最新精选静电感应现象的应用练习题(有答案)
- 格式:docx
- 大小:203.22 KB
- 文档页数:6
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。
静电现象的应用测试题(有答案)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 +2×10-6 A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.kQr2-kQR2 B.kQr2+kQR2 C.0 D.kQr2 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.X k b 1 . c o m 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Ea、Eb、Ec,三者相比( ) 图1-7-12 A.Ea最大B.Eb最大 C.Ec最大 D.Ea=Eb=Ec 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>φ1 B.φ4=φ3>φ2=φ1 C.φ4<φ3<φ2<φ1 D.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1-7-14 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.(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: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)自左以初速度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.(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1-7-16 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三点的电场强度E和电势φ的关系是( ) 图1-7-17 A.Ea>Eb>Ec,φa>φb>φc B.Ea=Eb>Ec,φa=φb>φc C.Ea =Eb=Ec,φa=φb>φc D.Ea>Ec>Eb,φa>φb>φc 解析:选D.静电平衡导体内E=0即Eb=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.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)=--=---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,电场强度EM=4 EN.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: WM=WN=qU=q(φ-0)=5×10-8×200 J =1.0×10-5 J. 答案:均为1.0×10-5 J。
静电现象的应用错误!一、单项选择题(每小题6分,共42分)1.导体处于静电平衡,下列说法正确的是(D)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.以上说法均不正确解析:导体处于静电平衡,导体内部不是没有电场,而是外电场与感应电荷产生的电场的合场强为零,但两场强仍然存在,故A错;对于B,不能说没有电荷,净电荷只分布在外表面上,自由电子和正电荷仍存在,只是显中性,故B错;对于C,导体内部的电荷(电子与正电荷)的热运动仍然存在,故C错.2。
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,下列物理量中不为零的是(C)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: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.由于导体接地,故整个导体的电势为零.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正确.3.如图所示,在真空中把一绝缘导体向带负电的小球P缓缓靠近(不相碰),下列说法中正确的是(C)A.B端的感应电荷越来越少B.导体内场强越来越大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:绝缘导体缓缓靠近小球P时,小球P上的负电荷在绝缘导体所在区域产生的电场增强,将会有更多的自由电子向绝缘导体的B端移动,B端的感应电荷越来越多,选项A错误;绝缘导体始终处于静电平衡状态,内部场强始终为零,选项B错误;导体上感应电荷在导体上某点产生的电场的场强大小等于小球P上的负电荷在该点产生的电场的场强,故选项C正确、D 错误.4.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.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′的方向在选项图中正确的是(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.