2019精选教育年秋高二物理(人教版)选修31随堂检测卷：17静电现象的应用.doc
人教版物理【选修3-1】学案：1.7《静电现象的应用》(含答案)
选修3-1第一章1.7、静电现象的应用课前预习学案一、预习目标我们通过前面的学习知道，放入电场中的电荷受到电场力的作用，而我们又知道金属导体中存在自由电子，把导体放入电场中会产生什么现象?二、预习内容1、电场的重要性质是_____________________________________.2、导体的重要特征是_________________________________.3、静电感应现象:____________________________________________4、静电感应现象的实质是_________________________5、尖端放电的原理是_______________________________.6、尖端放电的原理有何应用？避雷针的发展历史是怎样的？7、静电有哪些应用？8、哪些地方应该防止静电？三、提出疑惑课内探究学案一、学习目标1、理解静电感应现象,知道静电平衡条件；2、理解静电屏蔽二、学习过程（一）、静电平衡状态下的电场1、静电平衡条件：2、导体达到静电平衡特点：①②③（二）、尖端放电1、解释：2、应用：（三）、静电屏蔽1、理解：处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。
因此，可利用金属外壳或金属封闭某一区域不在受外界电场的影响，这一现象称静电屏蔽2、两种情况：①金属内部空间不受壳外部电场的影响②接地的封闭的导体壳内部电场对壳外空间没有影响（四）、探究：生活中我们见到的那些带静电的现象是有益的，我们是怎样利用的？三、反思总结静电平衡的特点 1 。
2、 。
3、 。
地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个 。
这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。
四、当堂检测如图，长为L 的导体棒原来不带电，现将一带电量为q 的点电荷放在距棒左端为R 的某点.当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为多大?课后练习与提高如图所示，把一个带正电的小球放人原来不带电的金属空腔球壳内，小球带不带电？参考答案课前预习学案二、预习内容1、对放入其中的电荷有力的作用。
人教版高二物理(选修3-1)第一章《第7节静电现象的应用》课堂同步练习(含答案)
人教版高二物理（选修3-1）第一章《第7节静电现象的应用》课堂同步练习（含答案）1．干燥的冬天开车门时手与金属车门之间容易“触电”，为了防止“触电”，在淘宝上出现了名叫“静电消除器”的产品，手持“静电消除器”与车体金属部分接触一下（如图所示），就可以防止“触电”。
关于这一现象及这一产品，下列说法不正确的是A ．这种“触电”现象是一种静电现象B ．“静电消除器”应该为导体C ．人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体上的电荷都被“静电消除器”吸收而消失了D ．人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体最终构成一个等势体2．如图所示为空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电的小金属球放入腔内，静电平衡时，图中A 、B 、C 三点的电场强度E 和电势φ的关系是A ．ABC A B C E E E ϕϕϕ>>>>，B ．A BC A B C E E E ϕϕϕ=>=>，C ．A B C A B C E E E ϕϕϕ===>，D ．A B C A C BE E E ϕϕϕ>>>>，3．利用静电除尘可以大量减少排放烟气中的粉尘。
如图是静电除尘装置的示意图，烟气从管口M 进入，从管口N排出，当A 、B 两端接上高压后，在电场作用下管道内的空气分子被电离为电子和正离子，而粉尘在吸附了电子后最终附着在金属管壁上，从而达到减少排放烟气中粉尘的目的。
根据上述原理，下面做法正确的是A ．A 端接高压正极，B 端接高压负极B．A端接高压负极，B端接高压正极C．A端、B端都接高压正极D．A端、B端都接高压负极4．带正电的空心金属球壳置于绝缘支架上，将4个原来不带电的金属小球按图示位置放置，A球用绝缘轻绳竖直悬挂，B球接地，C球用导线与球壳内部相连，D球与球壳内部接触。
设大地电势为零，当达到静电平衡时，下列说法正确的是A．由于静电感应，A球带负电，B．B球接地带负电，但电势为零C．C球不带电，但电势与球壳电势相等D．D球带正电，电势为零【答案】B5．如图所示，空心绝缘球壳的表面均匀分布负电荷时，球内各点的电场强度为零。
高二物理人教选修3-1课后训练：1.7静电现象的应用1(含解析)
课后训练1．特意用来运输柴油、汽油的油罐车，在它的尾部都装有一条拖在地上的铁链，对它的作用以下说法正确的选项是（）。
A ．让铁链与路面摩擦产生静电，使油罐车累积必定的静电荷B．让铁链发作声音，以惹起其余车辆的注意C．因为罐体与油摩擦产生了静电，罐体上的静电被铁链导入大地，进而防止了火花放电D．因为罐体与油摩擦产生了静电，铁链将油的静电导入大地，进而防止了火花放电2．以下图，一个方形的金属盒本来不带电，现将一个带电荷量为＋ Q 的点电荷放在盒左边邻近，达到静电均衡后，盒上的感觉电荷在盒子内部产生的电场散布状况正确的选项是（）。
3．一个不带电的空心金属球，在它的球内放一个正电荷以下图，其电场散布正确的是（）。
4．以下图，在本来不带电的金属细杆ab 邻近 P 处，搁置一个正点电荷，达到静电均衡后（）。
A． a 端的电势比 b 端的高B． b 端的电势比 d 点的低C． a 端的电势不必定比 d 点的低D．杆内 c 处场强的方向由 c 指向 b5．以下图，接地的金属板右边有固定的点电荷＋点，此中 a 到＋ Q 的距离较小。
以下说法正确的选项是（Q， a、 b）。
点是金属板右边表面的两A．因为静电感觉，金属板右边表面带负电，左边表面带正电B．因为静电感觉，金属板右边表面带负电，左边表面不带电C．整个导体，包含表面上的a、 b 点，是一个等势体，且电势等于零D． a、 b 两点的场强不为零，且 a、 b 两点场强方向同样，但 a 点的场强比 b 点的场强要强(大 )一些6．以以下图所示，一水平搁置的金属板P，它的正上方有一带正电的点电荷绝缘的带正电小球(可视为质点，带电荷量很小，不影响原电场 )从左端以速度向右端运动，在该运动过程中（）。
Q，一表面v0沿 P 上表面A．小球先减速后加快运动 B ．小球做匀速直线运动C．小球的电势能保持不变D．小球遇到的静电力方向时辰变化7．以下图，带正电的小球凑近不带电的金属导体 AB 的 A 端，因为静电感觉，导体端出现负电荷， B 端出现正电荷，对于导体 AB 感觉起电的说法正确的选项是（）。
高二物理新人教版选修3-1学业分层测评：第1章 7 静电现象的应用【含解析】
