【推荐】专题1-7 静电现象的应用（练）-2017-2018学年高二物理同步精品课堂（提升版）（选修3-1）

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1．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．导体的感应电荷在 O 点的产生场强为 ，方向向右 C．导体中心 O 点的场强为零 D．撤去点电荷－Q 后，导体带上了正电荷 【答案】C 【名师点睛】此题是关于静电感应问题；关键是知道电场中的导体的性质：当放在电场中的 导体达到静电平衡时，导体是等势体，导体表面是等势面，导体内部各点的场强为零，即各 点的感应电荷的电场与外界电场都是等大反向的关系. 2． 如图所示，将原来不带电的绝缘导体 AB，置于带正电的点电荷 C 所形成的电场中，规定 大地或无穷远处的电势为零，则有： （ ） BC A．绝缘导体上 A、B 两点的电势相等，且都为负值。 2R Qk B．绝缘导体上 A 点的电势高于 B 点的电势，且都为正值 C．绝缘导体上的感应电荷在导体内部一点 D 产生的场强大小等于点电荷 C 在 D 点产生场强 的大小 D．如果用手指瞬间接触导体 AB 后再把 C 移走，则导体 AB 带上正电荷 【答案】C 【名师点睛】处于静电平衡的导体的特点，导体为等势体，导体表面为等势面，导体内部场 强处处为零 3．如图所示，将带正电的球 C 移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上电荷的移动情况 是： （ ） A．枕形导体中的正电荷向 B 端移动，负电荷不移动 B．枕形导体中电子向 A 端移动，正电荷不移动 C．枕形导体中的正、负电荷同时分别向 B 端和 A 端移动 D．枕形导体中的正、负电荷同时分别向 A 端和 B 端移动 【答案】B 【解析】当将带正电荷的球 C 移近不带电的枕形金属导体时，发生了静电感应现象，在外电 场的作用下枕形金属导体自由电子向 A 移动，故 ACD 错误、 B 正确。 【名师点睛】考查了静电感应，电荷的移动；金属导电的实质是自由电子的移动，正电荷不 移动．带正电荷的球 C 移近不带电的枕形金属导体时，发生了静电感应现象，金属导电的实 质是自由电子的移动，正电荷不移动；电荷间的相互作用，同号电荷相互排斥，异种电荷相 互吸引． 4．图中是一块宽大的接地金属板的截面，在板的右侧面附近的 P 点有一带+q 的固定的点电 荷，当金属板处于静电平衡状态时，下述说法不正确的是： （ ） A．板的右侧面上分布有负的感应电荷，而左侧面上没有感应电荷 B．感应电荷在板内任何一点的电场强度方向都指向 P 点 C．在板内离 P 点最近的一点场强最大 D．接地线断开后，板上各点电势仍等于地电势 【答案】C 【解析】 板中的自由电荷由于在点电荷的电场中，必会产生带负电的电子向电场强度相反的方向运动 的效果从而右侧面上分布有负的感应电荷，而由于金属板接地，左侧面上原有分布的正的感 应电荷，被大地的电子中和掉，故左侧面上没有感应电荷，选项 A 正确；感应电荷在板上任 何一点的电场强度方向都是由该点指向 P 点的，选项 B 正确；静电平衡的导体内部的场强处 处为零，选项 C 错误；接地线断开后，板上各点电势将高于地的电势，选项 D 正确。 5．如图所示，M 和 N 是带有异种电荷的带电金属导体，P 和 Q 是 M 表面上的两点，S 是 N 表 面上的一点，在 M 和 N 之间的电场中画有三条等势线。现有一个带正电的粒子（重力不计） 在电场中的运动轨迹如图中虚线所示，不计带电粒子对原电场的影响，不计空气阻力，则以 下说法正确的是： （ ） A．P 和 Q 两点的电势不相等 B．S 点的电势高于 P 点的电势 C．带电粒子在 F 点的电势能大于在 E 点的电势能 D．带电粒子应该由 E 点射入经 F 点到 W 点 【答案】C 【名师点睛】处于静电平衡状态的导体，其表面是一个等势面，从粒子运动轨迹看出，轨迹 向下弯曲，可知带电粒子受到了向下的排斥力作用，根据电场力对粒子做功的正负，可判断 电势能的大小．根据粒子的电性，判断电势的高低。 6．