如图,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两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是(C)A.闭合开关S1,有电子从枕型导体流向大地B.闭合开关S2,有电子从枕型导体流向大地C.闭合开关S1,有电子从大地流向枕型导体D.闭合开关S2,没有电子通过开关S2解析:在S1、S2都闭合前,对枕型导体,它的电荷是守恒的,a、b出现负、正电荷等量,当闭合开关S1、S2中的任何一个以后,便把大地与导体连通,使大地也参与了电荷转移,因此,导体本身的电荷不再守恒,而是导体与大地构成的系统中电荷守恒,由于静电感应,a端仍为负电荷,大地远处应感应出正电荷,因此无论闭合开关S1还是开关S2,都应有电子从大地流向导体,故C选项正确.7。
静电现象与应用练习题一、选择题1、下列现象中,不属于静电现象的是()A 冬天脱毛衣时会听到“噼啪”声B 用塑料梳子梳头时头发会随着梳子飘起C 雷雨天气时,天空中划过的闪电D 磁铁吸引铁钉解析:D 选项中磁铁吸引铁钉是因为磁力作用,不是静电现象。
A选项冬天脱毛衣时听到“噼啪”声是由于毛衣和身体摩擦产生静电放电。
B 选项用塑料梳子梳头时头发随梳子飘起,是因为梳子和头发摩擦产生静电,使得头发带上同种电荷相互排斥。
C 选项雷雨天气天空中划过的闪电是云层间静电积累到一定程度后的放电现象。
所以答案选D。
2、下列材料中,通常情况下属于绝缘体的是()A 金属B 人体C 橡胶D 大地解析:绝缘体是指不容易导电的物质。
C 选项橡胶通常情况下不容易导电,属于绝缘体。
A 选项金属是良好的导体。
B 选项人体在一定条件下可以导电。
D 选项大地也是导体。
所以答案选 C。
3、为了防止静电带来的危害,下列做法中不正确的是()A 在加油站禁止使用手机B 飞机的机轮上装有搭地线C 印染厂车间保持一定的湿度D 用金属容器盛放易燃液体解析:D 选项用金属容器盛放易燃液体不能防止静电带来的危害。
金属容器容易导电,可能会因静电放电引发危险。
A 选项在加油站禁止使用手机,是因为手机在使用时可能产生电火花,引发汽油燃烧。
B 选项飞机的机轮上装有搭地线,能及时将飞机飞行过程中产生的静电导走。
C 选项印染厂车间保持一定的湿度,可以减少静电的产生。
所以答案选 D。
4、下列关于静电现象的说法中,正确的是()A 静电只有危害,没有任何益处B 静电复印是利用静电的吸附作用C 静电除尘是利用静电的排斥作用D 避雷针是利用静电的吸引作用解析:B 选项静电复印是利用静电的吸附作用,将墨粉吸附到纸张上。
A 选项静电既有危害也有益处,例如静电除尘、静电复印等都是静电的应用。
C 选项静电除尘是利用静电的吸附作用,将灰尘吸附到电极上。
D 选项避雷针是利用尖端放电,将云层中的电荷引入大地,避免建筑物遭受雷击,不是利用静电的吸引作用。
一、选择题(8×5′,共40分)1.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,甚至病人身体也要良好接地,这样做是为了() A.消除静电B.除菌消毒C.应用静电D.防止静电答案:A2.将一不带电的金属导体置于不断变化的电场中,则()A.导体中将不断存在电流B.导体将发热C.导体不可能处于静电平衡D.导体内部的场强将时刻为零答案:ABC图93.图9中金属平板P的中垂线上放置正点电荷Q,比较金属平板边缘上a、b、c三点场强的方向,下列说法正确的是() A.三点场强方向都相同B.三点场强方向不相同C.三点中有两点场强相同D .只有b 点场强与表面垂直答案:A图104.图10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 Q r 2 答案:D5.在下图所示的实验中,验电器的金属箔会张开的是( )答案:B6.一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( )答案:B7.如图11,验电器A不带电,验电器B的上面安装有几乎封闭的金属圆筒C,并且B的金属箔片是张开的,现手持一个带绝缘棒的金属小球D,使D接触C的内壁,再移出与A的金属小球接触,无论操作多少次,都不能使A带电,这个实验说明了()图11A.C是不带电的B.C的内部是不带电的C.C是带电的D.C的内部场强为零答案:B图128.如图12,是一块宽大的接地金属板的截面,在板的右侧面附近P点处有一固定的带正电的点电荷(电荷量为+q).当金属板处于静电平衡状态时,则()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.感应电荷在金属板内部任何一点的电场强度矢量都指向P点C.感应电荷在金属板内部离P点最近的一点产生的电场强度最大D.接地线断开后,板上各点电势将升高解析:接地线断开后,并不影响电荷的分布.答案:ABC二、非选择题(9、10题各10分,11、12题各20分,共60分)图139.如图13所示,一个原来不带电的中空金属球壳,上开一个小孔.若将一个带负电的小球放入且不与球壳接触,则球壳外表面带________电,内表面带________电;若用手接触一下球壳后移走带电小球,则球壳的外表面带________电荷;若带电小球与球壳的内壁接触,球壳的外表面带________电荷,内表面________电荷.答案:负正正负不带图1410.一带电导体如图14所示,已知表面A点的场强E A=100 N/C,B点场强E B=1 N/C.