学业分层测评(七)(建议用时：45分钟)1．(多选)导体处于静电平衡时，下列说法正确的是( )A．导体内部没有电场B．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面C．导体内部场强为零D．导体上的场强不一定处处为零【解析】导体内部有电场，分别是场源电荷产生的电场和感应电荷产生的电场，但两个场强的矢量和为零，A错、C对；导体内部有自由电荷，但没有净电荷，B错；导体表面场强可以不为零，D对．【答案】CD2．一个带电的金属球，当它带的电荷量增加后(稳定)，其内部的场强( )A．一定增强B．不变C．一定减弱D．可能增强，也可能减弱【解析】处于静电平衡状态的带电导体内部场强处处为零，B正确．【答案】 B3．电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是( )A．铜丝编织的衣服不容易拉破，所以用铜丝编织衣服B．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用C．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用D．铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用【解析】当人体直接处于强大电场之中时，很容易由于静电感应而被电到，但若被铜丝编织的衣服所包裹，当达到静电平衡时，铜丝衣服的屏蔽作用使人体内电场强度保持为零，对人体起保护作用，C正确．【答案】 C4．一带有绝缘座的空心球壳A带有4×10－8 C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B带有2×10－8C的负电荷，使B球与A的内壁接触，如图177所示，则A、B带电量分别为( )图177A．Q A＝1×10－8 C Q B＝1×10－8 CB．Q A＝2×10－8 C Q B＝0C．Q A＝0 Q B＝2×10－8 CD．Q A＝4×10－8 C Q B＝－2×10－8 C【解析】将B与A的内表面接触后，正负电荷中和，净电荷分布在导体的外表面，故B选项正确．【答案】 B5．(多选)如图178所示，放在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C，如把一带有正电荷的绝缘体A移近金属网罩B，则( )图178A．在B的内表面带正电荷，φB＝φC＝0B．在B的右侧外表面带正电荷C．验电器的金属箔片将张开，φB＜φCD．B的左右两侧电势相等【解析】由金属网罩的静电屏蔽作用，B的内表面不带电，故A错误；由于静电感应，金属网罩表面的自由电子重新分布，根据“近异远同”的结论，B的右侧外表面带正电荷，故B正确；由于金属网罩的静电屏蔽作用，B的内部电场强度处处为零，故验电器的金箔不张开，故C错误；金属网罩处于静电平衡状态，是等势体，故其左右两侧电势相等，故D 正确．【答案】BD6．(多选)如图179所示，一个不带电的导体球N，置于空心导体球M附近，现将另一个电荷量为Q的金属球放于空腔导体M内，则( )图179A．若M接地，N上无感应电荷B．若M不接地，且M原来不带电，N上无感应电荷C．若M不接地，且M原来不带电，N上有感应电荷D．若M不接地，且M原来带电，N上一定有感应电荷【解析】(1)若M接地，分析N上带电情况(2)若M不接地①M原来不带电，分析N上带电情况②M原来带电，分析N上带电情况【答案】AC7．在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆盘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′的方向在下图中正确的是( )【解析】不易直接判断感应电荷在A点产生的场强的方向，可转换为－Q在A点产生的场强的方向，利用E感＋E合＝0，判断感应场强的方向．因此在盘中A点激发的附加场强E′应与－Q在A点产生的场强等大反向，A正确．【答案】 A8．如图1710所示，一导体AB放在一负电荷的电场中，导体AB与大地是绝缘的，当导体处于静电平衡时，图1710(1)比较A端和B端电势的高低．(2)比较A点和B点场强大小．(3)比较A、B端外表面场强大小．(4)若A端接地，AB导体带什么电？(5)若把A端和B端用导线连接，A、B端电荷中和吗？【解析】(1)AB导体处于静电平衡状态，是等势体，φA＝φB.(2)A点和B点场强均为零，E A＝E B＝0.(3)利用电场线分布可知A端分布密，E′A>E′B.(4)AB导体处于负电荷的电场中，其电势低于大地的零电势，负电荷要从AB流向大地，则导体带正电，与A、B哪端接地无关．(5)A端和B端等势，电荷不沿导体移动，电荷不会中和．【答案】见解析9．(多选)如图1711所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q，a、b点是金属板右侧表面的两点，其中a到＋Q的距离较小．下列说法正确的是( )图1711A．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电B．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面不带电C．整个导体，包括表面上的a、b点，是一个等势体，且电势等于零D．a、b两点的电场强度不为零，且a、b两点电场强度方向相同，但a点的电场强度比b点的电场强度要强(大)一些【解析】金属板若不接地，右侧表面将有感应的负电荷，左侧表面将有感应的正电荷，现金属板右侧接地，金属板与地球形成了一个大导体，金属板相当于近端，而地球相当于远端，A错误，B正确；由处于静电平衡状态导体的特点可知，a、b两点电势相等，接地后电势等于零，C正确；金属板是一个等势体，电场线垂直于导体表面，所以a、b两端的场强方向相同，由a距＋Q较近，b距＋Q较远，a处的电场线较密集，故a处的场强比b处的场强要大些，D正确．【答案】BCD10．如图1712所示，一块光滑铁板水平放置，在铁板上方高为h处依次有带电量为＋Q和带电量为－Q的两个点电荷，一个带电量为＋q的绝缘小球从铁板的左端以初速度v0向右运动，并一直沿着铁板表面到达铁板的右端，则在小球通过铁板的过程中( )图1712A．先减速运动，后加速运动B．先加速运动，后减速运动C．先减速运动，后加速运动，再减速运动D．一直匀速运动【解析】因为铁板处于静电平衡状态，其表面是等势面，因此铁板表面附近的电场强度与铁板处处垂直，小球在水平方向上不受力，因此一直以初速度v0做匀速运动，D正确．【答案】 D11．如图1713所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连．开始，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出．当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到，不再有烟从玻璃管中冒出来了．过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘．请思考一下：这是什么原因？图1713【解析】当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，形成强电场．烟尘颗粒都是带电的，在强电场中受静电力作用偏转后被吸附在管壁上．【答案】见解析12．如图1714所示，两个点电荷A和B，电荷量分别为q1＝－9.0×10－9C、q2＝2.7×10－8C，彼此相距r＝6 cm，在其连线中点处放一半径为1 cm的金属球壳，求球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度(静电力常量k＝9×109N·m2·C－2)．图1714【解析】由于球壳达到静电平衡后各点的场强为零，故感应电荷在球心O处产生的场强与q1和q2在O处场强的矢量和等大反向，设由O指向B方向为场强正方向，即E＝E感＋E1＋E2＝0所以E 感＝－(E 1＋E 2)＝－⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤kq 1⎝ ⎛⎭⎪⎫r 22－kq 2⎝ ⎛⎭⎪⎫r 22 ＝－⎣⎢⎡⎦⎥⎤9×109×－9.0×10－90.032－9×109×2.7×10－80.032N/C ＝3.6×105 N/C ，方向由O 指向B .【答案】 3.6×105 N/C 方向由O 指向B。
高二物理人教版选修3-1课时训练7静电现象的应用 含解析
解析:因为铁板处于静电平衡状态,因此铁板表面附近的电场强度与铁板处处垂直,小球在水平方向上不受力,因此一直以速度v0做匀速运动。选项D正确。
答案:D
8.
