静电平衡习题典型
人教版2019年高中物理 静电平衡、静电屏蔽综合专题练习(含答案)
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。
手机还能接通吗？如果放在塑料饭盒中呢？试一试并解
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
，二者叠加后才能为
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
点的大，故A错误；
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。
含尘气体经过电压静电场时被电离。
尘粒与负离子结合带上负电，在强电场中受静电力作用偏转后被吸附在带正电
金属杆处于静电平衡状态，其内部场强处处为零。
因此，金属杆中点处的电场强度为。
静电平衡课后例题6-21分析
物理课本例题6-21详细分析（p178）
【例题6-21】半径为R的导体球A，带电q，球外同心地放置了内外半径为R1、R2，带电Q的导体球壳B，如图1所示，两球面距地面很远。
（1）求球壳B内、外表面上各自带有的电量及两导体的电势；（2）若导体球壳B用导线与地面接通后再断开，求导体壳B的电荷分布及两导体的电势；（3）若再将导体球A通过导线接地，求两导体的电荷分布及电势。
解：（1）在球壳B内作一包围内腔的高斯面，由于球壳内场强处处为零，故此高斯面的电通量为零。
∵ФE=∮E·dS=0（其中E=0）
∴高斯面内电荷总量为0
即球壳B内表面上的电荷q B内=—q
球壳B的总电量为Q，因此其外表面上的电量为q B外=Q+q
由电势叠加法可得导体球A的电势（详见课本）
（2）外球壳接地时，电势VB=0,这时导体球A带电q，球壳B内表面有感应电荷—q。
同样可用高斯定理证明，高斯面上E=0，所以高斯面内电荷总量为0，则qB内=—q。
设B外表面上的电荷Q’，则有
V B=（q-q+Q’）/4πɛ0R2=0
于是Q’=0
根据电势的定义求导体电势（详见课本）
（3）当球A接地后，V A=0，假设此时球A所带电荷为q’，则球壳内表面的感应电荷也变为-q’，则外球壳面上总电量变为-q+q’。
（后续求解详见课本）
【说明】为什么A接地后，仍带电荷，而不是为0？
由于A球表面和无穷远处等势，电势都为0，所以对E从A处到无穷远积分
∫E·d l=0,则E应该为0。
静电现象的应用(练习题)
静电现象的应用知识点一：静电平衡的特点(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)静电平衡状态导体的特征①处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零．（即：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 .） ②处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任一点场强方向与该点的所在表面垂直． ③静电平衡状态下的导体是个等势体，表面是等势面④处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷，净电荷只能分布在导体外表面上． 题型一：对静电平衡的理解练习1．对于处在静电平衡状态的导体，以下说法中正确的是(D ) A ．导体内部既无正电荷，又无负电荷 B ．导体内部和外表面处的电场均为零C ．导体处于静电平衡时，导体表面的电荷代数和为零D ．导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果 题型二： 感应电荷产生的场强的计算求解此类问题时应当明确以下两点：(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． 练习2: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 ________. 【答案】kq R ＋L22向左练习3:.图中接地金属球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 。
静电平衡后感应电荷在球心处产生的电场强度大小为( D )A ．k －kB ．k ＋C ．0D ．k题型三：感应电场电场线的确定练习4．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( ) 【答案】 C题型四：静电平衡的导体的电势分布静电平衡后，导体是等势体，导体表面是等势面，导体表面附近的电场线与表面垂直练习5．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【答案】 B图1－7－4练习6、如图3所示为一空腔球形导体(不带电)，现在将一个带正电的小金属球A放入空腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强E和电势φ的关系是( D )A．Ea>Eb>Ec，φa>φb>φcB．Ea＝Eb>Ec，φa＝φb>φcC．Ea＝Eb＝Ec，φa＝φb>φcD．Ea>Ec>Eb，φa>φb>φc练习7.如图所示，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…（ B ）A.φ4＞φ3,φ2＞φ1B.φ4=φ3＞φ2=φ1C.φ4＜φ3＜φ2＜φ1D.φ4=φ3＜φ2=φ1练习8．(多选)如图1－7－13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，令一表面绝缘、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( )A．小球先做减速运动后做加速运动B．小球做匀速直线运动C．小球做变加速直线运动图1－7－13D．小球受到的静电力对小球做功为零【解析】金属板上表面电场方向与表面垂直．【答案】BD知识点二静电平衡状态电荷分布规律（1）静电平衡后，导体是等势体，导体表面是等势面，导体表面附近的电场线与表面垂直（2）带电体在导体（或导体壳、导体网罩）外：感应电荷分布在导体表面--近异远同，导体内部场强处处为0用导线连接的物体看成一个整体，导体接地时，导体远端是地球，远端电荷入地带电体在导体壳（或网罩）内：在导体壳：内表面出现等量异种电荷，外表面出现等量同种电荷，（导体壳本身无电场，内部和外部空间均有电场）导体接地：外表面电荷被中和，（导体内部有电场；导体本身和外部无电场）(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．题型一：静电平衡状态的导体电荷和电场的分布练习9.在具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷，图中的四个图画出了其空间电场的电场线情况，符合实际情况的是 ( D )练习10．把一个带负电的球放在一块接地的金属板附近，对于球和金属板之间形成电场的电场线，在图中描绘正确的是 ( )【答案】 B练习11.(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【答案】AD练习12．(多选)如图1－7－9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，下列物理量中图1－7－9等于零的是( )A．