下移一些；或者将A 板固定，B 板上移一些，在这两种情况下，以下说法中正确的是( )A ．A 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势不变B ．A 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势升高C ．B 板上移时，P 点的电场强度不变，P 点电势降低D ．B 板上移时，P 点的电场强度减小，P 点电势降低【答案】AC 【解析】根据 C=4s kd επ、=Q U C 、=UE d三式联立可得：4 =kQ E s πε。
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静电平衡和电容器1、静电感应现象（1）静电感应现象：导体在电场中自由电荷重新分布的现象。
（2）静电感应因果关系原因 现象 结果（3）静电平衡当导体内E =0时（自由电子定向移动停止），导体达到静电平衡状态。
①静电平衡状态：导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态。
②静电平衡的条件：导体内部场强为零，即内E =0。
③静电平衡状态下导体的特征： a 、导体内部场强处处为零。
b 、导体表面场强垂直表面。
（原因：如果不垂直，场强就有一个沿导体表面的分量，自由电子还要发生定向移动）c 、导体为等势体，表面为等势面。
（原因：导体内部场强处处为零，在导体内部移动电荷时，电场力不做功，任意两点间电势差为零；电荷在导体表面移动时，电场力与位移垂直，电场力不做功）④静电平衡导体的电荷分别特点a 、导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面。
b 、在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。
2、尖端放电 （1）空气电离气体分子中的电子在强电场的作用下发生剧烈的运动，挣脱原子核对它的束缚而成为自自电子，同时气体分子变成带正电荷的正离子，这个现象叫做空气的电离。
（2）尖端放电中性的分子电离后后变成带负电的自由电子和失去电子带正电的离子，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，这相当于导体尖端失去电荷，这个现象叫做尖端放电。
（3）应用和防止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。
1、静电屏蔽（1）定义：处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，可以利用导体球壳（或金属网罩）封闭某区域，使该区域不再受外电场的影响，这一现象称为静电屏蔽。
（2）静电屏蔽的实质利用静电屏蔽现象，使金属壳的感应电荷和外加场强的矢量和为零，好像是金属壳将电场“挡”在外面，即所谓的屏蔽作用，其实是壳内两种电荷并存，矢量和为零而已。
当金属壳达到静电平衡时，内部没有电场，因而金属的外壳会对其内部起到保护作用，使它内部不受外部电场影响。
（3）静电屏蔽的两种情况①导体内空腔不受外界影响，如图甲②接地导体空腔外部不受内部电荷影响，如图乙所示。
处于静电平衡的导体，内部场强处处为零的原因是（）A、外电场不能进入导体内部B、所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零C、外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零D、以上解释都不正确如图所示，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，能起到屏蔽外电场或内电场作用的是（）如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷，在静电平衡后，下列物理量中等于零的是（）A、导体墙内任意点的场强B、导体腔内任意点的电势C、导体外表面的电荷量D 、导体空腔内表面的电荷量一个不带电金属球壳，在它的球心放入一个正电荷，其电场分布是图中的（）如图所示，一导体球A 带有正电荷，当只有它存在时，它在空间P 点产生的电场强度大小为E A ，在A 球心与P 点连线上有一带负的点电荷B ，当只有它存在时，它在空间P 点产生的电场强度大小为E B ，当A 、B 同时存在时，根据场强叠加原理，P 点的场强大小应为（ ） A 、E B B 、E A +E B C 、B A E -E D 、以上说法都不对在点电荷-Q 的电场中，一金属圆盘处于静止状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中A 点所激发的附加场强E 的方向在图中正确的是（ ）如图所示，在球壳内部球心放置带电荷量为+Q 的点电荷，球壳内有A 点，壳壁中有B 点，壳外有C 点，则下列说法正确的是（ ） A 、E A >E C >E BB 、A 、B 、C 三点的电势C B A ϕϕϕ>= C 、E A >E B >E CD 、A 、B 、C 三点的电势C B A ϕϕϕ>>如图所示，两个相同的空心金属球M 和N ，M 带-Q 电荷，N 不带电（M 、N 相距很远，互不影响），胖碧昂各放一个不带电的金属球P 和R ，当将带正电Q 的小球分别放入M 和N 的空腔中时（ ）A 、P 、R 上均出现感应电荷B 、P 、R 上均没有感应电荷C 、P 上有，而R 上没有感应电荷D 、P 上没有，而R 上有感应电荷1、电容器（1）定义：两个彼此绝缘而又相互靠近的导体就构成了电容器。
（2）功能：电容器的主要作用是能够储存电荷或电能，这种储存在电场中的电能叫电场能（4）电容器充电、放电过程特征①充电过程：充电过程存在充电电流，此电流变化由大到小；电容器电荷量增加；电容器两极间电压增大；电容器中电场强度增强，两极板间电场能增大。
②放电过程：放电过程存在放电电流，此电流有大变小；电容器电荷量减少；电容器两极间电压减小；电容器中电场强度减弱，两极板件电场能减小。
（5）电容器的带电量电容器的带电量是指电容器一个板上电电量的绝对值 2、电容 （1）定义电容器所带电荷量Q 与两极板间电势差U 的比值叫电容（2）定义式：UQ C = （3）单位在国际单位制中，电容的单位是法拉，简称法，符号是F 常用单位还有F μ、pF （F 10F 10pF 112-6-==μ）（4）物理意义电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，数值上等于电容器两极板间的电压增加1V 所增加的带电量。