(多选)右图是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧,对矿粉分离的过程,下列表述正确的有( )
答案:B
2.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正电荷,其电场分布是图中的( )
解析:球心处电荷在空心金属球内外壁分别感应出异种电荷,在球外空间处存在电场作用,但金属球壳内不存在电场,选项B正确。
答案:B
3.(多选)某同学做静电感应实验,有下列步骤及结论:①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙,但甲、乙两球不接触;②用手触摸甲球;③手指移开;④移开乙球;⑤甲球带正电;⑥甲球不带电。下列操作过程和所得结论正确的有( )
答案:BC
4.
(多选)如图所示,在真空中把一原来不带电的绝缘导体向带负电的小球P缓缓靠近(不相碰),下列说法正确的是( )
A.B端的感应电荷越来越多
B.导体内电场强度越来越大
C.导体的感应电荷在M点产生的电场强度恒大于在N点产生的电场强度
D.导体的感应电荷在M、N两点产生的电场强度相等
解析:在绝缘导体向带电小球移动的过程中,导体中自由电荷受到外电场的作用力变大,使自由电荷不断定向移动,故选项A正确。由于导体缓慢移动,所以移动过程中导体可视为总是处于静电平衡状态,其内部电场强度应等于零,故选项B错误。要使导体内合电场强度等于零,感应电荷在M、N两端的电场强度应与带电小球P在M、N两端产生的电场强度大小相等、方向相反,由E= 可知选项C正确,D错误。
答案:ACD
7.
人教版高二物理选修3-1课时同步测验卷：1.7静电现象的应用
1.7静电现象的应用一、单选题1．静电喷涂是利用高压静电电场(电场可以类比于等量异种点电荷形成的电场)使带负电的涂料微粒向工件运动,并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法,其工作原理如图所示.忽略运动中涂料微粒间的相互作用和微粒的重力.下列说法中正确的是（）A．涂料微粒在向被喷涂工件运动的轨迹中,在直线轨迹上电势升高最快B．当静电喷涂机与被喷涂工件之间的距离增大时,运动中的涂料微粒在同一点所受电场力增大C．涂料微粒的运动轨迹仅由被喷涂工件与静电喷涂机之间所接的高压电源决定D．在静电喷涂机水平向左移动的过程中,有两个带有相同电荷量的微粒先后经过被固定的工件右侧P点(相对工件的距离不变)处,先经过的微粒其电势能较大2．为了研究空腔导体内外表面的电荷分布情况，取两个验电器A和B，在B上装一个几乎封闭的空心金属球C（仅在上端开有小孔），D是带有绝缘柄的金属小球，如图所示。
实验前他们都不带电，实验时首先将带正电的玻璃棒（图中未画出）与C接触使C带电。
以下说法正确的是A．若将带正电的玻璃棒接触C外表面，则B的箔片带负电B．若将带正电的玻璃棒接触C内表面，则B的箔片不会带电C．使D接触C的内表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大D．使D接触C的外表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大3．即使是在干燥的冬天，人体仍然是良导体，小明在地毯上行走若带上了大量的负电荷，不计其他电场影响，则（）A．小明此时与地之间没有电势差B．小明与不带电且跟地绝缘的客人握手时，不会产生电流C．小明与不带电且跟地不绝缘的客人握手时，客人的电势会降低D．小明靠近客人(还未与其接触)时，若该客人不带电且与地绝缘，此时客人的电势会降低4．如图为静电除尘机理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，达到除尘目的，图中的对称性虚线为电场线(方向未标)，不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则A．电场线方向由放电极指向集尘极集尘B．图中A点电势低于B点电势C．尘埃在迁移过程中做匀变速直线运动D．尘埃在迁移过程中动能减小5．如图所示，带正电的导体球A置于原来不带电的空腔导体球B内，a、c分别为导体A、B内的点，b为导体A 和B之间的一点，下列说法正确的是（）A．a、b、c三点的电势都相等B．a点的场强为零，但电势最高C．b点的场强为零，但电势大于零D．a、b、c三点的场强都为零6．如图所示为不带电空腔球形导体，现将一个带负电的小金属球A放入腔中，当导体处于静电平衡状态时，图中a、b、c三点的电场强度E和电势 的关系是（）A ．a c b E E E >>，a b c ϕϕϕ<<B ．a c b E E E =<，a b c ϕϕϕ=>C ．a c b E E E ==，a b c ϕϕϕ==D ．a b cE E E >>，a b c ϕϕϕ>>7．如图所示，带正电荷的球C 靠近不带电的枕形金属导体AB 的A 端，以下说法正确的是（ ）A ．若先移走球C ，再将A 、B 两部分从中间分开，则A 端带负电，B 端带正电B ．保持球C 的位置不动，用手去接触B 端，则A 端带负电，B 端带正电C ．保持球C 的位置不动，用手去接触A 端，则A 端带负电，B 端不带电D ．若先移走球C ，在移走球C 的过程中，枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动8．如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下列说法正确的是( )A ．当开关S 断开时,导体左端带正电，右端带负电B ．当开关S 闭合时,导体左端带负电，右端带正电C ．当开关S 断开时,A 、B 两点场强相等,且都为零D ．当开关S 闭合时,A 点电势高于B 点电势9．如图原来不带电的金属球A 的半径为R ，将带电量为Q 的正点电荷移到球外距球心距离为r 的地方，将A 球接地则（ ）A．A球仍不带电B．球心处的电场强度为0C．球上距Q越近的地方电势越低D．该点电荷在球心处产生的电场的场强大小等于010．如图显示了在外加匀强电场E0的情况下，无穷大导体板中静电平衡的建立过程。
高中物理人教版选修3-1《1.7 静电现象的应用》练习题(1)
人教版选修3-1《1.7 静电现象的应用》练习题(1)一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.下列说法正确的是()A. 根据电势差的定义式U ab=W ab可知，带电荷量为1C的负电荷，从a点移动到b点的过程中q克服电场力做功为1J，则a、b两点间的电势差U ab=1VB. 真空中点电荷的电场强度公式是E=kQ，均匀带电球体球心处的电场强度也可以用该公式计r2算，结果为无穷大C. 根据电场强度的定义式E=F可知，电场中某点的电场强度与试探电荷q所受的库仑力成正q比D. 根据磁感应强度的定义式B=F可知，若长度为1m的直导体棒中通过1A的电流，放在匀强IL磁场中受到的安培力为1N，就说明磁感应强度一定是1T2.带电体表面的电荷分布是()A. 表面平坦的部位电荷分布密集，不易放电B. 表面突出的部位电荷分布密集，易产生放电C. 表面平坦的部位电荷分布稀疏，易产生放电D. 表面突出的部位电荷分布稀疏，不易放电3.两相同金属小球所带电荷量分别为+3Q和−Q，将两小球接触后分开，它们所带的电荷量各为()A. +3QB. +2QC. +QD. −Q4.如图所示的照片展示了一个静电实验现象，该实验员将手轻碰带有静电的储能金属球，其头发会自然竖起散开，产生这种现象的原因是()A. 头发间的静电斥力B. 头发间的静电引力C. 头发与地面间的静电斥力D. 头发与金属球间的静电引力5.