高二物理第1章第7节静电现象的应用练习题及答案解析

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2021_2022版高中物理第一章静电场7静电现象的应用课时作业含解析新人教版选修3_1

静电现象的应用(15分钟·30分)一、选择题(本题共4小题,每题5分,共20分)1.处于静电平衡的导体,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感应电荷的电场与外电场叠加的结果,故D正确。

2.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,但是以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。

由于静电屏蔽作用,导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用,使它的内部不受外部电场的影响,所以导体腔内任意点的场强为零,D正确。

3.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上有感应电荷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【解题指南】本题考查对静电屏蔽的理解,抓住处于静电平衡状态的导体的特点与接地不接地的区别是关键。

当M接地时,能屏蔽内部的电场,当M不接地时,不能屏蔽内部的电场。

高中物理第一章 8 第7节静电的应用及危害随堂演练(含解析)教科版选修3-1-教科版高二选修3-

静电的应用与危害1．如下哪些现象属于静电的应用( )A．油罐车上有一根拖地的链条B．家用电器上的插头使用三头的，其中一头用于接地C．空气静电净化器D．在高大建筑物上安装避雷针解析：选C.A、D选项均是防止静电，B是防止漏电，一般不是防止静电的，C选项才是静电的应用．2．人造纤维比棉纤维容易沾上灰尘，这是因为( )A．人造纤维的导电性好，容易吸引灰尘B．人造纤维的导电性好，容易导走静电，留下灰尘C．人造纤维的绝缘性好，不易除掉灰尘D．人造纤维的绝缘性好，容易积累静电，吸引灰尘解析：选D.人造纤维比棉纤维容易沾上灰尘是由于人造纤维易带电，使灰尘产生静电感应而被吸引．而易带电的原因是绝缘性好不易导走静电而使电荷积累，所以D正确．3．某研究性学习小组学习电学知识后对电工穿的高压作业服进展研究，发现高压作业服是用铜丝编织的，如下各同学的理由正确的答案是( )A．甲认为铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织B．乙认为电工被铜丝编织的衣服包裹，使身体能够导电，对人体起保护作用C．丙认为电工被铜丝编织的衣服包裹，使体内场强保持为零，对人体起保护作用D．丁认为铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用解析：选C.电工穿的铜丝编织的高压作业服可以有效防止电工受到电击，使内部场强处处为零，对人体起到保护作用，主要应用了静电屏蔽原理，选项C正确，其他选项均错误．4．(多项选择)如下列图，P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在哪种情况中，放在绝缘板上的小纸屑S不会被P吸引( )解析：选AC.在A、D选项中，P在外部，由于静电感应N的远P端带负电，但内部被屏蔽，无电场，故A中S不被吸引，而D中的S被吸引，A正确，D错误；在B、C选项中，P在N 的内部，由于静电感应N的外外表带负电荷，但因C项中的N接地，外外表无电荷，故C 项中的S不被吸引，而B项中的S可被吸引，故C正确，B错误．5．静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸〞之说，但如下不属于静电现象的是( )A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D．从枯燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉解析：选C.用塑料梳子梳头发时相互摩擦，塑料梳子会带上电荷吸引纸屑，选项A属于静电现象；带电小球移至不带电金属球附近，由于静电感应，金属球在靠近带电小球一端会感应出与带电小球异号的电荷，两者相互吸引，选项B属于静电现象；小线圈接近通电线圈过程中，由于电磁感应现象，小线圈中产生感应电流，选项C不属于静电现象；从枯燥的地毯上走过，由于摩擦生电，当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流，人有被电击的感觉，选项D属于静电现象．一、单项选择题1．避雷针能够防止建筑物被雷击的原因是( )A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地D．以上说法都不对解析：选B.带电荷的云层靠近避雷针时，在避雷针尖端感应出与云层相反的静电，达到一定程度就向空中放电，中和云层中的电荷，从而防止遭受雷击，所以只有B正确．2．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，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地，这样做是为了( )A．除菌消毒B．消除静电C．利用静电D．防止漏电解析：选B.在可燃气体环境(如乙醚)中产生的静电，容易引起爆炸，应设法把产生的静电消除掉(如导入大地)，因此只有B选项正确．3．请用学过的电学知识判断如下说法正确的答案是( )A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B．制作汽油桶的材料用金属比塑料好C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死D．打雷时，待在汽车里比待在木屋里要危险解析：选B.由电学知识，汽油桶用金属材料可以与时将产生的静电导走，故B对．绝缘衣在高电压下可能被击穿，而穿金属衣可以起到屏蔽作用，故A错．由静电屏蔽知识可知D 错．小鸟站在单根高压输电线上，因为两爪之间的电压为零，故小鸟不会被电死，故C错．4．关于静电喷漆的说法，如下正确的答案是( )A．当油漆从喷枪喷出时，油漆粒子带正电，物体带正电，相互排斥而扩散开来B．当油漆从喷枪喷出时，油漆粒子带负电，物体带正电，相互吸引而被物体吸附C．从喷枪喷出的油漆粒子带正电，相互排斥而扩散开来，被吸附在带负电的物体上D．因为油漆粒子相互排斥而扩散开来，所以静电喷漆虽喷漆均匀但浪费油漆解析：选C.喷枪喷出的油漆粒子带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到外表，从而减少了浪费，所以只有C正确．5．关于静电除尘的说法中正确的答案是( )A．进入除尘器后，烟雾中的颗粒被强电场电离而带正电，颗粒向电源负极运动B．除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动C．烟雾颗粒带电后，受到竖直向下的电场力而向下运动D．烟雾颗粒被强电场粉碎成更小的颗粒，排到大气中人眼看不到解析：选B.静电除尘器的两个电极接高压电源，形成强电场，使空气发生电离，自由电子在电场力作用下，向正极加速运动，电子被烟雾颗粒吸附后，一起向电源正极运动，在正极积聚大量颗粒，在重力作用下，从除尘器的下部排出，故A、C、D都不对，只有B对．6.如下列图是静电除尘原理示意图，A为金属管、B为金属丝，在A、B之间加上高电压，使B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获，使煤粉带负电，最终被吸附到A极上，排出的烟就比拟清洁了．有关静电除尘的装置，如下说法中正确的答案是( )①金属管A应接高压电源的正极，金属丝B接负极②金属管A应接高压电源的负极，金属丝B接正极③C为烟气的进气口，D为排气口④D为烟气的进气口，C为排气口A．①③B．②④C．①④D．②③解析：选A.由题意电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获可知A为高压正极，B为高压负极．烟气应从下往上排出．故A选项正确．二、多项选择题7．如下列图，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( )解析：选ABD.A图中，由于金属壳发生静电感应，内部场强为零，金属壳起到屏蔽外电场的作用，A对；B图中金属壳同大地连为一体，同A一样，外壳起到屏蔽外电场的作用，B对；C中电荷会引起金属壳内外外表带电，外外表电荷会在壳外空间中产生电场，即金属壳不起屏蔽作用，C错；将金属壳接地后，外外表不带电，壳外不产生电场，金属壳起屏蔽内电场的作用，D对．8．如下关于静电的说法中正确的答案是( )A．静电植绒是利用异性电荷相吸引而使绒毛吸附在底料上B．复印机是利用异性电荷相吸引而使碳粉吸附在硒鼓上C．电疗针灸是静电在医学上的应用D．飞机轮胎用导电橡胶制成，是为了防止静电对飞机造成的危害解析：选ABD.静电植绒、复印机是利用了异种电荷相互吸引的原理，飞机轮胎用导电橡胶制成是为了把产生的静电导入大地，而电疗针灸是利用电流的生物效应．所以A、B、D正确，C错误．9.如下列图，用起电机使金属鸟笼带电，站在金属架上的鸟安然无恙，且不带电，其原因是( )A．鸟的脚爪与金属架绝缘B．鸟与笼电势一样，无电势差C．鸟笼内部场强为零，电荷分布在笼的外外表D．起电机使笼带电，笼的电势不会很高解析：选BC.由于金属鸟笼的静电屏蔽作用，使得鸟笼内部场强为零，电荷分布在笼的外外表，C正确；处于静电平衡状态的鸟笼是一个等势体，其上各点电势都相等，故B正确；鸟的脚爪与金属架不是绝缘的，A错误；起电机使鸟笼带电，电势可以达到很高，D错误．10.如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．对矿粉别离的过程，如下表述正确的有( )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解析：选BD.由题图可知，电场方向水平向左，带正电的矿粉所受电场力方向与电场方向一样，所以落在左侧；带负电的矿粉所受电场力方向与电场方向相反，所以落在右侧，选项A 错误．无论矿粉所带电性如何，矿粉均向所受电场力方向偏转，电场力均做正功，选项B 正确；电势能均减少，选项C错误，选项D正确．11.如下列图，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，这是因为( )A．烟尘在高压电场作用下带上了负电B．烟尘在高压电场作用下带上了正电C．带负电的烟尘吸附在线圈上，因此看不到有烟冒出D．带正电的烟尘吸附在直导线上，因此看不到有烟冒出解析：选AC.烟尘在直导线和管外线圈形成的高压电场作用下，带上了负电．带负电的烟尘颗粒被吸附到了带正电的线圈上，因此看不到有烟冒出，A、C项正确．三、非选择题12．如下列图，在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为－Q和＋2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r(2r<L)的空心金属球，且球心位于O点，求球壳上的感应电荷在O点处的场强大小和方向．解析：球壳处于静电平衡时内部场强处处为0，故O点场强为0.所以E感－E＝0.球壳上的感应电荷在O 点处的场强大小等于A 、B 在O 点产生的合场强 E 感＝E A ＋E B ＝k Q⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22＋k 2Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22＝12kQ L 2，方向沿AB 指向B .答案：12kQ L 2 沿AB 指向B。