导体腔内任意点的场强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【答案】ABD题型二：用导线连接的物体考虑整体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．练习14. 一个带绝缘底座的空心金属球A带有4×10－8 C的正电荷，上端开有适当小孔；有绝缘柄的金属小球B带有2×10－8 C的负电荷，使B球和A球内壁接触，如图1－7－10所示，则A、B带电量分别为( B )A．Q A＝10－8 C，Q B＝10－8 C B．Q A＝2×10－8 C，Q B＝0C．Q A＝0，Q B＝2×10－8 C D．Q A＝4×10－8 C，Q B＝－2×10－8 C练习15．如图1－7－10所示，绝缘开口空心金属球壳A已带电，今把验电器甲的小金属球与A 的内部用导线连接，用带绝缘柄的金属小球B与A内壁接触后再与验电器乙的小球接触，甲、乙验电器离球壳A足够远．那么甲验电器的箔片________，乙验电器的箔片________．(填“张开”或“不张开”)图1－7－10【答案】张开不张开知识点三静电屏蔽静电屏蔽的两种情况导体外部电场不影响导体内部接地导体内部的电场不影响导体外部导体壳外表面无电荷：外部无电场；内表面无电荷：内部无电场练习16.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【答案】 C练习17.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【答案】 B练习18．(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( )【答案】AD练习19．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【答案】 D练习20．(多选)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( )【答案】ABD。
静电平衡学生卷
静电屏蔽毛广文1、将悬在细丝上带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内。
C被绝缘固定。
另有一个挂在细丝线上的带负电的小球B向C靠近如图1所示，结果将[ ]A、A向左偏离竖直线，B向右偏离竖直线B、A位置不变，B向右偏离竖直线C、A向左偏离竖直线，B的位置不变D、A和B的位置都不变2、如图1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内做出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线（用实线表示电场线，要求严格作图）．3、（1）如图1-20所示，矩形金属片ab放在点电荷+Q的下侧，O为金属片的中点，点电荷Q与O点的连线恰与金属片垂直。
此时a、O、b三点的电势分别为U a、U O、U b；若将金属片取走，原来的a、O、b三点所在处的电势分别为U'a、U'O、U'b，则下列说法正确的是（）。
A．U'a=U'O=U'b B．U'a=U'O<U'b C．U a=U O=U b D．U a=U b=U O（2）若绝缘的带正电的小球从a点以速度v冲上光滑的金属板，在从a点滑到b 的过程中A、小球做匀速直线运动；B、小球先减速运动，然后加速运动；C、小球的电势能保持不变；D、电场力对小球做功为零；（3）若将金属板倾斜放置，倾角为θ，带电小球由静止释放，则小球将做运动5、如图5，倾角为300的直角三角形底边BC长为2L，底边处在水平位置，斜边AC为光滑绝缘导轨，现在底边中点O处放一正点电荷Q，让一个带正电的小球从斜面顶端A滑下（始终不脱离导轨），已测得滑到底端C点的速度大小为v，加速的大小为a，求它滑到斜边的垂足D处的速度和加速度的大小。
6．如图13．6－22所示，A、B为处于静电平衡状态的带电导体P表面附近的两点，两点的场强分别为E A＝100N／C，E B＝10N／C，将两个相同的带正电的粒子（不计重力）从A、B两点无初速释放，刚释放时，两个粒子的加速度之比a A：a B= ；当两个粒子运动到无穷远处时，速率之比v1：v2＝ .7、长为L的金属棒原来不带电，现将一带电荷量为q的负正电荷放在距棒左端R处且与棒在一条线上，则1）、静电平衡时，M端带电；N端带电；2）、棒上感应电荷在棒内中点O处产生的场强的大小，方向。
【专项辅导】静电平衡专项辅导训练试卷
【专项辅导】静电平衡专项辅导训练试卷1、导体处于静电平衡时，下列说法正确的是()A、导体内没有电场B、导体内没有电荷，电荷只分布在导体外表面C、导体内部没有电荷运动D、以上说法均不对答案：D解析：处于静电平衡的导体内部场强为零，是合场强为零，内部仍有电荷，而且也在运动，只是没有净电荷，没有定向移动，故D选项正确。
2、具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷，图中的四个图画出了其空间电场的电场线情况，符合实际情况的是()A、B、C、D、答案：D解析：球壳处于正电荷的电场中，达到静电平衡，球壳为等势体，电场线不会穿过球壳，故D选项正确、3、如图所示，在球壳内部球心放置带电量为＋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、A、B两点场强均为零B、E A>E B>E CC、E B＝E C＝0D、以地面电势为零，则φA>0解析：金属球壳接地，则C处场强为零，即E C＝0，B在导体内处于静电平衡，所以E B＝0，故C选项正确；画出球壳内电场线分布如图，沿电场线电势降低，D选项正确、答案：CD4、已知验电器带正电荷，当一导体移近它时，金属箔张角变小，则此导体()A、一定带正电荷B、一定带负电荷C、一定是中性的D、可能带负电也可能不带电答案：D解析：由静电感应可知，验电器带正电，当金属箔张角变小时，金属箔上分布的电荷减少了，移近它的导体对金属箔的验电器的电荷分布产生影响，且使金属箔电荷减少，则移近的导体应为不带电的中性导体或带负电荷的导体，故D选项正确。
5、如图所示，原来不带电的金属球，现沿球直径的延长线上放置一个点电荷，球内直径上三点a、b、c，三点场强大小分别为E a、E b、E c，三者相比()A、E a最大B、E b最大C、E c最大D、E a＝E b＝E c答案：D解析：金属球处于电场中达到静电平衡，内部场强处处为零，故D选项正确。
6、如图所示，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端电势比b端高B、b端电势比d点的低C、a端电势不一定比d点低D、杆内c处的场强方向由a指向b答案：B解析：处于静电平衡的导体，内部场强处处为零，导体是一个等势体，故B选项正确。
静电平衡电容器及电容(后附答案)
静电平衡电容器及电容（后附答案）例1 如图所示，一半径为R的缘缘球壳上均匀地带有电量+Q的电荷，另一电量为+q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受力为零。
现在球壳上挖去半径为r（r<<R）的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为（已知静电力常量是k），方向。