两个相距一定距离的带电粒子之间的静电力大小为F，将两粒子的距离增大至二倍时，它俩的静电力大小为原来的()FA. 2FB. 12F D. 与距离有关，无法判断C. 146.如图所示，金属球壳原来带电，而验电器原来不带电，现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连．验电器的金属箔将()A. 不会张开B. 一定会张开C. 先张开，后闭合D. 可能张开7.如图所示，A、B两处固定有等量异种点电荷，一带负电的粒子从其连线上的M点静止释放，仅在电场力作用下运动到N点，则在M到N的运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化、粒子的动能E k和E P随位移x的变化图线正确的是()A. B.C. D.8.在现在这样的季节，我们经常穿有毛绒衫．你有过这样的经历吗？当我们脱毛绒衫时，静电经常会跟你开个小玩笑．下列一些相关的说法中正确的是()A. 当将外衣脱下的过程中，内外衣因摩擦而起电，内衣和外衣所带的电荷是同种电荷B. 如果内外两件衣服可看作平行板电容器的两极，假设将外衣脱下的某个过程中两衣间电荷量一定，则随着两衣间距离的增大，两衣间电容变大，两衣间的电势差变小C. 脱衣时如果人体带上了电，当手接近金属门把时，会造成对人体轻微的电击D. 在将外衣脱下的过程中，不计放电中和，内外两衣间隔增大，衣物上电荷的电势能将减小9.利用静电除尘可以大量减少排放烟气中的粉尘。
人教版高二物理选修3-1第一章1.7静电现象的应用（概念、课堂例题、课后作业）（有答案）
⼈教版⾼⼆物理选修3-1第⼀章1.7静电现象的应⽤（概念、课堂例题、课后作业）（有答案）1.7静电现象的应⽤班级_____姓名_________ 【学习⽬标】1.了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的导体的特性。
2.了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。
3.了解尖端放电和静电屏蔽现象。
【基本概念】⼀、静电平衡状态下的导体的电场1.静电感应现象：把导体放⼊电场，导体内部的______________在电场⼒作⽤下定向移动，⽽使导体两端出现______________电荷的现象。
2.静电平衡状态：导体在电场中发⽣静电感应现象，感应电荷的电场与原电场叠加，使导体内部各点的合电场强度______________，导体内的⾃由电⼦不再______________的状态。
3.静电平衡状态的特征(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强______________。
(2)处于静电平衡状态的导体，外部表⾯附近任何⼀点的场强⽅向必跟该点的表⾯____________。
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个______________，导体的表⾯为______________。
⼆、导体上电荷的分布1.处于静电平衡状态的导体，内部没有电荷，电荷只分布在导体的______________。
2.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。
【例题讲解】[例1]如图所⽰，⼀个不带电的表⾯绝缘的导体P正在向带正电的⼩球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发⽣放电现象，则下列说法中正确的是()A.B端的感应电荷为负电荷B.导体P内部场强越来越⼤C.C点的电势⾼于B点电势D.导体上的感应电荷在C点产⽣的场强始终⼤于在B点产⽣的场强[例2]如图所⽰，把原来不带电的⾦属壳B的外表⾯接地，将⼀带正电的⼩球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的空腔内电场强度为零B.B不带电C.B的外表⾯带正电D.B的内表⾯带负电[例3] (多选)如图所⽰，⼀个不带电的导体球N，置于空⼼导体球M附近，现将另⼀个带电荷量为Q的⾦属球放于空腔导体M 内，则()A.若M接地，N上⽆感应电荷B.若M不接地，且M原来不带电，N上⽆感应电荷C.若M不接地，且M原来不带电，N上有感应电荷D.若M不接地，且M原来带电，N上⼀定有感应电荷【课后巩固】1.下列与静电屏蔽⽆关的是( ) A.避雷针的顶端做得很尖细B.⽤⼏万伏的⾼压电电击关在⾦属笼⾥的鸟，⽽鸟安然⽆恙C.超⾼压带电作业的⼯作⼈员穿戴的⼯作服⽤包含⾦属丝的织物制成D.电视闭路线芯外常包有⼀层⾦属⽹2.静电学知识在⽣活中有着⼴泛的应⽤，下列应⽤说法不正确的是( ) A.⾼压输电线上⽅有两根导线与⼤地相连可免遭雷击 B.⼩鸟停在单根⾼压输电线上会被电死C.燃⽓灶的电⼦点⽕器的放电电极做成钉尖形⽐球形好D.打雷时，待在汽车⾥⽐待在⽊屋⾥要安全3.如图所⽰，接地⾦属球A 的半径为R ，球外点电荷的电荷量为Q ，到球⼼的距离为r ，则该⾦属球上感应电荷的球⼼O 处产⽣场强等于( )A.k Q r 2－k Q R 2B.k Q r 2＋k QR 2 C.零D.k Q r2 4.将悬挂在细线上的带正电的⼩球A 放在不带电的⾦属空⼼球C 内(不和球壁接触)，另有⼀个悬挂在细线上的带负电的⼩球B 向C 靠近，如图所⽰，下列说法正确的有( ) A.A 往左偏离竖直⽅向，B 向右偏离竖直⽅向 B.A 的位置不变，B 往右偏离竖直⽅向 C.A 向左偏离竖直⽅向，B 的位置不变 D.A 和B 的位置都不变5.⼀带有绝缘底座的空⼼⾦属球壳A 带有4×10－8 C 的正电荷，有绝缘柄的⾦属⼩球B 带有2×10－8C 的负电荷，使B 球与球壳A 内壁接触，如图所⽰，则A 、B 带电荷量分别为( )A.Q A ＝1×10－8 C ，Q B ＝1×10－8 C B.Q A ＝2×10－8 C ，Q B ＝0 C.Q A ＝0，Q B ＝2×10－8 CD.Q A ＝4×10－8 C ，Q B ＝－2×10－8 C6.(多选)如图所⽰，放在绝缘台上的⾦属⽹罩B内放有⼀个不带电的验电器C，若把⼀带有正电荷的绝缘体A移近⾦属⽹罩B，则()A.在B的内表⾯带正电荷，φB＝φC＝0B.在B的右侧外表⾯带正电荷C.验电器的⾦属箔⽚将张开，φB<φCD.φB＝φC，B的左右两侧电势相等7.(多选)如图所⽰，⾦属球壳A带有正电，其上⽅有⼀⼩孔a，静电计B的⾦属球b⽤导线与⾦属球c相连，以下操作所发⽣的现象中，正确的是()A.将c移近A，但不与A接触，B会张开⼀定⾓度B.将c与A外表⾯接触后移⾛，B会张开⼀定⾓度C.将c与A内表⾯接触时，B不会张开⾓度D.将c置于A空腔内，但不与A接触，B不会张开⾓度8.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4所⽰。
2019-2020年人教版高中物理选修3-1检测题：(七) 静电现象的应用含答案
课时跟踪检测（七）静电现象的应用1．处于静电平衡中的导体，内部电场强度处处为零的原因是( )A．导体内部无任何电场B．外电场不能进入导体内部C．所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零D．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解析：选D 导体内部电场强度处处为零是由于感应电荷的电场与外电场叠加的结果，故D正确。
2.一金属球，原来不带电，现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，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E a、E b、E c，三者相比，则( )A．E a最大B．E b最大C．E c最大D．E a＝E b＝E c解析：选C 处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，故a、b、c三点的场强都为零。