静电场-静电现象的应用(含解析)

静电现象的应用同步练习一、选择题1．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．电视机上装有一条户外天线C．在高大的建筑物顶端装有避雷针D．在烟道的中央装有静电除尘器2．如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触．把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，（）A．此时A带正电，B带负电B．此时A电势低，B电势高C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合3．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，达到静电平后（）A．a端电势比b端低B．b端电势与d点的电势相等C．a端电势一定不比d点低D．感应电荷在杆内c处的场强方向由a指向b4．如图所示，一对绝缘支柱支撑的金属导体A和B彼此接触，起初它们不带电，贴在它们下面的金属箔片是闭合的.现在把带正电荷的球C移近金属导体A，可以看到金属导体A、B下面的金属箔片都张开了.下列说法正确的是（）A．导体A，B带上了电，说明电荷是可以凭空产生的B．由于导体A比导体B更靠近球C，所以导体A带的负电荷比导体B带的正电荷多C．这种起电方式为接触起电D．这种起电方式为感应起电5．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点产生的场强小于在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6．当导体球靠近带正电的金属球时，周围的电场线如图所示。

则a、b两点的电场强度（）A．大小不等，方向不同B．大小不等，方向相同C．大小相等，方向不同D．大小相等，方向相同7．一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正电荷，其电场分布是下图中的哪一个() A．B．C．D．8．如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（）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9．如图所示，一个枕形导体AB原来不带电，将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电荷量为Q，与AB中心O点的距离为R．由于静电感应，在导体A、B两端分别出现感应电荷．当达到静电平衡时，（）A．导体A端电势高于B端电势B．导体A端电势低于B端电势C．导体中心O点的场强为0D．枕形导体两端的感应电荷在O点产生感应电场强度E感=k QR2，方向水平向左10．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（）A．导体内部电场强度一定为0B．导体的电势一定为0C．导体表面和内部的电势相等D．导体表面的电势可能大于内部的电势11．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12．如图所示，真空中将一不带电的绝缘枕形导体P放在正点电荷Q形成的电场中，枕形导体P的a、b两端分别带上了感应负电荷与等量的感应正电荷，另外导体内部还有c、d两点，则下列说法中正确的有（）A．导体上a、b两端的电势高低关系可能是φa<φbB．导体上a、b两端的电势高低关系一定是φa=φbC．导体内部c、d两点的场强大小关系是E c>E dD．感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是E c>E d二、填空题13．如图所示，把带正电荷的导体球C移近彼此接触的不带电的绝缘金属导体A、B，金属薄片张开，此时金属导体A带电荷(填“正”或“负” )；如果先把C移走，再将A和B分开后，金属导体上的金属箔片是否张开(填“是”或“否” )．三、解答题14．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：（1）人与输电线电势相等时，为什么没有危险？（2）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？（3）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？15．如图所示，真空中有相距为L=3.0m的A、B两点放置着等量同种正点电荷Q=3.0×10−6C，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P(恰好落在中垂线上)，且∠PAB=300，已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，当棒达到静电平衡后，求：（1）两点电荷间的库仑力大小（2）A、B两点电荷在棒内P点产生的场强E感的大小答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A、电视机后盖上开有许多小孔目的是散热，故A错误B、电视机上装有一条户外天线目的接受电磁波，故B错误C、在高大的建筑物顶端装有避雷针是静电现象的防止，故C正确D、在烟道的中央装有静电除尘器，是静电现象的应用，故D错误故选C【分析】静电现象的应用与防止，静电现象的好处要加以利用，如静电除尘、植绒、喷漆等；缺点要加以防止，如避雷针、油罐车的拖地的铁链、地毯中夹杂细金属丝等．2．【答案】C【解析】【解答】解：A、物体C靠近A附近时，由于静电感应，A端带上负电，B端带上正电；故A错误；B、此时AB为等势体，两端电势相等；故B错误；C、移去C后，由于电荷间相互作用，重新中和，达电中性状态，两金属箔均闭合；故C正确；D、先把AB分开，则A带负电，B带正电，移去C后，电荷不能再进行中和，故两金属箔仍然张开；故D错误；故选：C．【分析】根据静电感应规律可明确AB两端所带电性，再根据电荷间的相互作用分析移走C后AB 所带电量，即可明确金箔能否闭合．3．【答案】D【解析】【解答】ABC、达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到φa =φb=φc，由于正电荷在右边，所以越往右电场的电势越高，则有：φd>φb=φc=φa，ABC不符合题意．D、由于杆处于静电平衡状态，所以内部的场强为零，正电荷和感应电荷在内部产生的合场强为零；正电荷在c处产生的场强方向由b指向a，所以感应电荷在杆内c处产生的场强方向由a指向b，D 符合题意．故答案为：D．【分析】a端带正电荷，b端带负电荷，故导体内部的电场由a指向b，电势沿电场线方向降低。

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。

高中物理第一章第7节静电现象的应用课时作业(含解析)新人教版选修3-1

高中物理第一章第7节静电现象的应用课时作业（含分析）新人教版选修3-11．处于静电均衡的导体内部场强到处为零是因为()A．导体内部无电场B．外电场不可以进入导体内部C．全部感觉电荷在导体内部产生的合场强为零D．外电场和全部感觉电荷的电场在导体内部叠加的结果为零分析：选 D. 由静电感觉和电场的叠加原理知 D 选项正确．应选 D.2．一个不带电金属球壳，在它的球心放入一个正电荷，其电场散布是图中的()分析：选 B. 因为处于静电均衡状态的导体内部的场强到处为零，故 A 选项不正确；由于空腔内部有一个正电荷，故在空腔内表面感觉出等量的负电荷，表面面感觉出等量的正电荷，所以 C、D 选项不正确；因表面面上散布有正电荷，故电场线应呈辐射状， B 选项正确．故选 B.3．高压供电线路在不停电的状况下进行检修，检修人员一定穿上特制的用金属丝编制的工作服才能安全作业．这是因为人穿上金属丝衣服工作时()A．人体的电势为零，且电场强度为零B．人体的电势为零，但电场强度不为零C．人体的电势不为零，且人的电势低于高压线路的电势D．人体的电势不为零，且人和高压线路的电势相等分析：选 D. 金属网能起到障蔽电场的作用，令人体内的场强保持为零，对人体起到保护作用．可是，人体的电势与高压线路的电势一直相等，所以此题只有 D 正确．应选 D.4.如下图，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 b分析：选 B. 第一画出电场线( 如下图 ) ，沿电场线方向电势降低， b 端的电势比 d 点的低，选项 B 正确．金属杆ab 在静电均衡后是一个等势体， a 端电势等于 b 端电势，也比 d 点低，选项 A、 C均错误．静电均衡后的导体内部场强为零，选项 D 错误．应选 B.附带题5.(2014 ·陕西铁一中高二检测) 如下图，空心导体上方有一凑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()11 / 22 / 2A ．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 ．变速直线运动分析：选 C. 依据静电障蔽原理可知导体空腔中没有电场，故 C 正确．6.如下图，长为 L 的金属杆本来不带电，在距其左端 r 处放一个电荷量为 q 的点电荷．问：(1) 金属杆中点处的场强为多少？(2) 金属杆上的感觉电荷在杆中点处产生的场强为多大？分析： (1) 导体棒处于静电均衡时内部场强到处为 0，故金属杆中点处场强为0. (2) 内部场强是两个场强的叠加，所以 E 感－ E ＝0E 感＝＝ q .E k L 2r ＋2答案： (1)0 (2) k qL 2r ＋22。