一点电荷只在电场力的作用下,第一次从A点到无限远处,第二次从B点到无限远处,两次最初的加速度之比a A∶a B=________,若初速为零,则末速度之比为v A∶v B=________.答案:100∶11∶111.如图15所示,一带负电的点电荷Q旁放一大金属板.试定性画出金属板上的感应电荷在距金属板很近的一点P处产生电场强度的方向(P点与金属板之间的距离不可忽略不计),并简要叙述作图的步骤和理由.答案:先画出P点的合场强为垂直于板面向右;再画出点电荷Q 在P点产生的场强,沿PQ连线指向Q;最后由平行四边形定则确定金属板上的感应电荷在P点产生的场强方向如图16所示.12.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17所示,在下列四种情况中,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?图17(1)Q不跟A接触,如图(a)所示.(2)Q跟A接触,如图(b)所示.(3)Q不跟A接触,但A接地,如图(c)所示.(4)Q不跟A接触,A先接地然后断开,再取走Q.答案:(1)B球受到A的吸引力而向右偏(2)B球受到吸引力而向右偏(3)B球不受A的作用(4)B球受到排斥力,向左偏。
高二物理静电感应试题答案及解析1.在医疗手术中,麻醉剂乙醚接触静电易产生爆炸现象,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,甚至病人身体也要良好接地,这样做是为了()A.防止漏电B.除菌消毒C.应用静电D.消除静电【答案】 D【解析】麻醉剂乙醚接触静电易产生爆炸现象,为防止麻醉剂乙醚爆炸,那必须要将静电泄出才可以,所以接地这样做是为了消除静电。
【考点】本题考查静电的利用与防护。
2.下列项目中,不是利用静电技术的是A.静电喷涂B.静电复印C.高层建筑上安装避雷针D.静电除尘【答案】 C【解析】电荷的分布与导体表面弯曲程度有关,导体表面突出和尖锐的地方,电荷分布比较密集,电场也比较强,特别易发生尖端放电。
避雷针就是利用尖端放电原理制成的。
当带电云层与建筑物等接近时它们易产生静电感应而带电,如果装有避雷针,则避雷针因带大量电荷且电场极强而使得避雷针和云层之间放电,从而避免电荷大量积累而达到避雷的目的,所以C正确;而在高大的烟囱中安装静电除尘器、静电复印、静电喷漆都是通过使灰尘、油墨、油漆雾滴带上静电,使目标物带上另一种电,由于异种电荷相互吸引,从而使灰尘集中、油墨吸附于印刷物或油漆雾滴喷到喷漆对象上。
A、B、D这些都是通过导种电荷相互吸引完成的,是充分地利用了静电,所以本题选C。
【考点】本题考查静电应用与防止、带电体电荷分布、异种电荷相互吸引。
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【答案】B【解析】根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;故验电器的上端应带上与小球异号的电荷,而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷;故只有B符合条件.【考点】库仑定律;静电场中的导体4.如图所示为静电除尘器的示意图,下列说法哪些是正确的()A.金属管A和悬在管中的金属丝B应接在高压交流电源上B.管A和金属丝B应接在高压直流电源上C.距B越近电场越强D.距B越远电场越强【解析】所需的电场方向不需要变化,所以金属管A和悬在管中的金属丝B应接在高压直流电源上,A错误;B正确;电源的两极分别接在AB上,净电荷一般分布在尖端,所以B处分布电荷较为密集,则距离B越近场强较大,C正确;;D错误;故选BC【考点】静电除尘器工作原理点评:本题难度较小,对于这种类型题判断电压高低主要是看与电源相连的特点,5.下列哪些措施是为了防止静电产生的危害()A.在高大的建筑物顶端装上避雷针B.在高大的烟囱中安装静电除尘器C.静电复印D.静电喷漆【答案】A【解析】当打雷的时候,由于静电的感应,在高大的建筑物顶端积累了很多的静电,容易导致雷击事故,所以在高大的建筑物顶端安装避雷针可以把雷电引入地下,保护建筑物的安全,属于静电防止,A符合题意.静电除尘时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,属于静电应用,B不符合题意;静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上,属于静电应用,C不符合题意;喷枪喷出的油漆微粒带正电,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,把油漆吸到表面,属于静电应用,D不符合题意;故选A【考点】本题考查是关于静电的防止与应用,点评:要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例6.避雷针利用原理来避电:带电云层靠近建筑物时,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电,逐渐中和云中的电荷,使建筑物免遭雷击.【答案】尖端放电【解析】当带电云层靠近建筑物时,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电,逐渐中和云中的电荷,使建筑物免遭雷击.其原理为尖端放电.【考点】本题考查了避雷针的原理,点评:雷电是云层与大地之间或云层之间的放电现象,在高大的建筑物上安装避雷针,可使云层所带电荷通过避雷针进入大地,从而保护建筑物不受雷击.7.一台电视机正在播放, 你若让一小纸片靠近它的屏幕, 你认为以下哪一种说法是有道理的是A.没有什么异常现象, 小纸片飘落B.小纸片被吸引, 因为屏幕有磁性C.小纸片被吸引, 因为屏幕带静电D.小纸片被排斥, 因为屏幕带静电【答案】C【解析】屏幕位置积聚了电荷,小纸片被吸引, 因为屏幕带静电,故选C【考点】考查静电点评:难度较小,一切放电现象都有可能引起静电8.下列事例中属于利用静电的有:A.静电复印;B.飞机机轮用导电橡胶制成;C.织地毯时夹一些不锈钢丝;D.油罐车拖一条铁链。