处于静电平衡状态的导体内部场强为零是感应电荷产生的电场与外电场叠加的结果，所以感应电荷在球内某点产生的电场的场强与MN在这一点产生的电场的场强等大反向。
比较a、b、c三点感应电场的场强，实质上是比较带电体MN在这三点的场强。
由于c点离MN 最近，故MN在c点的场强最大，感应电荷在c点的场强也最大。
正确选项为C。
3．在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”。
在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响。
空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰。
下列说法正确的是( )A．场是一种人为假设，实际是不存在的B．航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力C．外电场在空腔导体的内部产生的场强为0，所以外电场被屏蔽D．在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为0解析：选D 场是看不见，摸不着，但是一种物质形态存在的，所以A错误。
航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中物体处于失重状态，但仍存在重力，所以B错误。
外电场在空腔导体的内部产生的场强，与感应电荷在内部的电场强度相互叠加后为0，所以C 错误。
高二物理(人教版)选修31课时检测练习卷：1.7 静电现象的应用
高二物理（人教版）选修31课时检测练习卷：1.7 静电现象的应用【解析】首先画出电场线（如图所示），沿电场线的方向电势降低，b端电势比d点低，B正确。
金属杆ab静3．如图所示，将原来不带电的金属导体杆放到一个电荷量为Q的小球旁边，则导体杆上感应电荷在a、b、c三点产生的场强大小关系是A．E a=E b=E c B．E a<E b<E cC．E a>E b>E c D．无法判断【答案】B4．（多选）如图所示，A是带正电的球，B为不带电的导体，A、B均放在绝缘支架上，M、N是导体B中的两点。
以无限远处为电势零点，当导体B达到静电平衡后，说法正确的是A．M、N两点电场强度大小的关系为E M=E N=0B．M、N两点电势高低的关系为φM>φNC．M、N两点电势高低的关系为φM>φN>0D．感应电荷在M、N两点产生的电场强度为E M′>E N′【答案】AD5．（多选）如图所示，一个原来不带电的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放一个电荷量为+Q的点电荷，空心金属球的球心为O，a、b两点为空心金属球内部的两点，a、b、O与点电荷Q位于一条直线上。
下列说法正确的是A．O点的场强为零，a、b两点场强不为零B．a、b、O三点的电势相等C．空心金属球上的感应电荷在a、b两点产生的场强方向相反D．空心金属球上的感应电荷在a点产生的场强比在b 点产生的场强小【答案】BD6．带正电的空心金属球壳置于绝缘支架上，将4个原来不带电的金属小球按图示位置放置，A球用绝缘轻绳竖直悬挂，B球接地，C球用导线与球壳内部相连，D球与球壳内部接触。
设大地电势为零，当达到静电平衡时，下列说法正确的是A．由于静电感应，A球带负电，B．B球接地带负电，但电势为零C．C球不带电，但电势与球壳电势相等D．D球带正电，电势为零【答案】B7．（多选）在下列措施中，能将产生的静电尽快导走的是A．飞机轮子上搭地线B．印染车间保持湿度C．复印图片D．电工钳柄装有绝缘套【答案】AB8．下列哪些措施是为了防止静电产生的危害A．静电复印B．在高大的烟囱中安装静电除尘器C．静电喷漆D．在高大的建筑物顶端装上避雷针【答案】D9．电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是A．铜丝编织的衣服不容易拉破，所以用铜丝编织衣服B．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内的电势保持为零，对人体起保护作用C．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内的电场强度保持为零，对人体起保护作用D．铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用【答案】C10．如图所示，带正电的导体球A置于原来不带电的空腔导体球B内，a、c分别为导体A、B内的点，b为导体A和B之间的一点，下列说法正确的是A．a、b、c三点的电势都相等B．c点的场强为零，但电势最低C．b点的场强为零，但电势大于零D．a、b、c三点的场强都为零【答案】B11．（多选）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。
人教版高中物理选修3-1高二同步训练：1.7《静电现象的应用》(新).docx
高中物理学习材料桑水制作1．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是( )A．导体内部没有电场B．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面C．导体内部没有电荷的运动D．以上说法均不正确答案：ABC2．一个不带电金属球壳，在它的球心放入一个正电荷，其电场分布是图1－7－8中的( )图1－7－8解析：选B.由于处于静电平衡状态的导体内部的场强处处为零，故A选项不正确；由于空腔内部有一个正电荷，故在空腔内表面感应出等量的负电荷，外表面感应出等量的正电荷，因此C、D选项不正确；因外表面上分布有正电荷，故电场线应呈辐射状，所以B选项正确．3．如图1－7－9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，下列说法正确的是( )图1－7－9A．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处的场强的方向由a指向b解析：选B.处于静电平衡状态的导体，内部场强为零，整体是一个等势体，由此判断选项B正确．4．如图1－7－10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)，旁边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( )图1－7－10A．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上有感应电荷解析：选D.当将带正电Q的小球放入M的空腔中时，对M产生静电感应使M的内表面带负电，而外表面带正电，其电荷量为Q，它与原来金属球M外表面所带的－Q正好中和，使外表面不带电，实际上是M所带－Q被吸引至内表面，所以金属球M外部不存在电场，不能对P产生静电感应，P上没有感应电荷．当将带正电Q的小球放入原来不带电的N的空腔中时，对N产生静电感应，使N内表面带负电荷，N外表面带正电荷，N外部有电场，对R产生静电感应，使左端带负电，右端带正电．选项D正确．5．有一绝缘空心金属球A，带有4×10－6C的正电荷，一个有绝缘柄的金属小球B，带有2×10－6C的负电荷，若把B球跟A球的内壁相接触，则B球上的带电荷量为________C，A 球上的带电荷量为________C，电荷分布在________．解析：B跟A相接触后，它们成为一个导体，所有电荷都将分布在导体的外表面．