高中物理第1章静电场第7节静电现象的应用练习(含解析)新人教版选修31

第7节静电现象的应用导体的静电平衡1.不带电的空腔导体P置于电场中,其周围电场线分布如图所示,a,c为电场中的两点,b为导体空腔内的一点,则( B )A.a,b,c三点的电场强度依次减小B.a,b,c三点的电势依次降低C.负试探电荷在a点的电势能比在b点的大D.正试探电荷从a点移到c点的过程中,克服静电力做功解析:达到静电平衡时,E b=0,由电场线疏密可知,E a>E c,所以E a>E c>E b,选项A错误;由电场线方向及静电平衡时整个导体是等势体可知,ϕa>ϕb>ϕc,选项B正确;负电荷在电势越高的地方电势能越小,选项C错误;由于U ac>0,由W ac=qU ac可知,正电荷从a点到c点,静电力做正功,选项D错误.2.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,则( B )A.a端带负电,b端带正电B.b端的电势比d点的低C.杆内c处的电场方向由c指向bD.a端的电势一定比b端的低解析:由于静电感应,导体上正电荷在a端,负电荷在b端,故选项A错误.达到静电平衡后,整个导体是一个等势体,导体上的电势处处相等,所以可以得到ϕa=ϕb,由于电场线从正电荷出发到b端,由于顺着电场线方向电势降低,可知b端的电势比d点的低,故选项B正确,D错误.由于金属杆处于静电平衡状态,所以内部的场强处处为零,c处的电场强度为0,故选项C 错误.3.如图所示,在水平放置的光滑金属板中点的正上方,有带正电的点电荷Q.一表面绝缘、带正电的金属球(可视为质点,且不影响原电场)以速度v0开始在金属板上向右运动,在运动过程中( A )A.小球做匀速直线运动B.小球先做减速后做加速运动C.静电力对小球先做正功后做负功D.以上说法都不正确解析:达到静电平衡时,金属板表面为等势面,金属球所受静电力垂直于金属板表面,所以小球在金属板上做匀速直线运动,静电力对金属球不做功,选项A正确.4.(多选)如图所示,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.下列实验方法中能使验电器箔片张开的是( BCD )A.用取电棒C(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C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A跟取电棒C的导体部分相连,再把取电棒C与B的内壁接触D.使验电器A靠近B解析:选项A中取电棒先和B的内壁接触后,由于B的内壁本身没有电荷,所以再接触A时验电器箔片不张开;选项B中可以使C球带电,从而使A带电;选项C中用绝缘导线实际上是将验电器A和B连成了一个导体,A因接触而带电;选项D中是感应起电.所以选项B,C,D正确.5.在点电荷-Q的电场中,一金属圆盘处于静电平衡状态,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( A )解析:感应电荷在盘中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,故A正确.6.(多选)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)时,下列说法中正确的是( AC )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解析:绝缘导体AB移近带负电的小球P时,导体中的自由电子受到带负电小球P产生的电场的作用力变大,使自由电子不断地向B端移动,A,B两端的感应电荷不断增多,故选项A正确;由于导体AB缓慢移动,导体的静电平衡状态是在很短的时间内完成的,带负电小球P产生的电场和导体AB上感应电荷的电场叠加的结果均会使导体内部各处的合场强等于零,故选项B错误;M点距小球P的距离比N点要近,由E=k可知,带负电小球P在M点产生的场强大于在N点产生的场强,而导体内部的合场强处处为零,那么导体的感应电荷在M点产生的场强就大于在N点产生的场强,故选项C正确,D错误.静电屏蔽7.电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,下列说法正确的是( C )A.铜丝编织的衣服不易拉破B.电工被铜丝衣服所包裹,使体内电势为零C.电工被铜丝衣服所包裹,使体内场强为零D.铜丝电阻小,能对人体起到保护作用解析:达到静电平衡时,电工被铜丝衣服包裹,体内场强为零,选项C正确.8.(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.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.导体空腔外表面的电荷量D.导体空腔内表面的电荷量解析:静电平衡状态下的导体内部场强处处为零,且内表面不带电,故选项A,D正确.由于导体接地,故整个导体的电势为零,选项B正确.导体外表面受带电体Q的影响,所带电荷量不为零,故选项C不正确.9.(多选)如图,四组静电实验中,能使左边的验电器的箔片张开的是( AC )解析:处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导体的外表面,用导线连接之后,左边的金箔与导体电势不相等,导体上的电荷移动到金箔上,故选项A,C正确,选项B错误.D选项中由于静电屏蔽的作用,验电器不受外电场的影响,故金箔是闭合的.10.一金属球,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( C )A.E a最大B.E b最大C.E c最大D.E a=E b=E c解析:处于静电平衡的导体内部场强处处为零,故a,b,c三点的场强都为零.静电平衡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在这一点形成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.11.(多选)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( ACD )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,球壳外壁带负电解析:球壳内正电荷产生电场,使球壳处于静电平衡状态,在球壳的内表面出现等量异种电荷,球壳的外表面出现等量同种电荷,当球壳接地时,不论内表面接地还是球壳外表面接地,等稳定后球壳的电势必定为零.球壳的外表面无感应电荷,球壳外也没有静电场,这就是接地导体壳的静电屏蔽作用.故选项A,C正确;若将接地线去掉再移去球壳内正电荷时,球壳内表面的负电荷就会分布到球壳的外表面上,内壁不再带电.故选项D正确.12.如图所示,点电荷A和B带电荷量分别为3.0×10-8 C和-2.4×10-8 C,彼此相距6 cm.若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1 cm的金属球壳,求球壳上感应电荷在O点处产生的电场强度.(静电力常量k=9×109 N·m2/C2)解析:+q1在O点的场强大小为E1=k=3×105 N/C,方向由O指向B.-q2在O点的场强大小为E2=k=2.4×105 N/C,方向由O指向B.设感应电荷在O点处产生的场强为E3,由静电平衡条件知E3=E1+E2=5.4×105 N/C,方向由O指向A.5。