1.7静电现象的应用同步训练一、单选题(共30分)1.(本题3分)如图所示,带正电的金属球A,放置在不带电的金属球B附近,M、N是金属球B表面上的两点.下列说法中正确的是()A.M点处带正电,N点处带负电,且M点电势高于N点电势B.M点处带正电,N点处带负电,且M点电势等于N点电势C.M点处带负电,N点处带正电,且M点电势高于N点电势D.M点处带负电,N点处带正电,且M点电势等于N点电势2.(本题3分)如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,铝板与手摇起电机的正极相连,钢针与手摇起电机的负极相连,在铝板和钢针中间放置点燃的蚊香.转动手摇起电机,蚊香放出的烟雾会被电极吸附,停止转动手摇起电机,蚊香的烟雾又会袅袅上升.关于这个现象,下列说法中正确的是()A.烟尘因为带正电而被吸附到钢针上B.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小C.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大D.同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变,离铝板越近则加速度越大3.(本题3分)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>φc4.(本题3分)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 c5.(本题3分)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a指向b6.(本题3分)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 −=−⨯ 7.(本题3分)如图所示,一个不带电的枕型导体AB ,放在带正电的导体C 附近(它们均与地绝缘)达到静电平衡后,下列说法正确的是A .A 端带正电B .B 端带正电C .电势A B ϕϕ>D .电势A B ϕϕ<8.(本题3分)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 cB .E a <E b <E cC .E a >E b >E cD .无法判断9.(本题3分)某同学设想了一个奇妙的静电实验。
1.7 静电现象的应用一、选择题(1~7题为单选题,8~10题为多选题)1.当导体达到静电平衡时,场强方向的特征是()A.外电场E0消失B.感应电荷产生的附加电场E′为零C.导体内部的合电场E为零D.导体表面和内部的合电场均为零答案C解析静电平衡的导体感应场强与原场强大小相等、方向相反,合电场为零.2.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′的方向在下图中正确的是()答案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.3.如图1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,下列物理量中不等于零的是()图1A.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;电荷分布在导体外表面,空腔内表面的电荷量为0;导体为等势体,接地后电势为0.4.如图2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()图2A.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答案D解析画出空腔导体内外的电场线分布如图所示,可以看出E b=0,但φb>0,由内向外,电势依次降低,φa>φb>φc;由电场线疏密可看出E a>E c>E b.5.如图3所示,验电器A不带电,验电器B的上面安装有几乎封闭的金属筒C,并且B 的金属箔片是张开的,现手持一个带绝缘棒的金属小球D,使D接触C的内壁,再移出与A的金属小球接触,无论操作多少次,都不能使A带电,这个实验说明了()图3A.C是不带电的B.C的内部是带电的C.C的内部电势为零D.C的内部场强为零答案D6.如图4所示,A为空心金属球,B为金属球,A、B原来不带电,将另一带正电荷的小球C从A球开口处放入A球中央,不接触A球,然后用手接触一下A球,再用手接触一下B球,再移走C球,则()图4A.A球带负电荷,B球带正电荷B.A球带负电荷,B球不带电C.A、B两球都带负电荷D.A、B两球都带正电荷答案B解析首先带正电荷的小球C从A球开口处放入A球中央.根据静电感应现象可知,A 球内表面带负电荷,外表面带正电荷.