例2 如图所示，一带电量为q的金属球，固定在绝缘的支架上，这时球外P点的电场强度为E0，当把一电量也是q的点电荷放在P点时，测得点电荷受到的静电力为f；当把一电量为aq的点电荷放在P点时，测得作用于这点电荷的静电力为F，则在国际单位制中（）A．f的数值等于qE0B．F的数值等于afC．a比1小得越多，F的数值越接近aqE0D．a比1小得越多，F的数值越接近af例4 如图所示，A是带正电的金属球，B是不带电的绝缘导体，把B放在A附近，此时B的电势为U1；用手触摸B的左端，此时B的电势为U2；放开手后，再将A移走，B的电势变为U3，下列关于三个电势高低的关系正确的是（）A．U1=U2=U3B．U1>U2>U3C．U1<U2<U3D．U1<U2>U3例5 平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间场强，U表示电容器两极间电压；W表示正电荷在P点的电势能。
若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示位置，则（）。
A．U变小，E不变B．E变大，W变大C．U变小，W不变D．U不变，W不变例6如图所示，一带电粒子以竖直向上的初速度v自A点进入场强为E，方向为水平向右的匀强电场，粒子受到的电场力大小等于重力，当粒子到达B点时，速度大小等于v，但方向变为水平，求A、B两点之间的电势差等于多少？从A点到B点所经历的时间为多少？例8如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。
K闭合时，该微粒恰好能保持静止。
在①保持K闭合；②充电后将K断开；两种情况下，各用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板？A.上移上极板MB.上移下极板NC.左移上极板MD.把下极板N 接地例9计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器。
习题12 静电平衡问题
一、选择题1．有一接地的金属球，用一弹簧吊起，如图１所示，金属球原来不带电。
若在它的下方放置一电量为q的点电荷，则：（）（A）只有当q>0时，金属球才下移。
（B）只有当q<0时，金属球才下移。
（C）无论q是正是负金属球都下移。
（D）无论q是正是负金属球都不动图１图２2．已知厚度为d的无限大带电导体平板，两表面上电荷均匀分布，电荷面密度如图２所示，则板外两侧的电场强度的大小为：（）（A ）02εσ=E ； （B ）02εσ=E ； （C ）0εσ=E ；（D ）02εσdE =二、填空题1．在电量为+q 的点电荷电场中放入一不带电的金属球，从球心O 到点电荷所在处的矢径为r，则金属球的感应电荷净电量q ′= ，这些感应电荷在球心O 处建立的电场强度E= 。
2．一带电量为q ，半径为r A 的金属球A ，与一原先不带电、内外半径分别为r B 和r C 的金属球壳B 同心放置，如右图所示，则图中P 点的电场强度Ｅp = ；若用导线将A 和B 连接起来，则A 球的电势U= 。
（设无穷远处电势为零）一 C C 二 1． 0，20ˆ4q rr πε静电平衡时，球心场强为零，这是所有电荷在这点场强叠加的结果，即20ˆ4()0q E r r πε+-=20ˆ4q E rrπε⇒=2. 204q rπε，04cq r πε直接使用高斯定理，建立球形高斯面可求P 点场强。
连接后A 、B 成为整体，是等势体，且电荷+q 仅分布在外表面，因而A 球的电势等于B 球外表面的电势。
三 计算题1. 解：(1)1q 作用在2q 的库仑力仍满足库仑定律，即2210π41rq q F ε=但2q 处于金属球壳中心，它受合力．．为零，没有加速度． (2)去掉金属壳B ，1q 作用在2q 上的库仑力仍是2210π41rq q F ε=，但此时2q 受合力不为零，有加速度．2. 证明：（1）静电平衡时，导体内部的电场强度为0。
第六章2 静电平衡性质习题1
静电平衡性质习题1
汇报人：
目录
CONTENTS
01 添加目录标题
02 静电平衡的基本概 念
03 静电平衡的应用实 例
04 静电平衡的习题解 析
05 静电平衡的实验验 证
添加章节标题
静电平衡的基本概念
静电平衡是指一个带电体在电场中 达到稳定状态此时电荷的分布和电 场强度不再发生变化。
静电平衡的定义
静电平衡的性质：在静电平衡状态 下电荷的分布和电场强度是唯一的 并且满足一定的条件。
添加标题
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静电平衡的条件是：电荷的分布和 电场强度满足一定的条件使得电场 力对电荷的作用力为零。
静电平衡的应用：在物理学、化学、 生物学等领域都有广泛的应用如电 场、磁场、电化学、生物电等。
静电平衡的应用实例
静电平衡在日常生活中的应用
静电复印：利用静电吸附原 理将图像复制到纸张上
静电喷涂：利用静电吸附原理 将涂料均匀地喷涂在物体表面
静电除尘：利用静电吸附原理 去除空气中的灰尘和颗粒物
静电屏蔽：利用静电屏蔽原理 保护电子设备免受静电干扰
静电平衡在工业生产中的应用
静电除尘：利用静电吸附原理去除空气中的灰尘和颗粒物 静电喷涂：利用静电吸附原理将涂料均匀地喷涂在物体表面
静电平衡习题的难点解析
掌握电场强度和电势的 关系
掌握电场线、等势线和 电势的关系
掌握电场强度和电势的 求解方法
掌握电场强度和电势的 微分方程和边界条件
掌握电场强度和电势的求解 方法在具体问题中的应用
理解静电平衡的定义和 条件
理解电荷守恒定律和库 仑定律的应用
理解静电屏蔽和静电感 应现象
物理静电平衡专题
3.如图 11-8 所示，将一不带电的空腔导体 A 的内壁与一外壳接地的静电 计相连，又将另一个带正电的导体 B 向 A 移动，最后 B 与 A 接触，此过程中 静电计指针将会 A.B 与 A 未接触时指针不张开，接触时变大 B.指针一直不张开 C.B 与 A 未接触时指针不张开，接触时变小 图 11-8 D.B 与 A 靠近时指针张开，接触时张角最大 4.如图 11-9 所示，两个相同的空心金属球 M 和 N，M 带-Q 电荷， N 不带电，旁边各放一个不带电的金属球 P 和 R（M、N 相距很远，互 不影响），当将带正电 Q 的小球分别放入 M 和 N 的空腔时 A.P、R 上均出现感应电荷 B.P、R 上均没有感应电荷 图 11-9 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 5.如图 11-10 所示，一个带正电的绝缘金属球壳 A，顶部开一小孔，有 两只带正电的金属球 B、C，用金属导线连接，让 B 球置于球壳 A 内的空腔 中，与内表面接触后又提起，C 球放置在 A 球壳外，待静电平衡后正确的判 断是 A.B、C 两球都不带电 B.B 球不带电，C 球带电 图 11-10 C.让 C 球接地后，B 球不带电 D.让 C 球接地后，A 球壳空腔内的场强为零 6.如图 11-11 所示，一导体球 A 带有正电荷，当只有它存在时，它在空间 P 点产生的电场强度的大小为 EA，在 A 球球心与 P 点连线上有一带负电的点电荷 B，当只有它存在时，它在空间 P 点产生的电场强度的 大小为 EB，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.EB B.EA+EB C.｜EA-EB｜ D.以上说法都不对 参考答案： ［难点］1.C 2.有电流通过，方向是 a→d 3.BD 图 11-11 ［难点训练］ 1.0；0；k
第六章2 静电平衡性质习题1
Q
4 0 R2
.
均匀带电球面
Q
+ +
+ +
+ + q+
+++RR+2+o 1 +·+A+
+
·B+
+ ++
·C
A点电势应是两个带电体产生的电势代数和
Q
++ +
q
Q
+
R 2
+
4πε R 02
+
·O ·A +
+ +
+
+
+
+++
q
+ o·A+
+ R+1 +
4πε R 01
q
Q
V
A
4
πε.