2019_2020学年高中物理第1章静电场第7节静电现象的应用同步作业(含解析)新人教版选修3_1

第7节静电现象的应用1．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．铜丝纺织的衣服不易拉破B．电工被铜丝的衣服所包裹，使体内电势为零C．电工被铜丝的衣服所包裹，使体内电场强度为零D．铜丝电阻小，能对人体起到保护作用C解析电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，这样可以起静电屏蔽作用，使处于高压工作的中电工处于电场为零的工作环境中，并不是不易拉破或是电阻小起保护作用，选项C正确，A、D错误；人体中的电场为零，但不表示电势为零，选项B错误．2．(多选)请用学过的电学知识判断下列说法正确的是( )A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死D．打雷时，待在汽车里比待在木屋里要安全BD解析电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业，选项A错误；因为塑料和油容易摩擦起电，产生的静电荷不易导走，形成静电积累，会造成爆炸和火灾事故，选项B正确；小鸟的两爪之间的距离很小，故小鸟的两爪之间的电压也很小，故不会对小鸟造成危害，选项C错误；一辆金属车身的汽车是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下，选项D正确．3．如图所示，把带正电的金属球A支于绝缘支座上，其附近另有一绝缘支座上放有一个不带电的导体B.设无穷远处的电势为零，由于静电感应，导体B上的自由电子将重新分布，则达到静电平衡后，导体B上各点的电势情况是( )A．各点电势都等于零B．各点电势都高于零C．各点电势都低于零D．其左端电势低于零，右端电势高于零B解析把一个在绝缘支架上不带电的枕形导体放在带正电的导体A附近，达到静电平衡后，枕形导体是个等势体，带正电的导体产生的是发散的电场，产生的电场的电场线如图所示，由于沿着电场线电势降低，以无穷远处的电势为零，那么电场中的所有电势都是正值，选项A、C、D错误，B正确．4．如图所示，在两组静电实验中，A组实验中能使左边的验电器的箔片张开，但是B 组实验中未能使左边的验电器的箔片张开，通过现象对比得到处于静电平衡的导体的特点是( )A．导体内部场强处处为零B．整个导体是个等势体C．在导体外表面，越尖锐的位置，电荷密度越大D．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面D解析本实验得到处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导体的外表面，故选项D正确．5．如图所示，Q带负电荷，导体P在a处接地，下列说法正确的是( )A．Q在导体P左侧时，导体P的a端带正电荷，b端不带电荷B．Q在导体P左侧时，导体P的a端不带电荷，b端带负电荷C．Q在导体P右侧时，导体P的a端带正电荷，b端带负电荷D．Q在导体P右侧时，导体P的a端带负电荷，b端带正电荷A解析Q在导体左侧时，金属导体P接地时与大地组成一个新的导体，a为新导体的靠近Q的一端，而大地是远离Q的一端，由于静电感应的作用，靠近Q的一端会带上与Q 相反的电荷，即带上正电荷，接地的过程应是b端感应出来的负电荷被导到大地上，所以b 端不带电，选项A正确，B错误；同理分析Q在右侧时，导体P的b端带正电荷，a端不带电，选项C、D错误．6．一金属球，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，则( )A．E a最大B．E b最大C．E c最大D．E a＝E b＝E cC解析金属球发生静电感应现象，静电平衡后，金属球内各处的场强为零，它是MN上的电荷产生的场强跟球上感应电荷产生的场强的矢量和，感应电荷在a、b、c三点产生的场强大小等于带电体MN在a、b、c三点产生的场强，二者方向相反，a、b、c三点中，c 点离MN最近，a点离MN最远，在MN产生的电场中c点场强最大，a点场强最小，感应电荷在c点的场强也最大，选项C正确．7．(多选)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出正电荷，壳外壁带负电ACD解析球壳内正电荷产生电场，使球壳处于静电平衡状态，在球壳的内表面出现等量异种电荷，球壳的外表面出现等量同种电荷，当球壳接地时，不论内表面接地还是球壳外表面接地，待稳定后球壳的电势必定为零，球壳的内表面仍带异种电荷，球壳的外表面无感应电荷，球壳外也没有静电场，这就是接地导体球壳的静电屏蔽作用，故选项A、C正确，B错误．若将接地线断开再移去球壳内正电荷时，球壳内表面的负电荷就会分布到球壳的外表面上，内壁不再带电，故选项D正确．8．(多选)如图所示，当在真空中把一导体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．导体上的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强D．导体上的感应电荷在M、N两点产生的场强相等AC解析导体AB缓慢移动，导体AB内部可以认为始终处于静电平衡状态，导体内部场强始终为零，选项B错误；由于AB距P越来越近，A、B两端积累的电荷会越来越多，选项A正确；M点距小球P的距离比N点要近，带负电小球P在M点产生的场强大于在N点产生的场强，而导体内部的合场强处处为零，那么导体上的感应电荷在M点产生的场强就大于在N点产生的场强，选项C正确，D错误．[能力提升]9．(多选)如图所示，带负电的点电荷旁有一接地大金属板，A为金属板内的一点，B 为金属板左侧外表面上的一点，下列关于金属板上感应电荷在A点和B点产生的场强方向判断正确的是( )A．感应电荷在A点产生的场强沿E1方向B．感应电荷在A点产生的场强沿E2方向C．感应电荷在B点产生的场强可能沿E3方向D．感应电荷在B点产生的场强可能沿E4方向BC解析金属板内部场强为零，点电荷在A点产生的场强方向为E1，感应电荷产生的场强为E2，二者叠加后才能为零，故选项A错误，B正确．B点为金属板左侧外表面上的一点，B点的合场强方向应垂直金属板表面向左，而点电荷引起的分场强指向负电荷，将合场强分解，一个方向指向负电荷，一个方向可能为题目所给的E3方向，故选项C正确，D错误．10．(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．在静电平衡后，下列物理量中等于零的是( )A．导体腔内任意点的电场强度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ABD解析静电平衡状态下的导体内部电场强度处处为零，且内表面不带电，选项A、D正确；由于导体接地，故整个导体的电势为零，选项B正确；导体外表面受带电体Q的影响，靠近Q的一端带负电荷，故所带电荷量不为零，选项C错误．11．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导体带什么电荷？(5)若把A端和B端用导线连接，A、B端电荷会中和吗？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)导体AB 处于负电荷的电场中，其电势低于大地的零电势，负电荷要从导体AB 流向大地，导体AB 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12．如图所示，在真空中有两个点电荷A 和B ，电荷量分别为－Q 和＋2Q ，它们之间的距离为L ，如果在两个点电荷连线的中点O 处有一个半径为r (2r <L )的空心金属球，且球心位于O 点，则球壳上的感应电荷在O 点处产生的场强大小为多少？方向如何？解析两个点电荷和金属球上的感应电荷在O 点处产生的场强的矢量和为零，故球壳上的感应电荷在O 点处的场强与两点电荷在O 点产生的合场强大小相等、方向相反．E ＝kQ ⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22＋k ·2Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22＝12kQ L 2，方向沿AB 连线指向B . 答案 12kQ L 2 沿AB 连线指向B。

高二物理：静电现象的应用(答案)

高二物理：静电现象的应用班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、知识清单1．静电屏蔽的两种类型2．静电平衡状态导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态叫做静电平衡状态。

静电平衡状态下导体具有的特征总结为以下四点：(1) 导体内部场强为零；(2) 净电荷仅分布在导体表面上（孤立导体的净电荷仅分布在导体的外表面上）；(3) 导体为等势体，导体表面为等势面，电场线与导体表面处处垂直。

静电平衡时内部场强为零的现象，在技术上用来实现静电屏蔽。

【答案】二、选择题3．如图所示，一个原来不带电的半径为r 的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为+Q 的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r 。

达到静电平衡后，下列说法中正确的是（） A ．金属球整体感应出等量的负电荷B ．空心金属球的球心处电场强度大小为=29kQ E rC ．感应电荷在球心处产生的电场方向水平向右D ．用接地导线另一端接触空心金属球右侧，会有电子流向大地【答案】C【解析】A 、根据电荷守恒，金属球整体感应出等量的正负电荷，总体为零，故A 错误；B 、感应电荷在金属球球心处产生的电场场强与+Q 的点电荷在此处的电场场强大小相等，方向相反，合电场强度为零，故B 错误。

C 、根据平衡感应电荷在球心处产生的电场方向水平向右，故C 正确；D 、用导线的一端接触金属球的右侧，另一端与大地相连，则金属球与大地组成一个新的导体，所以金属球的右侧仍然是负的感应电荷，大地的电子将流入金属球，中和金属球左侧的正电荷。