用手接触A相当于把A接地,由大地传导过来的电子与A球外表面正电荷中和,使A球外表面不带电,A球外表面电势为零,此时A 球对外起静电屏蔽作用,A球内的电场不影响外部.用手接触B时,无电荷移动,B球不带电.当带正电荷的C球从A球内移走后,A球内表面所带的负电荷移至外表面,所以此时A球带负电荷.由上述可知,选项B正确.7.一带有绝缘底座的空心金属球壳A带有4×10-8C的正电荷,有绝缘柄的金属小球B 带有2×10-8 C的负电荷,使B球与球壳A内壁接触,如图5所示,则A、B带电荷量分别为()图5A.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答案B解析B与A接触后,静电荷全部跑到外表面,内壁电荷量为零,故B带电荷量为零,A带电荷量为正、负电荷电荷量之和,即Q A=2.0×10-8 C.8.如图6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()图6A.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,球壳外壁带负电答案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外表面接地,待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A、C选项正确.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D选项正确.9.如图7所示,一导体AB在点电荷Q的电场中发生静电感应,下列说法正确的是()图7A.导体中M、N两点的电场强度相等B.感应电荷在M点产生的场强大于感应电荷在N点产生的场强C.如果在AB间用一导线连接,则导线中将有电流产生D.N点的电势大于M点的电势答案AB解析处于静电平衡状态的导体内部各点的合场强为零,故A正确;感应电荷的场强与点电荷Q的电场强度大小相等,而点电荷Q在M点产生的场强大于在N点产生的场强,故感应电荷在M点产生的场强大于感应电荷在N点产生的场强,B正确;处于静电平衡状态的导体是一个等势体,故C、D错误.10.如图,四组静电实验中,能使左边的验电器的金箔张开的是()答案AC二、非选择题11.如图8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:图8(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、b连接起来时,无电流通过.当用导线将a、c连接起来时,将会有电流从a流向c.12.如图9所示,在不带电的半径为R的导体球附近一点A处,从无穷远处移来一点电荷,点电荷的电荷量为+q,若A点到球面的距离为L,当达到静电平衡时,导体球上的感应电荷在球心O 处产生的场强大小等于多少?其方向如何?图9答案 k q(L +R )2由O 指向A解析 点电荷+q 在球心处产生的电场的场强大小E =k q(L +R )2,方向由A 指向O ,则球面上感应电荷在球心O 处产生的电场场强大小E ′=E =k q(L +R )2,方向由O 指向A .三、附加题:13.静电场方向平行于x 轴,其电势ϕ随x 的分布可简化为如图所示的折线,图中0ϕ和d 为已知量.一个带负电的粒子在电场中以x =0为中心,沿x 轴方向做周期性运动.已知该粒子质量为m 、电量为-q ,其动能与电势能之和为-A (0<A <q 0ϕ),忽略重力.求(1)粒子所受电场力的大小; (2)粒子的运动区间; (3)粒子的运动周期.13.【答案】(1)0q d ϕ; (2)01A d q ϕ⎛⎫--≤ ⎪⎝⎭01A x d q ϕ⎛⎫≤- ⎪⎝⎭ ;(3)【解析】【详解】(1) 由图可知,0与d (或-d )两点间的电势差为:U =φ0 电场强度的大小为:0E dϕ=电场力的大小为:F qE qdϕ==(2) 设粒子在[-x ,x ]区间内运动,速率为v ,由题意得:212mv q A ϕ-=- 由图可知:01x d ϕϕ⎛⎫=-⎪⎝⎭由上解得:20112x mv q A d ϕ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭因动能非负,有:010x q A d ϕ⎛⎫--≥ ⎪⎝⎭则有:01A x d q ϕ⎛⎫≤- ⎪⎝⎭即:01A x d q ϕ⎛⎫=- ⎪⎝⎭所以可得粒子的运动区间为:01A d q ϕ⎛⎫--≤ ⎪⎝⎭01A x d q ϕ⎛⎫≤- ⎪⎝⎭ (3) 考虑粒子从-x 0处开始运动的四分之一周期,由牛顿第二定律得粒子的加速度:q a mdϕ=根据直线运动公式:212x at = 联立并代入得:t=故得粒子的运动周期为:==T t414.一光滑绝缘细直长杆处于静电场中,沿细杆建立坐标轴x,以x=0处的O点为电势零点,如图(a)所示。