0
R 1
4πε R 02
S4
2q
S
3
q
q
r
R3
R2 R1
r R 1 , S 4E 4 d S i q i 0 2 q0
2q
E4 4π0r2
(R1r)
.
E E2 1 40πq 0r2
(rR3)
(R3rR2)
2q
q
q
E 3 0 (R 1rR 2)
E4
2q
4π0r2
(R1r)
R3
R2 R1
VO 0 R 03 E E 1 dd ll R R 3 2 E 2 d l R R 2 1 E 3 d l R 1 E 4 d l
高中物理静电场题经典例题
高中物理静电场练习题1、如图所示，中央有正对小孔的水平放置的平行板电容器与电源连接，电源电压为U 。
将一带电小球从两小孔的正上方P 点处由静止释放，小球恰好能够达到B 板的小孔b 点处，然后又按原路返回。
那么，为了使小球能从B 板的小孔b 处出射，下列可行的办法是（ ）A.将A 板上移一段距离B.将A 板下移一段距离C.将B 板上移一段距离D.将B 板下移一段距离 2、如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，已知A 、B 、C 三点的电势分别为1V 、6V 和9V 。
则D 、E 、F 三点的电势分别为（ ） A 、+7V 、+2V 和+1V B 、+7V 、+2V 和1V C 、-7V 、-2V 和+1VD 、+7V 、-2V 和1V3、质量为m 、带电量为-q 的粒子（不计重力），在匀强电场中的A 点以初速度υ0沿垂直与场强E 的方向射入到电场中，已知粒子到达B 点时的速度大小为2υ0，A 、B 间距为d ，如图所示。
则（1）A 、B 两点间的电势差为（ ） A 、q m U AB232υ-= B 、q m U AB 232υ= C 、q m U AB22υ-= D 、qm U AB 22υ= （2）匀强电场的场强大小和方向（ ） A 、qdm E 221υ=方向水平向左 B 、qdm E 221υ=方向水平向右 C 、qdm E 2212υ= 方向水平向左D 、qdm E 2212υ=方向水平向右4、一个点电荷从竟电场中的A 点移到电场中的B 点，其电势能变化为零，则（ ） A 、A 、B 两点处的场强一定相等 B 、该电荷一定能够沿着某一等势面移动 C 、A 、B 两点的电势一定相等 D 、作用于该电荷上的电场力始终与其运动方向垂直5、在静电场中（ ）A.电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零B.电场强度处处相等的区域内，电势也一定处处相等C.电场强度的方向总是跟等势面垂直D.沿着电场线的方向电势是不断降低的6、一个初动能为E K 的带电粒子，沿着与电场线垂直的方向射入两平行金属板间的匀强电场中，飞出时该粒子的动能为2E K ，如果粒子射入时的初速度变为原来的2倍，那么当它飞出电场时动能为（ ） A 、4E K B 、4.25E K C 、5E K D 、8E KA B ab P · m 、q。
专题49 静电平衡和电容器 (解析版)
专题49 静电平衡和电容器专题导航目录常考点静电平衡和电容器 (1)考点拓展练习 (5)常考点静电平衡和电容器【典例1】（多选）电源、开关、滑动变阻器和平行板电容器连成如图所示电路，P点到A、B两极板的距离相等，且B板接地。
闭合开关S，电源对电容器充电后，电容器带电荷量为Q，板间电压为U，板间电场强度大小为E。
则下列说法正确的是（）A．若将A板下移少许，则Q变大，U不变，E变大B．若滑动变阻器的滑片向左移动，则Q变大，U减小，E变大C．若断开开关，将A板下移少许，则P点的电势不变D．若断开开关，将A板向左移动少许，则Q不变，U不变，E不变解：A、保持开关闭合，则极板间电压U不变，若将A板下移少许，即减小极板间距d，由C＝可知，电容器的电容增大；由Q＝UC可知，Q增大，由E0＝可知，电场强度变大，故A正确；B、因滑动变阻器与电容器串联接在电源上，其变阻器相当于导线，则滑片的移动不会改变电路电压，则Q、U及E均不变，故B错误；CD、给电容器充电后与电源断开，电量Q不变，若将A板下移少许，即减小极板间距，由C＝可知，电容器的电容增大；由Q＝UC可知，U减小，由E0＝＝可知，E0不变，所以P点到下极板的电压不变，则P点的电势也不变，故C正确，D错误。
【典例2】（多选）用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，则（）A．保持S不变，增大d，则θ变大B．保持S不变，增大d，则θ变小C．保持d不变，增大S，则θ变小D．保持d不变，增大S，则θ不变解：A、B、保持S不变，增大d，由电容器的决定式C＝知，电容变小，电量Q不变，由电容的定义式C＝分析可知电容器板间电压增大，则θ变大。
故A正确，B错误。
C、D、保持d不变，增大S，由电容器的决定式C＝知，电容变大，电量Q不变，由电容的定义式C＝分析可知电容器板间电压减小，则θ变小。
高考物理静电真题及答案
高考物理静电真题及答案
静电是指物体带电的现象，是我们生活中常见的物理现象之一。
在高考物理考试中，静电也是一个重要的考察内容。
以下将介绍几道高考物理静电真题及答案，帮助大家更好地准备考试。
【题目一】
在实验室用一块小金属圆片与一个带正电的玻璃棒接触，然后即刻移开棒子，再用带正电的电子挠它。
你认为圆片的现象是？
答案：小金属圆片一样也带有正电。
金属容易导电，使电子能够流动，达到了静电平衡。
【题目二】
有两块带同号电荷的静电片，之间的相互作用是什么？
答案：同号电荷相互排斥，两块带同号电荷的静电片之间会发生排斥作用。
【题目三】
对称电容器的两个极板带异号电荷。
在平行板电容器中放入一块绝缘体，电容器的电容是否变化？请说明理由。
答案：电容器的电容不变。
绝缘体的放入不会改变电容器内部的电荷分布，因此电容不变。
【题目四】
一只空心的金属导体，外表面带正电，内部是不带电。
当金属导体
与大地相接触后，内部是否会变化？为什么？
答案：当金属导体与大地相接触后，内部电荷将重新分布，内表面
带负电，外表面带正电，并且静电平衡状态会恢复。
以上是几道典型的高考物理静电真题及答案，希望对大家复习备考
有所帮助。
静电是物理学中的重要内容，掌握好静电现象和相关知识，可以更好地理解周围的自然现象，也能在考试中取得更好的成绩。
希
望同学们在备战高考物理时，能够加深对静电知识的理解，顺利应对
考试。
静电平衡练习题计算带电物体间的静电力平衡情况
静电平衡练习题计算带电物体间的静电力平衡情况静电力平衡是物体间静电相互作用力达到平衡状态的情况。
在计算带电物体间的静电力平衡情况时，我们需要考虑电荷的大小、位置以及周围环境等因素。
以下将通过一个练习题来演示如何计算带电物体间的静电力平衡情况。
练习题描述：有两个带电物体，物体A带有正电荷Q1，物体B带有正电荷Q2。
物体A的电荷为Q1 = 2.5 μC，物体B的电荷为Q2 = 4.0 μC。
两物体之间的距离为r = 10 cm。
求物体B所受到的静电力。
解题思路：根据库仑定律，两个带电物体之间的静电力F可以通过公式计算得出：F = k * |Q1 * Q2| / r^2其中，k为库仑定律的比例常数，取值为9 × 10^9 N·m^2/C^2。
解题步骤：1. 将已知条件转化为所需的国际单位制。