故D 错误。

4．如图所示，A 为带正电的点电荷，电量为Q ，中间竖直放置一无限大的金属板，B 为质量为m 、电量为＋q 的小球，用绝缘丝线悬挂于O 点，平衡时丝线与竖直方向的夹角为θ，且A 、B 两个小球在同一水平面上，间距为L ，则金属板上的感应电荷在小球B 处产生的电场强度大小E 为（）A ．E ＝kQ L 2B ．E ＝mgtanθqC ．E ＝mgtanθq ＋kQ L 2D ．E ＝mgtanθq －kQL 2【答案】 D【解析】静电平衡时，金属板的感应电荷在B 处产生的电场强度方向向右．以小球为研究对象，分析受力情况：重力、点电荷对小球的静电力F 、感应电荷的静电力qE 和细线的拉力，如图．根据共点力平衡条件： F ＋qE ＝Tsinθ mg ＝Tcosθ又根据库仑定律得：F ＝k QqL2联立解得，E ＝mgtanθq －kQL 2，故A 、B 、C 三项错误，D 项正确．5．如图所示，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 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【答案】C【解析】B 球与A 球壳内表面接触,A ,B ,C 三者连成一个整体，静电平衡后净电荷只分布在导体外表面，所以A 球壳外表面和C 球均带正电，B 球不带电．A ,B ,C 三者为一等势体，当B 球提起后，B ,C 的电势相等，无电荷的定向移动，由于B ,C 与A 等势且为正,C 球接地后，将有自由电子从大地向高电势的B ,C 上移动，B 球带负电，此时B 球将在A 球壳上内表面感应出正电待，从而空腔内形成由内表面指向B 球的电场，场强不为零，答案为C.6．（多选）如图所示，水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q ，一表面绝缘的带正电的小球（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 ．小球作匀速直线运动B ．小球作先减速，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【答案】ACD【解析】水平放置的金属板在Q的电场中处于静电平衡，它是一个等势体，也就是说它表面的电场线处处与表面垂直，由于表面绝缘，故带电小球在其表面上滑动时，电量不变，但电场力不做功，故小球作匀速直线运动·所以A、C、D选项正确7．如图所示，将不带电的导体BC放在带正电的金属球A附近，当导体BC达到静电平衡后，则下列说法正确的有（）A．用导线连接BC两端，导线中有瞬间电流通过B．用手摸一下导体B端可使导体带正电C．导体C端电势高于B端电势D．B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【答案】D【解析】静电平衡后，BC内部场强为零，整个导作是个等势体，故A、C都错了，根据导体附近的电场线分布，可判定导体BC的电势比无穷远处（大地）的电势要高，故把导体B端或C端接地时，将有电子从大地流向导体，导体将带负电；导体处于静电平衡时，导体内部的电场跟感应电场相平衡，因此可以根据外电场在导体内部的分布情况来确定感应电荷电场在导体内部的分布情况．8．（多选）不带电的绝缘导体B处在带负电的绝缘导体A的电场中，由于静电感应现象，绝缘导体B的左端要感应出正电荷，在绝缘导体B的右端会出现负电荷，所以导体两端出现电压，存在感应电场，导致电子重新分布，因此不带电的绝缘导体B内部的合电场为零时，电子处于平衡状态．不带电的绝缘导体B为等势体，电荷只分布在外表面( )A．导体B上各点的场强大小相等B．导体A内部的场强一定为零C．导体B的左端电势比右端电势高D．导体B上的感应电荷在它的C点所形成的场强一定不为零【答案】BD【解析】不带电的绝缘导体B处在带负电的绝缘导体A的电场中，由于静电感应现象，绝缘导体B的左端要感应出正电荷，在绝缘导体B的右端会出现负电荷，所以导体两端出现电压，存在感应电场，导致电子重新分布，因此不带电的绝缘导体B内部的合电场为零时，电子处于平衡状态．不带电的绝缘导体B为等势体，电荷只分布在外表面．A、绝缘导体B上各点的电场强度不等，越尖的地方，电场强度越强．故A错误；B、绝缘导体A内部的合电场强度一定为零，只有为零时，电子才处于平衡，故B正确；C、绝缘导体B是等势体，所以电势处处相等，故C错误；D、绝缘导体B上的感应电荷在它的C点所形成的场强与外电场之和为零，所以它一定不为零，故D正确；故选：BD9．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【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，使小球A 不受外电场的作用，所以A 的位置不变，B 对．10．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（)CB A E E E A >>.C B A ϕϕϕ>>【答案】D【解析】11．具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷，下面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()【答案】D12．（多选）如右图所示，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 .下列实验方法中能使验电器箔片张开的是( )A ．用取电棒C (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C 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C 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BCB A ϕϕϕ>>BC A E E ED >>.CB A ϕϕϕ>=C B A E E E C >=.CB A ϕϕϕ==C B A E E E B ==.【答案】BCD13．（多选）如图所示，把原来不带电的金属球壳B 的外表面接地，将一带正电的小球A 从小孔中放入球壳内，但不于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 的内外表面电势相等D 、B 带负电【答案】CD14．带电量分别为+Q 和－Q 的两个点电荷相距为r, 在两点电荷之间放入一个不带电的导体棒，如图所示，当导体达到静电平衡后，感应电荷在两点电荷连线中点O 处产生的场强大小为 ( )A ．2kQ ／r 2B ．4kQ ／r 2C ．8kQ ／r 2D ．0 【答案】C【解析】带电量分别为+Q 和-Q 的两个点电荷相距R ，在两点电荷连线中点O 处产生的场强为：E=E++E-=kQ／r 2+KQ ／r 2=8kQ ／r 2；方向向右由于静电屏蔽，两点电荷连线中点O 处合场强为零，故导体棒上感应电荷产生的电场在两点电荷连线中中点O 处产生的场强大小为.8kQ ／r 215．一个带绝缘座的空心金属球A 带有4×l0-8C 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 球和A 球的内壁接触, 如图所示，则A 、B 各带电荷量为 ( ) A ．Q A =10-8C ，Q B =10-8C B ．Q A =2×10-8C, Q B =O C ．Q=0，QB =2×10-8CD ．Q A =4×10-8C ，Q B =－2×10-8C【答案】B【解析】把B 球跟A 球的内壁相接触，A 与B 构成整体，处于静电平衡状态，内部静电荷量为零，电荷均匀分布在外表面；故B 球的带电量减为零，A 球表面的带电量为2×10-8C 的正电荷；故ACD 错误，B 正确．故选：B ．16．将导体放入场强为E 的匀强电场中，经过一段很短的时间后，导体达到静电平衡，在这段很短的时间内，感应电荷在导体内的电场强度变化情况是 ( ) A ．逐渐减小，直至大小为零 B ．逐渐增大，直至大小为EC．先逐渐增大，后逐渐减小至零D．始终等于零【答案】B17．每到夏季，我省各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生．当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电．下列说法不正确的是()A．不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头B．不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备C．固定电话和手机均可正常使用D．在旷野，应远离树木和电线杆【答案】C18．如图所示，A、B都是装在绝缘柄上的导体，A带正电后靠近B，若取地球的电势为零，则（）A、导体B上任意一点的电势为零B、导体B上任意一点的电势都为正C、导体B上任意一点的电势都为负D、导体B上右端点的电势等于左端点的电势【答案】B【解析】处于静电平衡状态下的导体：导体体是个等势体，导体表面是个等势面；故D正确，由于电场线由正电荷出发终止于负电荷或无穷远，可大致画出电场线的分布，由此可知导体B上各点的电势均相等且为正。

(学案)第一章7静电现象的应用含解析

7 静电现象的应用必备知识·自主学习一、静电平衡状态下导体的电场(1)处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为0。

(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与这点的表面垂直。

(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,导体的表面是个等势面。

二、导体上电荷的分布静电平衡时,导体上的电荷分布有以下两个特点:(1)导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面。

(2)在导体外表面,越尖锐的位置电荷的密度越大,凹陷的位置几乎没有电荷。

三、尖端放电和静电屏蔽1.空气的电离:导体尖端的电荷密度很大,附近的场强很强,空气中的带电粒子剧烈运动,使空气分子被撞“散”而使正负电荷分离的现象。

2.尖端放电:导体尖端的强电场使附近的空气电离,电离后的异种离子与尖端的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷的现象。

3.静电屏蔽:静电平衡时,导体壳内空腔里的电场处处为0,外电场对壳内不会产生影响。

(1)避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。

(×)(2)高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失。

(√)(3)电工高压带电作业时,穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋子,无法对人体起到保护作用。