在A的外表面，部分正电荷与所有负电荷发生中和现象，未被中和的正电荷仍分布在A的外表面．答案：0 ＋2×10－6A的外表面一、选择题1．处于静电平衡中的导体，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．以上解释都不正确答案：C2．图1－7－11中接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电荷量为Q，到球心的距离为r.该点电荷的电场在球心的场强等于( )图1－7－11A．k Qr2－kQR2B．kQr2＋kQR2C．0 D．k Q r2解析：选D.本题求解的是点电荷Q在球心处的场强，不是合场强．根据点电荷场强公式求得E＝kQr2，故D对．3．一金属球，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1－7－12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E a、E b、E c，三者相比( )图1－7－12A．E a最大B．E b最大C．E c最大D．E a＝E b＝E c解析：选C.感应电荷在导体内部产生的场强与场源电荷在球内产生的场强的矢量和为零．离场源电荷越近的点场强越大，所以感应电荷在该点的场强也越大，选项C正确．4．如图1－7－13所示，在两个固定电荷＋q和－q之间放入两个原来不带电的导体，1、2、3、4为导体上的四个点，在达到静电平衡后，各点的电势分别是φ1、φ2、φ3、φ4，则( )图1－7－13A．φ4>φ3>φ2>φ1B．φ4＝φ3>φ2＝φ1C．φ4<φ3<φ2<φ1D．φ4＝φ3<φ2＝φ1解析：选B.正负电荷间电场线，由正电荷出发到负电荷终止，沿电场线电势逐渐降低，又因为处于电场中的两导体都处于静电平衡状态，所以φ4＝φ3>φ2＝φ1，B对．5．如图1－7－14所示，空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体．当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时，电荷将做( )图1－7－14A．向上偏转的类平抛运动B．向下偏转的类平抛运动C．匀速直线运动D．变速直线运动解析：选C.根据静电屏蔽原理可知导体空腔中没有电场，故C正确．6．(2011年长沙高二检测)电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是( ) A．铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织B．电工被铜丝编织的衣服包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用C．电工被铜丝编织的衣服包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用D．铜丝必须达到一定厚度，才能对人体起到保护作用答案：C7．如图1－7－15所示，在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q，另一表面绝缘、带正电的金属小球(可视为质点，且不影响原电场)自左以初速度v0在金属板上向右运动，在运动过程中( )图1－7－15A．小球先做减速后加速运动B．小球做匀速直线运动C．小球受到的静电力对小球先做负功，后做正功D．小球受到的静电力对小球做功为零解析：选BD.金属板处于静电平衡状态，表面为等势面．因此小球受到的静电力不做功，小球电势能保持不变，所以动能保持不变，故B、D正确．8．(2011年湖北八校高三第二次联考)如图1－7－16所示，绝缘金属球壳的空腔内有一带电小球，现在球壳左侧放一带电小球A，下列说法正确的是( )图1－7－16A．A球对球壳内的电场不影响B．由于静电屏蔽，球壳内没有电场C．球壳内外表面均没有电荷D．由于球壳接地，空腔内的电场对外部也没有影响解析：选AD.由于金属球壳接地，对内外电场都有屏蔽作用，故A、D对，球壳外表面没有电荷，因为空腔内有带电体，所以空腔内有电场，内表面有感应电荷，故B 、C 错．9.如图1－7－17所示，为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电的小金属球A 放入腔中，当静电平衡时，图中a 、b 、c 三点的电场强度E 和电势φ的关系是( )图1－7－17A ．E a >E b >E c ，φa >φb >φcB ．E a ＝E b >E c ，φa ＝φb >φcC ．E a ＝E b ＝E c ，φa ＝φb >φcD ．E a >E c >E b ，φa >φb >φc解析：选D.静电平衡导体内E ＝0即E b ＝0，沿电场线方向电势越来越低，在球形导体外的电场分布与正点电荷的电场类似，故D 选项正确．二、计算题10．如图1－7－18所示，在孤立点电荷＋Q 的电场中，金属圆盘A 处于静电平衡状态．若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内，试在圆盘A 内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示，要求严格作图)．图1－7－18解析：画出感应电荷形成的附加电场在圆盘A 内的三条电场线(实线)，如图所示．导体A 处于静电平衡状态，因此内部每点的合场强都为零，即导体A 内的每一点，感应电荷产生的电场强度都与点电荷Q 在那点的电场强度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷Q 的电场线重合，且方向相反．答案：见解析11．如图1－7－19所示，两个点电荷A 和B ，电荷量分别为q 1＝－9.0×10－9C 、q 2＝2.7×10－8C ，彼此相距r ＝6 cm ，在其连线中点处放一半径为1 cm 的金属球壳，求球壳上感应电荷在球心O 处产生的电场强度．图1－7－19解析：由于球壳达到静电平衡后各点的场强为零，故感应电荷在球心O 处产生的场强与－q 1和＋q 2在O 处场强的矢量和等大反向，设由O 指向B 方向为场强正方向，即：E ＝E 感＋E 1＋E 2＝0∴E 感＝－(E 1＋E 2)＝－[kq 1(r 2)2－kq 2(r 2)2] ＝－[9×109×(－9)×10－90.032－9×109×2.7×10－80.032] N/C ＝3.6×105 N/C ，方向由O 指向B .答案：3.6×105 N/C ，方向由O 指向B12．如图1－7－20所示，带电导体A 处于静电平衡状态，电势为φ＝200 V ．M 、N 是A 表面上的两点，电场强度E M ＝4 E N .今把一电量为q ＝5×10－8C 的正电荷分别由M 点、N 点移到无限远处，求电场力做的功．图1－7－20 解析：由静电平衡导体的特点得：φM＝φN＝φ＝200 V移到无限远处电场力做功：W M＝W N＝qU＝q(φ－0)＝5×10－8×200 J＝1.0×10－5 J.答案：均为1.0×10－5 J。
【优化课堂】高二物理人教版选修3-1学案：1.7 静电现象的应用