由于电荷单位为库仑（C），将Q1和Q2转化为国际单位制：Q1 = 2.5 μC = 2.5 × 10^-6 CQ2 = 4.0 μC = 4.0 × 10^-6 C2. 将距离r转化为国际单位制：r = 10 cm = 10 × 10^-2 m = 0.1 m3. 代入公式并计算：F = (9 × 10^9 N·m^2/C^2) * |(2.5 × 10^-6 C) * (4.0 × 10^-6 C)| / (0.1 m)^2进行乘法运算：F = (9 × 10^9 N·m^2/C^2) * 2.5 × 4.0 * 10^-6 * 10^-6 / 0.1^2化简：F = (9 × 2.5 × 4.0) × 10^9-12-12 / (0.1)^2 N进行乘法运算和指数运算：F = 90 × 10^-3 N最终计算结果：F = 9 × 10^-2 N解答：根据计算，物体B所受到的静电力为9 × 10^-2 N。
【高三物理试题精选】高考物理总复习静电平衡练习(带答案)
高考物理总复习静电平衡练习（带答案）静电平衡1．关于静电平衡状态导体的说法正确的是（） A．处于静电平衡状态的导体内部有电荷，只是电荷静止不动 B．处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零C．只要导体内部没有电荷定向移动，导体就达到了静电平衡状态 D．原不带电的导体放入电场后才会成为静电平衡状态导体2．把带电体上产生的静电荷移走可以防止静电荷积累而造成的危害。
下列措施中,采取了上述方法的是( ) A．油罐车后面装一条托地铁连 B．电工钳柄上套有绝缘胶套C．飞机上安装接地电缆 D．印染车间里保持适当的湿度3．下列哪个措施是为了防止静电产生的危害（） A．在高大的烟囱中安装静电除尘器 B．静电复印C．在高大的建筑物顶端装上避雷针 D．静电喷漆4．如下图所示，把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a，b端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是 A．闭合K1，有电子从枕型导体流向地B．闭合K2，有电子从枕型导体流向地C．闭合K1，有电子从地流向枕型导体D．闭合K2，没有电子通过K25．下列关于电场中的导体的说法中，正确的有( ) A．导体尚未处于静电平衡时，导体中有电流存在 B．导体处于静电平衡时，导体内部既无正电荷，也无负电荷C．导体处于静电平衡时(原本不带电)，导体表面的电荷代数和为零 D．导体处于静电平衡时，导体内部可能有净电荷6．在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B，下列实验方法中不能使验电器箔片张开的是( ) A．用取电棒(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触B．用取电棒先跟B的外壁接触一下后再跟A接触C．用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触 D．使验电器A靠近B7．关于电场线的叙述，正确的是（） A．沿电场线方向电场强度越越小。
B．在没有电荷的地方，任何两条电场线都不会相交． C 电场线是用以形象表示电场的强弱和方向，客观上是真实存在的D．电场线是闭合曲线，始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远8．两个大小相同、带等量异种电荷的导体小球A和B，彼此间的引力为F．另一个不带电的与A、B大小相同的导体小球C，先与A接触，再与B接触，然后移开，这时A和B之间的作用力为F’，则F与F’之比为（） A．83B81C18D419．当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使的一端带异号电荷，的一端带同号电荷，这种现象叫10．对于处在静电平衡状态的导体，以下说法中正确的是( ) A．导体内部既无正电荷，又无负电荷 B．导体内部和外表面处的电场均为零C．导体处于静电平衡时，导体表面的电荷代数和为零 D．导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果参考答案1．答案 B解析2．答案 ACD解析3．答案 C解析4．答案 C解析5．答案 AC解析电场使导体内的自由电荷发生定向移动并形成电流，A 对．静电平衡时，导体电荷重新分布，使导体变为等势体，内部无多余的净电荷，故B、D错；此时导体电荷分布于表面，电荷代数和为零，C正确，故应选A、C6．答案 A解析由于处于静电平衡的导体内部场强处处为零，导体上的电荷都分布在外表面上，所以用取电棒接触B的外壁可以使A带电，但接触内壁不能使A带电，所以A错，B对；用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触，验电器、取电棒和导体就相当于一个导体，这时验电器在外部，所以会带电，C对；使验电器靠近B，由于静电感应，验电器也会带电，所以D对。
静电平衡练习题
静电平衡练习题知识梳理：1.处于静电平衡的导体内部电场强度处处为0。
2.静电平衡的导体是一个等势体，表面是等势面3.静电平衡的导体外表的电场强度垂直于导体表面。
1.如图所示，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，(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？2. 如图所示，在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近(不接触，且未发生放电现象)时，下列说法中正确的是()A．B端的感应电荷越来越多B．导体内部场强越来越大C．导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强D．导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等3．如图所示为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电荷的小金属球A放入空腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强E和电势φ的关系是( )．A．E a＞E b＞E c，φa＞φb＞φc B．E a＝E b＞E c，φa＝φb＞φC．E a＝E b＝E c，φa＝φb＝φc D．E a＞E c＞E b，φa＞φb＞φc4、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( ) (ABD )．A．导体空腔内任意点的场强B．导体空腔内任意点的电势C．导体外表面的电荷量D．导体空腔内表面的电荷量5、如图5所示，一个带正电的粒子先后分别沿1、2、3、4条不同路径到达同一带负电的导体上（导体与地绝缘），电场力对该带电粒子做功分别为W1、W2、W3和W4，则它们间的关系正确的是（）A. W1>W2>W3>W4B. W1>W2=W3>W4C. W1<W2=W3<W4D. W1=W2=W3=W46、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细杆MN，如图6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（）A.E a最大B.E b最大C.E c最大D.E a=E b=E c图67．在真空中有两个点电荷A 和B ，电荷量分别为－Q 和＋2Q ，相距为2l ，如果在两个点电荷连线的中点O 有一个半径为r (r ≪l )的空心金属球，且球心位于O 点，如图所示，则球壳上的感应电荷在O 处的场强的大小为多少？方向如何？8．如右图所示，带电量为－q 的点电荷与竖直放置的均匀带电薄板相距2d ，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b 点处产生的电场强度的大小和方向分别为 ( )A ．2d kq ，水平向右B ．2d kq ，水平向左C ．229d kq d kq ，水平向左D ．29dkq ，水平向右 9．如图所示，AB 是一个接地的很大的薄金属板，其右侧P 点有一带电量为Q 的正点电荷，N 为金属板外表面上的一点，P 到金属板的垂直距离为d ，M 为点P 、N 连线的中点，下列说法正确的是（ ）A ．将一带电的绝缘小球沿金属板从A 移动到N ，小球电势能不变B ．M 点的电势大于零，场强大小为24KQ dC ．N 点的电势为零，场强不为零D ．N 点的电势和场强都为零10．某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示，图中虚线表示电场线，实线表示等势面，A 、B 、C 为电场中的三个点。