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】B 【名师点睛】关键是知道当导体处于静电平衡时导体是一个等势体，表面是一个等势面，内 部场强处处为零．电场线辐射状向外，沿电场线的方向电势降低 7．（多选）关于电现象，下列说法中正确的是： （ ） A．感应起电是利用静电感应，使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程 B．带电现象的本质是电子的转移，中性物体得到多余电子就一定带负电，失去电子就一定 带正电 C．摩擦起电是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体总是同时带等量同种电荷 D．当一种电荷出现时，必然有等量异种电荷出现，当一种电荷消失时，必然有等量异种电 荷同时消失 【答案】AB 【解析】感应起电是利用静电感应，使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程， 故 A 正确；带电现象的本质是电子的转移，中性物体得到多余电子就一定带负电，失去电子 就一定带正电，故 B 正确；摩擦起电是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体总是同时带等 量异种电荷，故 C 错误；当一种电荷出现时，必然有等量异种电荷出现，当一种电荷消失 时，必然有等量异种电荷同时消失，根据电荷守恒定律，电荷不会消失，故 D 错误。 【名师点睛】摩擦起电和感应起电的实质都电子发生了转移，只是感应起电是电子从物体的 一部分转移到另一个部分．摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体。 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： （ ） 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 【答案】ABD 【解析】因为接地空腔导体里面无电荷，带电体 Q 感应远端为正电荷，近端为负电荷，导体 接地，说明远端为地球，近端为导体，故导体外表面带负电荷，外表面的电荷量不为 0，选 项 C 错误；而容腔内由于静电屏蔽的作用，其内部的场强为 0，故选项 A 正确；但因为无穷 远处的电势为 0，而地球相当于很远的地方，故地球上电势为 0，而导体与地球相连，是一 个等势体，故导体空腔内任意点的电势也为 0，选项 B 正确；导体空腔内表面的电荷量为 0，即内表面没有电荷，选项 D 正确。 【名师点晴】如果导体空腔不与大地相连，则空腔内部的电场强度为 0，电势不为 0，在空 腔的右侧感应负电荷，在空腔的左侧感应正电荷；如果空腔接地，则说明空腔与地球连成了 一个整体，它们是一个等势体，其内部的场强为 0，电势也为 0。 9．如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当使带电的金属球靠近验电器的金属球时，验 电器的箔片 （填“张开”或“不张开”），我们把这种现象称之为 【答案】不张开；静电屏蔽 【名师点睛】此题考查学生对静电屏蔽现象的理解；要知道静电屏蔽的产生是由于金属导体 或者金属网处于静电平衡状态时，其内部场强为零，导体是等势体，导体表面是等势面，所 以导体内部不受外部电场的影响。 10．L 的导体棒原来不带电，现将带电量为+Q 的点电荷放在距棒左端 R 处，如图所示，当导 体棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于 。 方向 。 【答案】 向左 【解析】 有静电平衡可知，棒中点的合场强为零，即棒上的感应电荷在棒内中点处产生的场强与 Q 在 棒中点处的场强等大反向，则 ，感应电荷在棒内中点处产生的场强方 向向左. 【名师点睛】此题是静电感应问题；要知道放在电场中的导体内部场强处处为零，即感应电 荷在导体内某点处产生的场强与外电场的场强等大反向，由此可计算感应电荷的场强大小和 方向；此题难度不大，是基础题. 2 2    + LR KQ 2( )2 Q QE E k LR = = + 感