7静电现象的应用[学习目标] 1.了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的导体的特性．(重点) 2.了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点．(难点) 3.了解尖端放电和静电屏蔽现象．[1．静电感应现象把导体放入电场，导体内的自由电荷在电场力作用下定向移动，而使导体两端出现等量异种电荷的现象．2．静电平衡状态：导体在电场中发生静电感应现象，感应电荷的电场与原电场叠加，使导体内部各点的合电场等于零，导体内的自由电子不再发生移动的状态．3．静电平衡状态的特征(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零．(2)处于静电平衡状态的导体，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，导体的表面为等势面．4．静电平衡导体上的电荷分布带电的导体内部没有电荷，电荷分布在导体的外表面．且在导体表面越尖锐的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷．[再思考]如图1－7－1所示，把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内，小球带不带电？图1－7－1【提示】不带电．小球放入金属空腔球壳内，平衡后，电荷只分布在金属空腔球壳的外表面．[后判断](1)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零．(√)(2)静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，导体的电势也为零．(×) (3)因为外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合电场为0，所以处于静电平衡的导体内部电场处处为0.(√)[你知道家用电视机、收音机外壳的制作材料为何一般是塑料，而不用金属的主要原因吗？图1－7－2【提示】 若用金属制作家用电视机、收音机外壳，用电器的金属壳子就形成静电屏蔽，电磁信号就难以被电视机、收音机这类电磁波接收器接收，电视机、收音机就不能正常工作．[后判断](1)避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地．(×) (2)用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则验电器箔片能张开．(×) (3)飞机轮上装有拖地线，油罐车后面拖条铁链都是把静电导入大地．(√)预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中学生分组探究一 对静电平衡的理解(深化理解)第1步 探究——分层设问，破解疑难 1．静电感应现象的实质是什么？ 2．静电平衡的导体为何是等势体？ 第2步 结论——自我总结，素能培养1．静电平衡的实质：金属导体放到场强为E 0的电场中，金属中的自由电荷在电场力作用下定向移动导致导体一侧聚集负电荷，而另一侧聚集正电荷，感应电荷在导体内部产生与原电场方向相反的电场，导致合场强减小．当感应电荷继续增加，合场强逐渐减小，合场强为零时，自由电荷的定向移动停止．2．对静电平衡的三点理解(1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移动．(2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的．(3)导体达到静电平衡后内部场强处处为零是指外电场E 与导体两端的感应电荷产生的附加电场E ′的合场强为零，E ′＝－E .3．静电平衡状态下的导体的电荷分布特点(1)净电荷都分布在导体的表面，导体内部没有净电荷．(2)感应电荷分布于导体两端，电性相反，电量相等，远同近异．(3)净电荷在导体表面分布不均匀，导体表面尖锐处电荷分布密集，平滑处电荷分布稀疏，凹陷处几乎没有电荷．第3步 例证——典例印证，思维深化长为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1－7－3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1－7－3【思路点拨】 (1)导体内合场强为零． (2)点电荷电场强度E ＝k Qr2.【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E 0)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 ′＝E 0.题中所求的即为E ′，于是我们通过上述等式转化为求E 0.棒的中点到＋q 的距离为r ＝R ＋L 2，于是E ′＝E 0＝kq(R ＋L 2)2，E ′和E 0的方向相反，即方向向左．【答案】kq(R ＋L 2)2 向左解决静电平衡问题思路(1)利用静电平衡的特点．(2)分清静电平衡导体的三个场强：外电荷的场强E 0，感应电荷的场强E ′，合场强E ＝E 0－E ′＝0.第4步 巧练——精选习题，落实强化1．如图1－7－4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 处场强的方向由c 指向b图1－7－4【解析】 首先画出电场线(如图所示)，沿电场线方向电势降低，b 点电势比d 点低，B 正确．金属杆ab 在静电平衡后是一个等势体，a 点电势等于b 点电势，也比d 点低，选项A 、C 均错误．静电平衡后的导体内部场强为零，选项D 错误．【答案】 B2．如图所示，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为＋Q 的点电荷放在盒左边附近，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是( )【解析】 金属盒内部由于处于静电平衡状态，因此内部每点的合电场强度都为0，即金属盒内的每一点，感应电荷产生的电场的电场强度都与点电荷＋Q 在那点产生的电场的电场强度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷＋Q的电场线重合，但方向相反.【答案】 C学生分组探究二静电屏蔽的两种情况(拓展延伸) 第1步探究——分层设问，破解疑难1．什么材料的物体适合做静电屏蔽器？2．为什么一些精密电表的外壳是由金属材质做的？第2步结论——自我总结，素能培养第3步例证——典例印证，思维深化将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不和球壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图1－7－5所示，下列说法正确的有()A．A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向B．A的位置不变，B往右偏离竖直方向C．A往左偏离竖直方向，B的位置不变D．A和B的位置都不变图1－7－5【思路点拨】A电荷是否偏转，取决于A电荷是否受电场力的作用，即取决于A电荷所在位置是否有电场．【解析】带正电的小球A放在不带电的空心球C内，通过静电感应，空心球外壳带正电，内壁带负电．因此，金属空心球C和带电小球B带异种电荷，所以B受C球的吸引往右偏离竖直方向，而由于空心球C能屏蔽小球B所产生的外部电场，因此A球不受B球电场的影响，而保持竖直位置不变，选项B正确．【答案】 B静电屏蔽问题的分析方法静电屏蔽的本质是静电感应，从现象上看为导体处于静电平衡态，因此，分析此类问题的依据是静电平衡的特点，另外再结合场强，电势以及电场线的概念和特点．第4步巧练——精选习题，落实强化3．(多选)图中P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在哪些情况下，放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引()【解析】金属空腔不接地可屏蔽外部电场，接地可屏蔽内部电场．【答案】AD4．