静电平衡习题典型
1静电平衡状态下导体特点与应用以静电平衡状态下的导体为命题点的考题时现于高考卷面，充分表明当今高考已无热点，然而该类命题以其背景的抽象性、知识的综合性，始终是考生应考的难点。
高考对静电平衡内容的命题考查主要集中于对导体达到静电平衡的动态过程的分析以及对静电平衡导体特点的把握与运用.命题综合性强，背景抽象，常以填空与选择题型呈现于卷面，能考查学生的抽象思维能力及严密的逻辑推理能力，有较高的区分度.预计在"3+X"的理综测试中仍有可能再现.一、静电平衡导体的特点孤立的带电导体和处于感应电场中的感应导体，当达到静电平衡时，具有以下特点：1.导体内部的场强处处为零，E 内=0.没有电场线.2.整个导体是等势体，导体表面是等势面,但导体表面的场强并不一定相同.3. 导体外部电场线与导体表面垂直，表面场强不一定为零.4.对孤立导体，净电荷分布在外表面上，并且电荷的分布与表面的曲率有关，曲率大的地方电荷分布密.二、用导线连接不同静电平衡导体或同一导体不同部位时，判断电流方向的方法1.判断有无电流要看导线两连接点有无电势差，判断电流流向要看两点电势高低（电流总是由高电势点流向低电势点）.2.一般思路：首先要明确哪个导体是场源电荷，哪个导体是电场中的导体.其次，判明两不同导体或同一导体不同部位的两点间电势的高低，最后确定有无电流产生及电流的流向.［例1］如图11-4所示，水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q ，一表面绝缘的带电的小球（可视为质点且不影响Q 的电场），从左端以初速度v 0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，在该运动过程中A.小球做匀速直线运动B.小球做先减速，后加速运动C.小球的电势能保持不变D.电场力对小球所做的功为零命题意图：考查对静电平衡导体特点的理解与应用能力.B 级要求. 错解分析：由于受思维定势的影响，误选B ，没有充分考虑到导体的放入.由于静电感应而导致空间电场的变化因素，思维片面化.解题方法与技巧：水平放置的金属板处于点电荷Q 的电场中而达到静电平衡状态，是一个等势体，其表面处电场线处处与表面垂直，故带电小球（表面绝缘，电量不变）在导体表面滑动时，电场力不做功，故小球做匀速直线运动，所以A 、C 、D 选项正确.图11-4［例2］如图11-5所示，绝缘导体A带正电，导体不带电，由于静电感应，使导体B的M端带上负电，而N端则带等量的正电荷.（1）用导线连接M、N，导线中有无电流流过？（2）若将M、N分别用导线与大地相连，导线中有无电流流过？方向如何？命题意图：考查对静电平衡特点及电流产生条件的理解能力.B级要求.错解分析：对电流形成的条件理解不深刻，误认为将M、N两点相连会进行电中和现象，有电流通过.解题方法与技巧：A为带正电的场源电荷，由正电荷即形成的电场的电势分布可知：U A＞U B＞U地，其中，B是电场中处于静电平衡的导体.U M=U N=U B.当用导线在不同位置间连接时，电流定由高电势流向低电势，而在电势相等的两点间连接时，则导线中无电流通过.所以：（1）因为U M=U N，故导线中无电流.（2）因为U M=U N=U B＞U地，所以无论用导线将M还是N与大地相连，电流均由导体B流向大地.难点磁场1.一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电细杆MN，如图11-1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E a,E b,E c,三者相比A.E a最大B.E b最大C.E c最大D.E a=E b=E c2.在正电荷附近有两个绝缘导体M、N，由于静电感应发生了如图11-2的电荷分布，当用导线将a d两点联接起来时，导线中是否有电流流过，如果有电流，电流的方向是怎样的？3.如图11-3所示，面积足够大的、板间距离为d的两平行金属板竖直放置，与直流电压为U的电源连接，板间放一半径为R（2R＜d）的绝缘金属球壳，C、D是球壳水平直径上的两点，则以下说法正确的是A.由于静电感应，球壳上C、D两点电势差为dRUB.由于静电感应，球壳中心O点场强为零C.用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带正电图11-1图11—2 图11-3图11-523D.用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带负电4、如图11-6中，实心金属球A 半径为R ，带电量为Q ，点电荷B 带电量为q .B 与A 球间的距离为r . 当B 不存在而只有A 存在且达到静电平衡状态时，电荷Q 在球心O 处的电场强度等于________.当点电荷B 也同时存在并达到静电平衡时，球心O 处的电场强度等于________，金属球上的电荷在球心O 处产生的场强的大小等于________.5、如图11-7所示，A 、B 为两个大小不等的导体球壳（R A ＞R B ），分别有正电荷q 与2q .（1）球壳B 与A 接触一下后，将B 放进A 球壳内与内表面接触，则A 的带电情况是________，B 的带电情况是________.（2）球壳B 与A 接触一下后，将B 球壳放进A 球壳内，使A 瞬间接地，再将B 与A 的内表面接触，则A 的带电情况是________；B 球带电情况是________.6、如图11-8所示，将一不带电的空腔导体A 的内壁与一外壳接地的静电计相连，又将另一个带正电的导体B 向A 移动，最后B 与A 接触，此过程中静电计指针将会A.B 与A 未接触时指针不张开，接触时变大B.指针一直不张开C.B 与A 未接触时指针不张开，接触时变小D.B 与A 靠近时指针张开，接触时张角最大7、如图11-9所示，两个相同的空心金属球M 和N ，M 带-Q 电荷，N 不带电，旁边各放一个不带电的金属球P 和R （M 、N 相距很远，互不影响），当将带正电Q 的小球分别放入M 和N 的空腔时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11-7 图11-8 图11-9图11-648、如图11-10所示，一个带正电的绝缘金属球壳A ，顶部开一小孔，有两只带正电的金属球B 、C ，用金属导线连接，让B 球置于球壳A 内的空腔中，与内表面接触后又提起，C 球放置在A 球壳外，待静电平衡后正确的判断是A.B 、C 两球都不带电B.B 球不带电，C 球带电（正电）C.让C 球接地后，B 球不带电（带负电）D.让C 球接地后，A 球壳空腔内的场强为零9、如图11-11所示，一导体球A 带有正电荷，当只有它存在时，它在空间P 点产生的电场强度的大小为E A ，在A 球球心与P 点连线上有一带负电的点电荷B ，当只有它存在时，它在空间P 点产生的电场强度的大小为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 BB.E A +E BC.｜E A -E B ｜D.以上说法都不对参考答案：1、C2、有电流通过，方向是a →d3、BD4、0；0；k 2rq 5、（1）外表面带电3q ；不带电 （2）不带电；不带电6、D7、D8、B9、D图11-10图11-11。
