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静电平衡状态下导体的特点是历年高考的一个热点.分析此类问题,要明确静电感应是指感应电荷产生、移动到稳定的整个过程,而静电平衡状态是指导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态.处于静电平衡状态下的导体有四个特点. 一、导体内部各点场强为零 要理解导体处于电场中,导体内部既有外电场,又有感应电荷产生的电场.在静电平衡状态下,导体内部各点的合场强为零(感应电荷产生的场强与外电场等大反向).若感应电荷正在移动时(未达到静电平衡状态)不成立. 例1(1998年全国高考第7题)一金属球原来不带电,现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆mn,如图1所示,金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为ea、eb、ec,则[ ] a.ea最大 b.eb最大 c.ec最大 d.ea=eb=ec 分析 把均匀带电细杆mn可以想象分成若干段等长的小细杆,则每一小段可看作是带电量相同的点电荷.由库仑定律可求出每个点电荷在球内某点产生的场强,其方向沿球直径延长线并指向同一方向,大小是越靠近细杆的点场强越大.根据 叠加原理,将每个点电荷在球内某点产生的场强叠加,即求它们的矢量和,就得到均匀带电细杆在球内该点的电场强度.从题给的图中可以看出,均匀带电细杆在球内直径上a、b、c三点产生的场强大小是:c点最大,b点次之,a点最小.结合静电平衡特点,球内任一点合场强为零,即mn在球内任一点与球上感应电荷在该处产生的场强等大反向.所以金属
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