静电现象的应用1、如图所示,绝缘导体B、C相接触,A带正电荷,下列操作中不能使B带负电的是()A.先拿走C,再拿走AB. 先拿走A,再拿走CC. 用手接触一下C后离开,再拿走AD. 用手接触一下B后离开,先拿走C,再拿走A2、关于静电感应和静电平衡,以下说法正确的是( )A. 处于静电平衡的导体表面的场强方向可以不垂直于导体表面B. 导体内的自由电子都不运动称为静电平衡C. 处于静电平衡的导体是一个等势体,且电势为零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,达到静电平衡后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、油罐车后面都有一条拖地的铁链,其作用是A. 向外界散热B. 把电荷导入大地,避免由静电造成危害C. 做为油罐车的标志D. 发出响声,提醒其他车辆和行人的注意5、下列哪个现象是利用了静电()A. 数码相机照相B. 常用的光学照相机成像在底片上C. 针式打印机打印图像D. 常用的复印机复印文稿6、关于避雷针,以下说法正确的是A. 避雷针避雷是中和云层的异种电荷B. 避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地C. 为了美观,通常把避雷针顶端设计成球形D. 避雷针安装在高大建筑物顶部,且必需接地7、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、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,则关于球壳上的感应电荷在O点处此时的场强的大小和方向说法正确的是()A. ,向左B. ,向右C. 0D. ,向右静电现象的应用试卷答案1、BA.先拿走,再拿走,这样感应出的负电荷无法被中和,故A不符合题意B.先拿走,再拿走,这样会立刻中和,均不带电,故符合题意.C.用手接触一下后离开,再拿走,这样C带的正电荷被传导走,而不带电,再拿走后,、均带上负电,故C不符合题意.D.用手接触一下后离开,此时仍带负电,先拿走,再拿走,使一直带负电,故D不符合题意2、DA、处于静电平衡的导体内部合场强为零,导体是一个等势体,则表面是一个等势面,而场强和等势面是垂直关系,故A错误;B、没有绝对静止的物体存在,处于静电平衡状态的导体内部的电子不再定向运动,但无规则运动没有停止,故B错误;C、处于静电平衡的导体是一个等势体,但电势不一定为零,电势为零不为零是人为规定的,故C 错误;D、处于静电平衡状态时,电荷只分布在外表面上,导体内部将没有多余的“净”电荷,故D正确;3、DABC、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,由于正电荷在右边,所以越往右电场的电势越高,则有:,故ABC错误.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,故D正确..4、B5、数码相机照相先使用光传感器将光转化为电流,然后在磁性材料中储存,没有用到静电.故A错误;光学照相机成像在底片上,使用感光的化学材料.故B错误;针式打印机打印图象,使用的点阵打印的技术,没有用到静电.故C错误;复印机复印文件资料,就是利用静电墨粉成在鼓上.属于静电的利用.故D正确.6、ABD避雷针避雷是中和云层中的异种电荷,及时消除云层与地面的电势差,故A 正确;避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地,或者将大地的负电荷与其中和,故B正确;表面积越小,越是尖锐的物体,越容易放电,因此避雷针做成尖形的,更容易发挥作用,故C错误;避雷针要能发挥作用,与避雷针的形状、安装位置等都有关系,避雷针安装在高大建筑物顶部,且必需接地,故D正确;故选ABD.7、BD静电平衡时,电荷分布于导体的外表面上,选项A错误;由于产生静电感应,使B金属网罩的左侧外表面感应出负电荷,所以B的右侧外表面感应出正电荷,选项B正确;由于静电屏蔽,金属网罩内电场强度为零,故C上无感应电荷,验电器的金属箔片不会张开,选项C错误;由静电屏蔽特点知,导体是等势体,导体表面是等势面,选项D正确。
高三物理静电感应试题1.如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的。
下列关于实验现象描述中正确的是A.把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,A、B下部的金属箔都会张开B.把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,只有A下部的金属箔张开C.把带正电荷的物体C移近导体A后,再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都还是张开的D.把带正电荷的物体C移近导体A后,再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都闭合【答案】AC【解析】把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,由于静电感应,同种电荷相排斥异种电荷相吸引,正电荷靠近A后A带负电荷,A段金属箔片张开,B端带正电荷,B端金属箔片张开,选项A对B错。
再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后A端带的负电荷和B端带的正电荷无法中和,A端仍然带负电,B端仍然带正电,所以金属箔片仍然张开,选项C对D错。
【考点】静电感应2.低碳环保是我们现代青年追求的生活方式。
如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,当铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。
转动手摇起电机,蚊香放出的烟雾会被电极吸附,停止转动手摇起电机,蚊香的烟雾又会袅袅上升。