高二物理3-1静电平衡同步练习(经典题型)
高二物理3-1静电平衡同步练习（经典题型）一、单选题1．一金属球，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（ ）A ．E a 最大B ．E b 最大C ．E c 最大D ．E a =E b =E c2．一个带绝缘底座的空心金属球A 带有8410C -⨯的正电荷，上端开有适当小孔，有绝缘柄的金属小球B 带有8210C -⨯的负电荷，使B 球和A 球内壁接触，如图所示，则A 、B 带电荷量分别为（ ）A ．8110C A Q -=⨯，8110CB Q -=⨯B ．8210C A Q -=⨯，0B Q =C ．0A Q =，8210C A Q -=⨯D ．8410C A Q -=⨯，8210C B Q -=-⨯3．下列说法不正确的是（ ）A ．避雷针避雷的原理是尖端放电能将云层中的电荷中和B ．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形C ．验电器的金属杆上端固定一个金属球而不是做成针尖状，这是为了防止尖端放电D ．为了避免因尖端放电而损失电能，高压输电导线表面要尽量光滑4．在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生护士要穿由导电材料制成的鞋子和棉布外套，一切设备要良好接地，这样做是为了( )A ．应用静电B ．除菌消毒C ．消除静电D ．防止漏电5．如图所示，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b6．图中接地金属球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大小等于( )A ．k Q r 2−k Q R 2B ．k Q r 2+k Q R 2C ．0D ．k Qr 2 7．如图所示，xOy 平面是无穷大导体的表面，该导体充满z ＜0的空间，z ＞0的空间为真空．将电荷量为q 的点电荷置于z 轴上z ＝h 处，则在xOy 平面上会产生感应电荷．空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的．已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z 轴上z ＝2h 处的场强大小为(k 为静电力常量)( )A ．k 24q hB ．249q k hC ．2329q k hD ．2409q k h 8．如图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 三点的场强E 和电势φ的关系是( )A．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＞φc9．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(不与球接触)，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，于是有()A．.A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向B．A的位置不变，B向右偏离竖直方向C．.A向左偏离竖直方向，B的位置不变D．.A和B的位置都不变二、多选题10．(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11．如图所示是消除烟气中煤粉的静电除尘器示意图，它由金属圆筒外壳A和悬在筒中的金属丝B组成，带煤粉的烟气从下方进气口进入，煤粉带负电，脱尘后从上端排气孔排出，要让除尘器正确工作，下列说法正确的是（）A．外壳A应接电源的正极B．金属丝B应接电源的正极C．外壳A应接地，原因是防止触电D．外壳A应接地，原因是导走电荷，防止爆炸12．图5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A．带正电的矿粉落在右侧B．电场力对矿粉做正功C．带负电的矿粉电势能变大D．带正电的矿粉电势能变小13．如图所示，在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近（不接触，且未发生放电现象）时，下列说法中正确的是A．B端的感应电荷越来越多B．导体内部场强越来越大C．导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强D．导体在感应电荷在M、N两点产生的场强相等14．金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，下列四幅图中金属壳能起到屏蔽图中电荷产生电场作用的是（）A．B．C．D．15．如图所示，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，v在金属板上向右运动，带正电的金属小球（可视为质点，且不影响原电场）自左以初速度在运动过程中（）A．小球做先减速后加速运动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的功为零16．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，正确的有（）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外表面接触后移开，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17．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．导体腔内任意点的场强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三、填空题18．长为L的导体棒原来不带电，将一带电量为-q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于______，方向______．19．如图所示，绝缘开口金属球壳A已带电，现把验电器甲的小金属球与球壳A的内壁用导线相连，另外把一绝缘的金属小球B与球壳A的内壁相接触后再与验电器乙的金属小球相接触，验电器乙距球壳A足够远，那么验电器甲的金属箔片________，验电器乙的金属箔片________．(填“张开”或“不张开”)参考答案1．C2．B3．B4．C5．B6．D7．D8．D9．B10．AC11．AC12．BD13．AC14．ABD15．BD16．AB17．ABD18．2()2kqL R 水平向右 19． 张开 不张开。
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静电平衡状态下导体特点与应用
以静电平衡状态下的导体为命题点的考题时现于高考卷面，充分表明当今高考已无热点，然而该类命题以其背景的抽象性、知识的综合性，始终是考生应考的难点。
高考对静电平衡内容的命题考查主要集中于对导体达到静电平衡的动态过程的分析以及对静电平衡导体特点的把握与运用.命题综合性强，背景抽象，常以填空与选择题型呈现于卷面，能考查学生的抽象思维能力及严密的逻辑推理能力，有较高的区分度.预计在"3+X"的理综测试中仍有可能再现.