（5）电容的另一定义式：UQC ∆∆=式中C 表示电容器的电容，U ∆表示两极间增加的电压，Q ∆表示当两极间电压增加U ∆时电容器所增加的电量。
3、平行板电容器的电容 （1）平行板电容器在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质（空气也是一种电介质），就组成一个最简单的电容器，叫做平行板电容器。
①基本结构：由两块彼此绝缘互相靠近的导体组成②带电特点：两板电荷等量异号，分布在两板相对的内侧 ③板间电场：板间形成匀强电场（不考虑边缘效应），场强大小E=dU，方向始终垂直板面。
（2）平行板电容器的电容：与平行板正对面积S 及电介质的相对介电常数r ε成正比，与板间的距离d 成反比。
公式：kdr πε4SC =4、常用电容器 （1）分类方法①按形状分：圆柱形电容器，平行板电容器，球形电容器等 ②按构造分：固定电容器，可变电容器，半可变电容器等③按极板间使用的电介质分：空气电容器，真空电容器，塑料薄膜电容器，云母电容器，陶瓷电容器，电解电容器等。
（2）元件符号① ：固定电容器，其电容C 是不变的。
② ：电解电容器，有“+”“-”极之分，连接时不能接错。
（3）电容器的击穿电压和额定电压①击穿电压：电容器两极间电压超过某一数值，电介质被击穿，电容器损坏，这个极限电压称为电容器的击穿电压。
②额定电压：电容器长期正常工作时所能承受的电压称为额定电压，额定电压低于击穿电压。
注意：电容器外壳上标的是工作电压或称为额定电压。
连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时，则（ ） A 、电容器的电容C 变大B 、电容器极板所带电荷量Q 变大C 、电容器两极板间的电势差U 变大D 、电容器两极板间的电场强度E 变大当一个电容器所带电荷量为Q 时，两极板间的电势差为U ，如果所带电荷量增大为2Q ，则（ ）A 、电容器的电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变B 、电容器的电容减小为原来的21倍，两极板间电势差保持不变 C 、电容器的电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍 D 、电容器的电容保持不变，两极板间电势差减少为原来的21倍 有一充电的平行板电容器，两极间电压为3V ，使它的电荷量减少3×10-4C ，于是电容器两极板间的电压降低31，此电容器的电容量F μ，电容器原来的电荷量是C ，若把电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容量是F μ。
下列关于电容器的说法中，正确的是（）A 、电容越大的电容器，带电荷量也一定越多B 、两个电容器的带电荷量相等时，两板间电势差较大的电容器的电容较大C 、电容器的电容与电容器是否带电无关D 、电容器不带电时，其电容为零对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是（） A 、将两极板的间距加大，电容将增大B 、将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小C 、在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大D 、在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大 对于一给定的电容器，在如下图所示中，描述电容C 、带电荷量Q 、电压U 之间的相互关系的图线中正确的是（ ）A B C D某电解电容上标有“25V ，470F μ”的字样，对此，下列说法中正确的是（ ） A 、此电容器只能在直流25V 以下电压才能正常工作 B 、此电容器必须在直流25V 的电压时才能正常工作 C 、当工作电压是直流25V 时，电容才是470F μD 、这种电容器使用时，必须考虑电容器的两根引线的极性 平行板电容器保持与直流电源两极相连，充电平衡后，两极板间的电压是U ，充电荷量为Q ，两极板间场强为E ，电容为C 。
现将两极板间距离减小，则引起变化的情况是（ ） A 、Q 变大 B 、C 变小 C 、E 不变 D 、U 变小电容器两极板间电压一定，若正极板不动，将负极板远离正极板移动，则极板间某一给定的点与负极板间的电势差将（ ） A 、变大 B 、变小 C 、不变D 、以上结论均有可能在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A 与一灵敏的静电计相接，极板B 接地。
若极板B 稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化做出平行板电容器电容变小的结论的依据是（ ）A 、两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小B 、两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大C 、极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变大D 、极板上的电荷量几乎不变，两极板间的场强变大电容器是一种常用的电子元件，对电容器认识正确的是（ ） A 、电容器的电容表示其存储电荷的能力 B 、电容器的电容与它所带的电荷量成正比 C 、电容器的电容与它两极板间的电压成正比 D 、电容器常用的单位有F μ和pF ，pF 10F 13=μ电容器A 的电容比电容器B 的电容大，这表明（ ） A 、A 所带的电荷量比B 多 B 、A 比B 能容纳更多的电荷量 C 、A 的体积比B 的体积大D 、两电容器的电压都改变1V 时，A 的电荷量的该变量比B 的大一个空气平行板电容器，极板间距离为d ，正对面积为S ，充以电荷量Q 后，两极板间电压为U ，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是（ ）A 、将电压变为2U B 、将带电荷量变为2Q C 、将极板正对面积变为2SD 、将两极间充满介电常数为2的电介质如右图所示，两块平行板带电金属板，带正电的极板接地，两极间P 点处固定着一个负电荷（电荷量很小）。