(×) (4)安装了防盗网的室内手机信号好,没安防盗网的室内手机信号不好。

(×) (5)电学仪器和电子设备外面会有金属罩,通信电缆外面包一层铅皮,可以防止外电场的干扰。

(√)关键能力·合作学习知识点一静电平衡1.静电平衡的导体的电场强度:达到静电平衡时,导体内部的场强处处为零。

导体内部场强为零的本质是:感应电荷在导体内部形成的电场与外电场在内部任一处的电场强度的矢量和为零。

2.对静电平衡时导体上电荷的分布的理解(1)实心导体:导体内部无电荷,电荷只分布在导体外表面上。

(2)空腔导体:空腔内无电荷时,电荷分布在外表面上(内表面无电荷);空腔内有电荷时,内表面因静电感应出现等量的异号电荷,外表面有感应电荷。

人教版高中物理选修3-1第一章第七节静电现象的应用同步习题(附详解答案).docx

高中物理学习材料唐玲收集整理第一章第七节静电现象的应用同步习题（附详解答案）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，电荷只分布在导体外表面C．导体内部没有电荷的运动D．以上说法均不对答案：D2．如图所示，某同学在桌上放两摞书，然后把一块洁净的玻璃板放在上面，使玻璃板离开桌面2～3cm，在宽约0.5cm的纸条上画出各种舞姿的人形，用剪刀把它们剪下来，放在玻璃板下面，再用一块硬泡沫塑料在玻璃上来回擦动，此时会看到小纸人翩翩起舞．下列哪种做法能使实验效果更好( )A．将玻璃板换成钢板B．向舞区哈一口气C．将玻璃板和地面用导线连接D．用一根火柴把舞区烤一烤答案：D3．每到夏季，我省各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生．当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电．下列说法正确的是( )①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备③固定电话和手提电话均可正常使用④在旷野，应远离树木和电线杆A．①②③B．①②④C．①③④ D．②③④答案：B解析：表面具有突出尖端的导体，在尖端处的电荷分布密度很大，使得其周围电场很强，就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电．固定电话和手提电话的天线处有尖端，易引发尖端放电造成人体伤害，故不能使用．4．金属球壳原来带有电荷，而验电器原来不带电，如图所示，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( )A．不会张开B．一定会张开C．先张开后闭合D．可能会张开答案：B5．(2009·长沙市一中高二检测)如图所示，棒AB上均匀分布着正电荷，它的中点正上方有一P点，则P点的场强方向为( )A．垂直于AB向上B．垂直于AB向下C．平行于AB向左D．平行于AB向右答案：A6．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？答案：(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7．如图所示，一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为Q＝＋4×10－6C.(1)此时，金属桶内，外表面带电荷量分别为多少？(2)如果用丝线在桶内悬挂一带电荷量q＝－2×10－6C的带电小球，桶内、外表面带电荷量分别为多少？(3)若桶内金属小球与内表面接触一下，桶内外表面带电荷量分别为多少？(4)若小球悬挂时，用手接触一下桶外表面，然后再将小球从桶中取出，则金属桶内外表面带电荷量又为多少？答案：(1)q内＝0，q外＝＋4×10－6C(2)q内＝q外＝＋2×10－6C(3)q内＝0，q外＝＋2×10－6C(4)q内＝0，q外＝＋2×10－6C1.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( )答案：D2．随着人们生活水平的提高，各种家用电器日益走入我们的居家生活，而家用电器所产生的静电荷会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰．由于老年人的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素，因此老年人更容易受静电的影响．心血管系统本来就有各种病变的老年人，静电更会使病情加重．过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽．我们平时生活中就应当采取措施，有效防止静电，下列可行的是( )①室内要勤拖地、勤洒些水②要勤洗澡、勤换衣服③选择柔软、光滑的化纤类衣物④尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具A．①②③ B．①③④C．①②④ D．②③④答案：C解析：室内要保持一定的湿度，室内要勤拖地、勤洒些水；要勤洗澡、勤换衣服，以消除人体表面积聚的静电荷．对于老年人，应选择柔软、光滑的棉纺织衣物，尽量不穿化纤类衣物，以使静电的危害减少到最低限度；尽量避免使用化纤地毯和以塑料为表面材料的家具，以防止摩擦起电．3．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的内表面带负电答案：D4．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解析：A图中，由于金属壳发生静电感应，内部场强为零，金属壳起到屏蔽外电场的作用，A对；B图中金属壳同大地连为一体，同A一样，外壳起到屏蔽外电场的作用；C中电荷会引起金属壳内外表面带电，外表面电荷会在壳外空间中产生电场，即金属壳不起屏蔽作用，C错；将金属壳接地后，外表面不带电，壳外不产生电场，金属壳起屏蔽内电场的作用，D对．5．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答案：ABD解析：静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，且内表面不带电，故选项A、D正确．由于导体接地，故整个导体的电势为零，选项B正确．导体外表面受带电体Q的影响，所带电荷不为零，故选项C不正确．6．如图所示，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”)答案：张开；不张开7．如图所示，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)．解析：金属圆盘A处于静电平衡状态，因此内部每点的合场强都为零，即金属圆盘A 内的每一点，感应电荷产生的电场强度都与点电荷Q在该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，如图所示．8．如图所示，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？答案：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．。

人教版选修3-1 第一章第7节静电现象的应用同步练习2 word版含答案

第7节静电现象的应用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答案：D解析：静电平衡导体内部场强为零，指合场强为零．2. 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，则()A．E a最大B．E b最大C．E c最大D．E a＝E b＝E c答案：C解析：由静电平衡特点可知：E感＝E外，因C离右侧带电体距离最小，故E C最大．3. (多选)避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是()A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地D．以上说法都不对答案：AB解析：带电荷的云层靠近避雷针时，在避雷针尖端感应出与云层相反的静电，达到一定程度就向空中放电，中和云层中的电荷，更主要的是云层中的大量电荷可以通过避雷针引入地下，从而避免遭受雷击，所以A、B正确．4. 具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷，下面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()答案：D解析：静电平衡状态的导体内部(实体部分)场强处处为零，静电感应的结果使球壳上的电荷分布如图所示．5. 请用学过的电学知识判断下列说法正确的是()A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死D．打雷时，待在汽车里比待在木屋里要危险答案：B解析：由静电屏蔽的知识可知，A、D选项均错；金属可以消除多余的静电，B项正确；单根高压输电线上相距较近的两点之间电阻很小，因而电压较小，小鸟不会被电死，C选项错误．6. (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：AB解析：飞机在飞行中与空气摩擦时，飞机外表面聚集了大量静电荷，降落时会对地面人员带来危害及火灾隐患，因此飞机降落时要及时导走机身聚集的静电，采取的措施是在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎；在印染工作车间也同样容易产生静电，静电会给车间带来火灾隐患，为防止火灾发生，其中安全措施之一就是车间保持湿度，从而通过湿润的空气及时导走静电；在复印图片环节中，刚好需要应用静电；电工钳柄装有绝缘套是防止导电，保护电工的安全．7.(多选)如图所示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答案：BD解析：带正、负电荷的矿粉受电场力作用分别落到左、右两侧，选项A错误；不管矿粉带正电还是负电，电场力均对其做正功，矿粉的电势能均变小，选项B、D正确，C错误．8. (多选)如图所示，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，后加速的运动C．小球的电势能保持不变D．电场力对小球所做的功为零答案：ACD解析：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，其表面电场线处处与表面垂直，所以小球运动时只在竖直方向上受力的作用，在水平方向上不受力的作用，故带电小球(表面绝缘，电荷量不变)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．9. (多选)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出正电荷，球壳外壁带负电答案：ACD解析：由静电屏蔽知识可得，未接地前电场线分布特点如图，球壳是个等势体，无论是内壳还是外壳接地，都是大地上的电子受电场力作用逆着电场线与外壳正电中和，使外壳不带电，故A、C正确，B错．若移出正电荷，则剩余负电都分布在外表面，D正确．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上一定有感应电荷答案：AC解析：(1)若M接地，分析N上带电情况金属球Q带电―→M内表面带相反电性电荷，M外表面不带电―→N上无感应电荷(2)若M不接地①M原来不带电，分析N上带电情况金属球Q带电―→M内表面带相反电性电荷，M外表面带与内表面相同电性的电荷―→N上有感应电荷②M原来带电，分析N上带电情况11. 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”)答案：张开不张开解析：处于静电平衡状态的金属球壳，由于电荷间的相互排斥的作用力，电荷间的距离尽量变大，所以电荷分布在金属球壳的外表面上，在金属球壳的内表面没有净电荷的分布．验电器甲与球壳A相连时，与金属球壳构成一个导体，相当于金属球壳的远端，则带有电荷，从而使金属箔片张开；同理，可知验电器乙不会带电，故金属箔片不张开．12.如图所示，在两个带等量异种电荷的绝缘导体球之间，对称地放着两个相同的导体ab、cd，则(1)当用导线将a、b连接起来时，导线中有无电流通过？若有，方向如何？(2)当用导线将a、c连接起来时，导线中有无电流通过？若有，方向如何？答案：(1)无(2)有由a→c解析：导体ab、cd处于静电场中，已达到静电平衡状态，ab、cd均各自为一个等势体，但因ab靠近正电荷，cd靠近负电荷，所以导体ab的电势要高于cd的电势，我们也可在正、负电荷之间画一条由左向右的电场线，也易判断导体ab的电势比导体cd的电势高．当用导线将a、c连接起来时，将会有电流从a流到c.当用导线将a、b连接起来时，无电流通过．。