一、静电平衡导体的特点
孤立的带电导体和处于感应电场中的感应导体，当达到静电平衡时，具有以下特点：
1.导体内部的场强处处为零，E内=0.没有电场线.
2.整个导体是等势体，导体表面是等势面,但导体表面的场强并不一定相同.
3. 导体外部电场线与导体表面垂直，表面场强不一定为零.
4.对孤立导体，净电荷分布在外表面上，并且电荷的分布与表面的曲率有关，曲率大的地方电荷分布密.
二、用导线连接不同静电平衡导体或同一导体不同部位时，判断电流方向的方法
1.判断有无电流要看导线两连接点有无电势差，判断电流流向要看两点电势高低（电流总是由高电势点流向低电势点）.
2.一般思路：首先要明确哪个导体是场源电荷，哪个导体是电场中的导体.其次，判明两不同导体或同一导体不同部位的两点间电势的高低，最后确定有无电流产生及电流的流向.
［例1］如图11-4所示，水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带电的小球（可视为质点且不影响Q的电场），从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右
端，在该运动过程中
A.小球做匀速直线运动
B.小球做先减速，后加速运动
图11-4
C.小球的电势能保持不变
D.电场力对小球所做的功为零
命题意图：考查对静电平衡导体特点的理解与应用能力.B级要求.
错解分析：由于受思维定势的影响，误选B，没有充分考虑到导体的放入.由于静电感应而导致空间电场的变化因素，思维片面化.
解题方法与技巧：水平放置的金属板处于点电荷Q的电场中而达到静电平衡状态，是一个等势体，其表面处电场线处处与表面垂直，故带电小球（表面绝缘，电量不变）在导体表面滑动时，电场力不做功，故小球做匀速直线运动，所以A、C、D选项正确.
1
2
［例2］如图11-5所示，绝缘导体A 带正电，导体不带电，由于静电感应，使导体B 的M 端带上负电，而N 端则带等量的正电荷.
（1）用导线连接M 、N ，导线中有无电流流过？
（2）若将M 、N 分别用导线与大地相连，导线中有无
电流流过？方向如何？
命题意图：考查对静电平衡特点及电流产生条件的理解
能力.B 级要求.
错解分析：对电流形成的条件理解不深刻，误认为将M 、
N 两点相连会进行电中和现象，有电流通过. 解题方法与技巧：A 为带正电的场源电荷，由正电荷即
形成的电场的电势分布可知：U A ＞U B ＞U 地，其中，B 是电
场中处于静电平衡的导体.U M =U N =U B .当用导线在不同位置间连接时，电流定由高电势流向低电势，而在电势相等的两点间连接时，则导线中无电流通过.所以：
（1）因为U M =U N ，故导线中无电流.
（2）因为U M =U N =U B ＞U 地，所以无论用导线将M 还是N 与大地相连，
电流均由导体B 流向大地.
难点磁场
1.一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电细杆MN ，如图11-1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E a ,E b ,E c ,三者相比
A.E a 最大
B.E b 最大
C.E c 最大
D.E a =E b =E c
2.在正电荷附近有两个绝缘导体M 、N ，由于静电感应发生了如图11-2的电荷分布，当用导线将a b 两点联接起来时，导线中是否有电流流过，如果有电流，电流的方向是怎样的？
3.如图11-3所示，面积足够大的、板间距离为d 的两平行金属板竖直放置，与直流电压为U 的电源连接，板间放一半径为R （2R ＜d ）的绝缘金属球壳，C 、D 是球壳水平直径上的两点，则以下说法正确的是
A.由于静电感应，球壳上C 、D 两点电势差为d
RU B.由于静电感应，球壳中心O 点场强为零
图11-1 图11—2 图11-3 图11-5
C.用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带正电
D.用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带负电
4、如图11-6中，实心金属球A半径为R，带电量为Q，点电荷B带电量为q.B与A球间的距离为r. 当B不存在而只有A存在且达到静电平衡状态时，电荷Q在球心O处的电场强度等于________.当点电荷B也同时存在并达到静电平衡时，球心O处的电场强度等于________，金属球上的电荷在球心O处产生的场强的大小等于________.
5、如图11-7所示，A、B为两个大小不等的导体球壳（R A＞R B），分别有正电荷q与2q.
（1）球壳B与A接触一下后，将B放进A球壳内与内表面接触，则A 的带电情况是________，B的带电情况是________.
（2）球壳B与A接触一下后，将B球壳放进A球壳内，使A瞬间接地，再将B与A的内表面接触，则A的带电情况是________；B球带电情况是________.
6、如图11-8所示，将一不带电的空腔导体A的内壁与一外壳接地的静电计相连，又将另一个带正电的导体B向A移动，最后B与A接触，此过程中静电计指针将会
A.B与A未接触时指针不张开，接触时变大
B.指针一直不张开
C.B与A未接触时指针不张开，接触时变小
D.B与A靠近时指针张开，接触时张角最大
7、如图11-9所示，两个相同的空心金属球M和N，M带-Q电荷，N不带电，旁边各放一个不带电的金属球P和R（M、N相距很远，互不影响），当将带正电Q的小球分别放入M和N的空腔时
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11-7
图11-8 图11-9
图11-6
3
4
8、如图11-10所示，一个带正电的绝缘金属球壳A ，顶部开一小孔，有两只带正电的金属球B 、C ，用金属导线连接，让B 球置于球壳A 内的空腔中，与内表面接触后又提起，C 球放置在A 球壳外，待静电平衡后正确的判断是
A.B 、C 两球都不带电
B.B 球不带电，C 球带电（正电）
C.让C 球接地后，B 球不带电（带负电）
D.让C 球接地后，A 球壳空腔内的场强为零
9、如图11-11所示，一导体球A 带有正电荷，当只有它存在时，它在空间P 点产生的电场强度的大小为E A ，在A 球球心与P 点连线上有一带负电的点电荷B ，当只有它存在时，它在空间P 点产生的电场强度的大小为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.｜E A -E B ｜
D.以上说法都不对
参考答案：
1、C
2、有电流通过，方向是a →d
3、BD
4、0；0；k 2r q
5、（1）外表面带电3q ；不带电 （2）不带电；不带电
6、D
7、D
8、B
9、D
图11-10
图11-11。