如图1－7－6所示，两个相同的空心金属球M和N，M带电荷量－Q，N不带电(M、N相距很远，互不影响)，旁边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上有感应电荷而R上没有感应电荷D．P上没有感应电荷而R上有感应电荷图1－7－6【解析】当将带正电Q的小球放入M的空腔中时，由于静电感应，M的内表面带负电，而外表面带正电，其电荷量为Q，它与原来金属球M外表面所带的电荷－Q正好中和，使外表面不带电．这实际上是M所带电荷－Q被吸引至内表面，所以金属球M外部不存在电场，不能使P产生静电感应，P上没有感应电荷．当将带正电Q的小球放入原来不带电的金属球N的空腔中时，由于静电感应存在，N的内表面带负电荷，外表面带正电荷，N的外部有电场，使R产生静电感应，使左端带负电，右端带正电．故选项D正确．【答案】 D静电感应现象中电荷移动方向的判断1．静电感应现象中电荷移动的方向取决于所在区域的电场方向，电荷在电场力的作用下定向移动，直至达到静电平衡．某区域净电荷不为零，该区域的电荷不一定发生定向移动；某区域净电荷为零，该区域的电荷不一定不发生定向移动．2．产生静电感应现象时，若两个或几个物体通过导线相连，应将这几个物体看作一个整体进行分析．这几个物体作为一个整体遵循静电平衡时场强、电势及电荷分布的特点．图1－7－7(多选)如图1－7－7所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，下列说法正确的是()A．A、B两点场强相等，且都为零B．A、B两点的场强不相等C．感应电荷产生的附加场强大小是|E A|<|E B|D．当电键K闭合时，电子从大地沿导线向导体移动【思路点拨】K断开时，枕形导体处于静电平衡，当K闭合时，枕形导体与大地形成同一导体，处于静电平衡．【解析】枕形导体处于静电平衡状态，其内部的A、B两点场强都为零，A对，B错．由于A离正电荷较近，正电荷在A点产生的场强较大，故感应电荷在A点产生的附加场强也较大，C错．电键K闭合时，电子从大地沿导线向导体定向移动，以中和枕形导体上的正电荷，最后使它显示负电性，D对．【答案】AD——[先看名师指津]——————————————求解此类问题时应当明确以下三点：(1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，其实质是合场强为零．(2)比较感应电荷产生的附加电场的大小、方向时，应以产生外加电场的电荷为研究对象．(3)明确接地导体的远端是地球．——[再演练应用]———————————————如图1－7－8所示，空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体．当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时，电荷将做()A．向上偏转的类平抛运动B．向下偏转的类平抛运动C．匀速直线运动D．变速直线运动图1－7－8【解析】电荷如何运动，由电荷的受力决定，而电荷的重力不计，则只需考虑电荷是否受电场力．根据电场中导体的特点，即可判断．空心导体处在带正电的带电体附近，根据电场中导体的特点，空心导体起到了静电屏蔽的作用，使得内部电场强度为零，电荷不受电场力的作用，所以做匀速直线运动，C选项正确．【答案】 C。
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静电现象的应用
时间：30分分值：60′
一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分。
在每小题给出的四个选项中. 1~6题只有一项符合题目要求；7~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
）
1．下列现象中，不能用静电知识解释的是()
A．晚上脱化纤毛衣时会有火花产生
B．油罐车尾部常拖一条铁链
C．通信卫星采用硅光电池板提供电能
D．电视机屏幕上会吸附灰尘
2．下列措施中为了防止静电产生危害的是()
A．在高大的烟囱中安装静电除尘器
B．在高大的建筑物顶端装上避雷针
C．在高大的建筑物顶端安装公用天线
D．静电喷漆
3．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（）
A．B．C．D．
4．如图所示，将带正电的金属球A移至中性导体BC附近，很短的时间导体BC就达到了静电平衡，则下列说法正确的是
A．导体B端带负电，C端带正电且B端电势比C端电势低
B．用手摸一下导体B端可使导体带上正电
C．导体C端电势比金属球A电势高
D．导体B端和C端感应电荷在导体内部产生的场强沿BC方向逐渐减小
5．电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是（）
A．铜丝编织的衣服不容易拉破，所以用铜丝编织衣服
B．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内的电势保持为零，对人体起保护作用
C．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内的电场强度保持为零，对人体起保护作用
D．铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用
6．在下列各种措施中，目的是为了防止静电危害的是（）
A．电视机后盖上开有许多小孔B．在高大的建筑物顶端装上避雷针
C．静电喷涂D．静电复印
7．如图所示，取一对用绝缘柱支持的不带电导体A和B，使它们彼此接触，现在把带正电荷的物体C移近导体A，
发现贴在A、B下部的金属箔都张开，下列说法正确的是
A．此时A带负电荷，B带正电荷
B．此时A和B都带负电荷
C．A和B分开后移去C，A、B上的金属箔仍保持张开
D．先移去C，再把A和B分开，A、B上的金属箔仍保持张开
8．如图所示，原来不带电的金属球壳内壁接地，将一带正电的小球放入其中，但不与球壳接触，则()
A．球壳内壁带负电
B．球壳外壁带正电
C．球壳外壁不带电
D．若将接地线去掉再移去正电荷，球壳外壁带负电
二、非选择题（本大题共2小题，每题10分，共20分）
9．电业工人创造了具有世界先进水平的超高压带电作业法利用“绝缘梯”使输电线间的电势差逐渐变小，直到最后使人体的电势与输电线电势相等试问：
人与输电线电势相等时，为什么没有危险？
超高压输电线周围存在强电场，人靠近输电线时，人体会有什么现象发生？
工人带电作业时穿着由金属丝和棉纱织成的均压服，有什么作用？
10．如图所示，真空中有相距为的A、B两点放置着等量同种正点电荷，现在A、B连线
的中垂线上放一个不带电的导体棒，棒内有一点恰好落在中垂线上)，且，已知静电力常量
，当棒达到静电平衡后，求：
两点电荷间的库仑力大小、B两点电荷在棒内P点产生的场强的大小
参考答案
1、C；
2、B；
3、B；
4、D；
5、C；
6、B；
7、AC；
8、ACD；
9、【答案】人与输电线电势相等时，任意两点间的电势差均为0，则电荷不会发生定向移动，因此不会对人产生危险；
人体靠近高压输电线周围的强电场时，由于静电感应，人体内的自由电荷重新分布，瞬时间负电荷向E的反方向运动，如图形成了瞬时电流；
由金属丝和绵纱织成的均压服可以起到静电屏蔽的作用；从而使人体处于静电平衡状态．
【解析】（1）人与输电线电势相等时，任意两点间的电势差均为0，则电荷不会发生定向移动，因此不会对人产生危险；
（2）人体靠近高压输电线周围的强电场时，由于静电感应，人体内的自由电荷重新分布，瞬时间负电荷向E的反方向运动，如图形成了瞬时电流；
（3）由金属丝和绵纱织成的均压服可以起到静电屏蔽的作用；从而使人体处于静电平衡状态．10、【答案】（1）（2）。