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。

高中物理第一章静电场第7节静电现象的应用练习新人教版选修3_1

第7节静电现象的应用「基础达标练」1．(多选)关于静电感应和静电平衡，以下说法正确的是( )A．静电感应是由于导体内的自由电子受静电力作用的结果B．导体内的自由电子都不运动称为静电平衡C．处于静电平衡状态时，导体所占空间各处场强均为零D．处于静电平衡状态时，导体内部将没有多余的“净”电荷解析：选AD 静电平衡是由于导体内的自由电子受静电力的作用而发生定向移动，最后达到稳定的状态，选项A正确；达到静电平衡后，自由电子不再定向移动，但是仍然做无规则的热运动，选项B错误；导体处于静电平衡时，电荷只分布在导体外表面上，导体内部没有多余的“净”电荷，选项D正确；导体处于静电平衡时，导体内部的场强为零，但导体表面的场强不为零，选项C错误．2．一个带电的金属球，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：选B 处于静电平衡状态的带电导体内部场强处处为零，B正确．3．一个匀强电场的电场线分布如图甲所示，把一个空心导体引入到该匀强电场后的电场线分布如图乙所示．在电场中有A、B、C、D四个点，下面说法正确的是( )A．φA＝φB B．φB＝φCC．E A＝E B D．E B＝E C解析：选B 沿电场线方向电势降低，所以φA＞φB，因为空心导体为等势体，所以φB ＝φC，选项A错，B对；由于A、B、C三处的电场线的疏密程度不同，所以电场强度也不相同，选项C、D错．4．如图所示是模拟避雷针作用的实验装置，则有关放电的论述正确的是( )A．A放电B．B放电C．A、B一起放电 D．A、B之间放电解析：选A 由题图知，A为尖头、B为圆头．当金属板M、N接在高压电源上时，因末端越尖越容易放电，故A容易放电，选项A正确．5．(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．在静电平衡后，下列物理量中等于零的是( )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解析：选ABD 静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，且内表面不带电，故选项A、D正确；由于导体接地，故整个导体的电势为零，故选项B正确；导体外表面受带电体Q的影响，所带电荷量不为零，故选项C不正确．6.(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，如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解析：选BD 由于静电感应，B的左侧带负电荷，右侧带正电荷，内部场强处处为零，故B正确，C错误；整个导体为等势体φB＝φC≠0，故A错误，D正确．7.如图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三点的电场强度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>φc解析：选D 空腔球形导体在正电荷A的电场中感应的结果如图所示，从电场线的疏密可确定a点电场强度大于c点电场强度，而b点电场强度为零，故E a>E c>E b，而沿着电场线方向电势逐渐降低，故φa>φb>φc，D选项正确．8．在开口的绝缘金属壳A的内部有一带正电的小球Q，球壳外用绝缘线吊有一带负电的小球B，如图所示，在下列三种情况中，B球受到A的作用力吗？若受A的作用，是吸引力还是排斥力？(1)Q不跟A接触，如图①所示；(2)Q跟A接触，如图②所示；(3)Q不跟A接触，但A接地，如图③所示．解析：(1)如题图①所示，Q不跟A接触，A的内、外表面分别感应出等量的负、正电荷，故B受到引力向右偏移．(2)如题图②所示，Q跟A接触后组成一个新的等势体，A的外表面带正电，对B产生引力，使之右偏．(3)如题图③所示，Q不跟A接触，但A接地，A与大地组成一个等势体，A的外部场强为零，B不受电场力作用．答案：(1)B球受到A的吸引力而向右偏(2)B球受到A的吸引力而向右偏(3)B球不受A的作用力「能力提升练」1．(多选)随着人们生活水平的提高，各种家用电器日益走入我们的居家生活，而家用电器所产生的静电荷会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰．由于老年人的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素，因此老年人更容易受静电的影响．心血管系统本来就有各种病变的老年人，静电更会使病情加重．过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽．我们平时生活中就应当采取措施，有效防止静电，下列可行的是( ) A．室内要勤拖地、勤洒些水B．要勤洗澡、勤换衣服C．选择柔软、光滑的化纤类衣物D．尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具解析：选ABD 室内要保持一定的湿度，室内要勤拖地、勤洒些水；要勤洗澡、勤换衣服，以消除人体表面积聚的静电荷；对于老年人，应选择柔软、光滑的棉纺织衣物，尽量不穿化纤类衣物，以使静电的危害减少到最低限度；尽量避免使用化纤地毯和以塑料为表面材料的家具，以防止摩擦起电．2.如图(甲)所示，ab为原来不带电的细导体棒，q为一带正电的点电荷，当达到静电平衡后，导体棒上的感应电荷在棒内O点处产生的场强大小为E1，O点的电势为φ1.现用一导线把导体棒的b端接地，其他条件不变，如图(乙)，待静电平衡后，导体棒上的感应电荷在棒内O点处产生的场强大小为E2，O点的电势为φ2，经分析后可知( )A．E1＝E2，φ1＜φ2 B．E1<E2，φ1＝φ2C．E1＝E2，φ1＞φ2 D．E1＞E2，φ1＝φ2解析：选C 导体处于静电平衡状态时，内部场强为零，则E1＝E2，导体是个等势体，表面是等势面，(甲)图中，导体处于正电荷周围，电势为正，(乙)图中，导体接地，电势为零，则φ1＞φ2，故C选项正确．3.带电球体的半径为R，以球心为原点O建立坐标轴x，轴上各点电势φ随x变化如图所示．下列说法正确的是( )A．球体带负电荷B．球内电场强度最大C．A、B两点电场强度相同D．正电荷在B点的电势能比C点的大解析：选D 正带电体周围电势为正，负带电体周围电势为负，故球体带正电荷，A选项错误；带电球体处于静电平衡状态，球体是个等势体，内部场强为零，B选项错误；沿着电场线电势降低，A、B两点电场强度大小相等，方向相反，C选项错误；从B到C，电势降低，正电荷电势能降低，D选项正确．4．(多选)如图所示，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．小球先做减速运动，后做加速运动C．小球的电势能保持不变D．电场力对小球所做的功为零解析：选ACD 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)在金属板表面运动时，电场力不做功，小球的电势能不变，小球做匀速直线运动，所以选项A、C、D正确．5．如图所示，长为L的金属杆原来不带电，在距其左端r处放一个电荷量为q的点电荷．问：(1)金属杆中点处的场强为多少？(2)金属杆上的感应电荷在杆中点P 处产生的场强．解析：(1)金属杆处于静电平衡时内部场强处处为0，故金属杆中点处场强为0.(2)内部场强是两个场强的叠加，所以E 感－E ＝0E 感＝E ＝k q ⎝ ⎛⎭⎪⎫r ＋L 22E 感与E 方向相反，E 感的方向向左．答案：(1)0 (2)k q⎝ ⎛⎭⎪⎫r ＋L 22，方向向左6.如图所示，一个原来不带电的半径为r 的金属球放在绝缘支架上，其水平左侧放置一个电荷量为＋Q 的点电荷，点电荷到金属球左端的距离为2r .(1)分析在金属球上感应电荷的分布情况；(2)求点电荷＋Q 在金属球球心O 点处产生的场强大小E 0；(3)求金属球上感应电荷在球心O 点处产生的场强大小E ′，并说明方向．解析：(1)在金属球的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷．(2)设在O 放置一检验电荷q ，＋Q 与q 间的库仑力为F ＝k Qq(3r )2 由场强定义E ＝Fq解得E 0＝k Q9r2. (3)由于静电平衡后，O 点的合场强为0，所以感应电荷在O 点处产生的场强E ′与E 0等大反向． E ′＝E 0＝k Q9r2，方向向左．答案：(1)左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷(2)k Q 9r 2 (3)k Q9r2 方向向左。

高中物理第一章静电场 7 静电现象的用练习高二物理试题

点囤市安抚阳光实验学校7静电现象的用知识点一静电感和静电平衡1.(多选)关于静电感和静电平衡,以下说法正确的是()A.静电感是由于导体内的自由电子受静电力作用的结果B.导体内的自由电子都不运动称为静电平衡C.处于静电平衡状态时,导体所占空间各处场强均为零D.处于静电平衡状态时,导体内部将没有多余的“净”电荷2.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,医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套,一切设备要良好接地,甚至病人身体也要良好接地,这样做是为了()A.除菌消毒B.消除静电C.利用静电D.防止漏电3.[2017·中试]如图L1-7-1所示,原本不带电的金属球A的半径为R,球外放一个带电荷量为Q、到球心O的距离为r的点电荷,则当金属球达到静电平衡时,感电荷在球心O处产生的场强大小于(静电力常量为k) ()A .k -kB .k +kC.0 图L1-7-1D .k4.(多选)如图L1-7-2所示,在真空中把一个导体向带负电荷的小球慢慢靠近(不接触),下列说法正确的有 ()A.B端的感电荷越来越多B.导体内的电场强度越来越大C.导体的感电荷在M点产生的场强恒大于在N点产生的场强D.导体的感电荷在M、N两点产生的场强相图L1-7-2知识点二静电屏蔽5.如图L1-7-3所示,带电体Q靠近一个接地空腔正方体导体,空腔里面无电荷,达到静电平衡后,下列物理量中不于零的是()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.导体空腔外表面的电荷量D.导体空腔内表面的电荷量图L1-7-36.某农村小塑料场的高频热合机(焊缝用)产生的电磁波频率和电视信号频率接近,由于该村尚未接通有线电视信号,空中的信号常常受到干扰,在电视荧屏上出现状条纹,影响正常收看.为了使电视机不受干扰,可采取的办法是()A.将电视机用一金属笼子罩起来B.将电视机用一金属笼子罩起来,并将金属笼接地C.将高频热合机用一金属笼子罩起来D.将高频热合机用一金属笼子罩起来,并将金属笼接地7.图L1-7-4中P是一个带电体,N是一个不带电的金属空腔,放在绝缘板上的小纸屑(图中S)会被吸引的是()图L1-7-4知识点三静电平衡状态下的导体8.导体球壳B带有正电荷Q,其中心处放有导体球A,用细金属丝通过B上的小孔与相连(细金属丝不与球壳B相接触),如图L1-7-5所示,则导体球A ()A.不带电B.带正电C.带负电D.可能带正电,也可能带负电图L1-7-59.在负点电荷-Q的电场中,一金属球处于静电平衡状态,A为球内一点,B为球外表面附近一点,则关于球上感电荷在A点和B点所激发的附加场强E'A和E'B的方向,图L1-7-6中最可能正确的是()图L1-7-610.一金属球原来不带电,现沿球的直径的线放置一均匀带电的细杆MN,如图L1-7-7所示,金属球上感电荷在球内直径上a、b、c三点产生的电场的场强大小分别为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 图L1-7-711.(多选)图L1-7-8中的静电(虚线框为金属)能使左边验电器的金属箔张开的是 ()图L1-7-812.(多选)[2017·期中]如图L1-7-9所示,导体球A与导体球壳B,原来都不带电,也不接地,设M、N两点的场强大小分别为E M和E N,下列说法中正确的是()图L1-7-9A.若使A带电,则E M≠0,E N=0B.若使B带电,则E M=0,E N≠0C.若使A带电,B接地,则E M=0,E N=0D.若使A带电,B接地,则E M≠0,E N=013.如图L1-7-10所示是络上售卖的一款避雷针原理演示器,上、下金属板绝缘固,尖端电极和球形电极与下金属板连接,给上、下金属板接感圈并逐渐升高电压,当电压升高到一数值时,可看到放电现象,则()A.尖端电极容易放电B.球形电极容易放电C.两种电极一样容易放电D.无法确图L1-7-1014.如图L1-7-11所示,真空中使一原来不带电的绝缘导体AB向带负电的小球P 缓慢靠近(不相碰),M、N为导体内的两点.下列说法正确的是()图L1-7-11A.绝缘导体AB靠近P的一端的感电荷为负电荷,远离P的一端的感电荷为正电荷B.导体内部场强越来越大C.M点电势恒低于N点电势D.导体的感电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强15.(多选)图L1-7-12为静电除尘器除尘机理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电,在静电力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的.下列表述正确的是()图L1-7-12A.到达集尘极的尘埃带正电荷B.电场方向由集尘极指向放电极C.带电尘埃所受静电力的方向与电场方向相同D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受静电力越大16.(多选)如图L1-7-13所示,接地的金属板右侧有固的点电荷+Q,a、b是金属板右侧表面附近的两点,其中a到+Q的距离较小.下列说法正确的是()图L1-7-13A.由于静电感,金属板右侧表面带负电,左侧表面带正电B.由于静电感,金属板右侧表面带负电,左侧表面不带电C.整个金属板是一个势体,且电势于零D.a、b两点的电场强度不为零,且a、b两点的场强方向相同,但a点的场强比b 点的场强要大一些17.如图L1-7-14所示,在真空中有两个点电荷A和B,电荷量分别为-Q和+2Q,它们之间的距离为L,在两个点电荷连线的中点O处有一个半径为r(2r<L)的空心金属球,且球心位于O点,则球壳上的感电荷在O点处产生的场强大小为多少?方向如何?(静电力常量为k)图L1-7-141.AD [解析]静电平衡是由于导体内的自由电子受静电力的作用而发生向移动,最后达到稳的状态,选项A正确;达到静电平衡后,自由电子不再向移动,但是仍然做无规则的热运动,选项B错误;导体处于静电平衡时,电荷只分布在导体外表面上,导体内部没有多余的“净”电荷,选项D正确;导体处于静电平衡时,导体内部的场强为零,但导体表面的场强不为零,选项C错误.2.B [解析]医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套是为了将身上的静电导走,B正确.3.D [解析]金属球达到静电平衡时,内部合场强为0,感电荷在球心O处产生的电场与点电荷在此处产生的电场大小相,则E=k,选项D正确.4.AC5.C [解析]静电平衡后导体空腔内任意点的场强为0;电荷分布在导体空腔外表面,导体空腔内表面的电荷量为0;导体空腔为势体,接地后电势为0.6.D [解析]为了使电视机能接收电视信号,但又不接收高频热合机产生的电磁波,将高频热合机产生的电磁波信号屏蔽,而接地金属笼具有屏蔽内部电场的作用,故选项D正确.7.B [解析]当负电荷放在金属壳外时,使金属壳上端带正电荷,下端带负电荷,两端出现电压,导致感电场与外电场相叠加,所以内部电场强度为零,因此绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引,故A错误;当负电荷放在金属壳内时,使金属壳内部带正电荷,外部带负电荷,导致出现感电场,从而使得绝缘板上的小纸屑(图中S)会被吸引,故B正确;当负电荷放在金属壳外时,使金属壳上端带正电荷,由于下端接地,则不带电,两端仍出现电压,导致感电场与外电场相互叠加,出现合电场强度为零,从而使得绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引,故C错误;当负电荷放在金属壳内时,由于接地,则使金属壳外不带电,所以外部没有电场,从而使得绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引,故D错误.8.C [解析]球壳B带正电荷后,附近的因静电感将带负电荷,由于导体球A与相连,相当于近端,因此,A上也会感出一量的负电荷.9.C [解析]根据处于静电平衡状态的导体特点可知,点电荷在A点产生的电场强度与球上感电荷在A点产生的电场强度大小相,方向相反,所以感电荷在A点激发的电场强度E'A背离点电荷,选项B错误;根据处于静电平衡状态的导体特点可知,导体表面附近的电场强度垂直于导体表面,即点电荷在B点的电场强度与感电荷在B点的电场强度E'B的合场强垂直于导体表面,根据平行四边形则可以判断出,感电荷在B点激发的电场强度E'B的方向最可能为C图中的电场强度方向,选项A、D错误,选项C正确.10.C [解析]金属球在带电细杆MN的电场中达到静电平衡后,其内部合场强处处为零.金属球上感电荷在a、b、c三点产生电场的场强与MN在a、b、c三点产生电场的场强分别大反向,显然MN在c点产生的电场的场强最强,选项C正确.11.AC [解析]净电荷分布在导体的外表面,选项A正确,选项B错误;选项C中两个验电器接触,左侧验电器金属箔张开,选项D中左边的验电器处于金属中,由于静电屏蔽,金属箔不会张开,选项C正确,选项D错误.12.BD [解析]若使A带电,B的内、外表面出现感电荷,则EM≠0,EN≠0,在此基础上B球接地,B的外表面将不带电,则EM≠0,EN=0,选项A、C错误,选项D正确;若使B带电,处于静电平衡,则EM=0,EN≠0,选项B正确.13.A [解析]当上、下金属板接在高压电源上,因末端越尖越容易放电,故可以观察到尖的金属柱容易放电,这种放电现象叫作尖端放电,选项A正确,选项B、C、D错误.14.D [解析]绝缘导体AB靠近P的一端带正电,远离P的一端带负电,选项A错误;导体内部场强处处为0,选项B错误;导体为势体,选项C错误;由E=,小球P在M、N两点产生的场强EM>EN,M、N处的合场强为零,则导体的感电荷在M 点产生的场强大于在N点产生的场强,选项D正确.15.BD [解析]由图知,集尘极连接电源正极,电势高,所以电场方向由集尘极指向放电极,B正确.带电尘埃向集尘极迁移,带电尘埃所受静电力方向与电场方向相反,带负电,A、C错误.由F=qE知,同一位置F正比于q,D正确.16.BCD [解析]金属板若不接地,右侧表面将感出负电荷,左侧表面将感出量正电荷,而金属板接地,上的自由电子通过接地导线上移与正电荷,达到静电平衡时左侧表面不带电,整个金属板的电势与相同,都为零,所以选项A错误,选项B、C正确;金属板接地时,右侧表面上仍有感负电荷,但a距Q较近,场强要大些,整个金属板是势体,表面是势面,电场线与势面垂直,故a、b两点的场强方向都垂直金属板向右,方向相同,选项D正确.17.沿AB连线指向B[解析]两个点电荷和金属球上的感电荷在O点处产生的场强的矢量和为零,故球壳上的感电荷在O点处的场强与两点电荷在O点产生的合场强大小相、方向相反,E=+=,方向沿AB连线指向B.。

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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：ABC
2．一个不带电金属球壳；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1－7－9
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1－7－10
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
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：C
2．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1－7－11
A．k错误!－k错误! B．k错误!＋k错误!
C．0 D．k错误!
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＝错误!；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1－7－12
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.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1－7－13
A．φ4>φ3>φ2>φ1B．φ4＝φ3>φ2＝φ1
C．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v水平飞入空心导体内时；电荷将做()
图1－7－14
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
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．(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；使体内电场强保持为零；对人体起保护作用
D．铜丝必须达到一定厚；才能对人体起到保护作用
答案：C
7．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v0在金属板上向右运动；在运动过程中()
图1－7－15
A．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．(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1－7－16
A．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E和电势φ的关系是()
图1－7－17
A．E a>E b>E c；φa>φb>φc
B．E a＝E b>E c；φa＝φb>φc
C．E a＝E b＝E c；φa＝φb>φc
D．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都与点电荷Q在那点的电场强大小相等、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．
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－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
∴E感＝－(E1＋E2)＝－[错误!－错误!]
＝－[错误!－错误!] 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B
12．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。