关于这个现象,下列说法中正确的是A.烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上B.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小C.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大D.同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变,离铝板越近则加速度越大【答案】C【解析】A、铝板带正电,缝衣针带负电,电场方向由铝板到缝衣针,电离出的电子很容易移动使尘埃带负电吸附到铝板上;错误BC、同一烟尘颗粒在被吸附过程中电场力做正功,动能越来越大,速度越来越大;C正确D、根据电场分布规律可知,离铝板越近,电场越小,电场力越小,根据牛顿第二定律可知加速度越小;错误故选C【考点】静电的利用点评:处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,由于正离子质量较大,在相同的电场力作用小,加速度比电子要小得多,所以电子运动快,容易和尘埃碰撞是尘埃带上负电。
1.7静电现象的应用习题 (1)第7节静电现象的应用同步检测卷一、选择题1.下列不属于预防静电危害的做法是()A.在高大的建筑物顶端安装避雷针B.水泥厂利用静电除去废气中的粉尘C.在制造轮胎的橡胶中添加导电材料D.行驶中的油罐车尾带一条拖地的铁链答案:B解析:解答:在高大的建筑物顶端安装避雷针;在制造轮胎的橡胶中添加导电材料;行驶中的油罐车尾带一条拖地的铁链,这些都属于预防静电的危害的做法;而水泥厂利用静电除去废气中的粉尘是利用静电的做法。
故选B分析:有些时候我们要利用静电现象,有些时候我们要防止静电现象。
2.如图所示,把一个带正电的小球放置在原来不带电的枕形导体附近,由于静电感应,枕形导体的a、b端分别出现感应电荷,则()A.枕形导体a端电势高于b端电势,有电子从大地流向枕形导体B.仅闭合S1C .仅闭合S 1,有电子从枕形导体流向大地D .仅闭合S 2,有正电荷从枕形导体流向大地答案:B解析:解答: 处在电场中的导体静电平衡状态下为等势体,所以a 端电势等于b 端电势,A 错误;因为导体处于正电荷产生的电场中,电势大于零,而大地的电势为零,所以自由电子会从低电势流向高电势,故有电子从大地流向枕形导体,B 正确C 错误;金属导体中只有自由电子可以移动,D 错误;故选B分析:处在电场中的导体静电平衡状态下为等势体。
3.如图是静电分选装置。
将磷酸盐和石英的混合颗粒由传送带送至两个带电平行板上方的中部,经过电场区域下落。
磷酸盐颗粒带正电,石英颗粒带负电,两种颗粒的比荷相同,不计颗粒间的静电力,下列说法正确的是( )A .磷酸盐颗粒落在左侧B .石英颗粒落在左侧C .颗粒具有大小相等的加速度D .磷酸盐颗粒电势能增加,石英颗粒电势能减小答案:AC解析:解答:因为磷酸盐颗粒带正电,石英颗粒带负电,而装置的左极板带负电,右极板带正电,故磷酸盐颗粒由于受到向左的电场力而传送带+ - + -+- + -落在左侧,石英颗粒由于受到向右的电场力而落在右侧,选项A 正确,B 错误;由于电场E 相同,两种颗粒的比荷相同,故颗粒具有的加速度mqE a 大小也相等,所以选项C 正确;两种颗粒都在电场力的作用下运动,电场力做正功,它们的电势能都是减小的,故选项D 错误。
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作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,以下说法正确的选项是()A .导体内部没有电场B.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体表面面C.导体内部没有电荷的运动D.以上说法均不对答案: D2.以下列图,某同学在桌上放两摞书,尔后把一块洁净的玻璃板放在上面,使玻璃板走开桌面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.哪一种做法能使实验收效更好(以下)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频发生.当我们碰到雷雨()天气时,必然要注意避防雷电.以下说法正确的选项是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在荒原,应远离树木和电线杆A .①②③B .①②④C.①③④D.②③④答案: B剖析:表面拥有突出尖端的导体,在尖端处的电荷分布密度很大,使得其周围电场很强,即可能使其周围的空气发生电离而惹起尖端放电.固定电话和手提电话的天线处有尖端,易惹起尖端放电造成人体伤害,故不能够使用.4.金属球壳原来带有电荷,而验电器原来不带电,以下列图,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 .必然会张开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)以下列图,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.以下列图,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 点场富强小.(3)比较 A、B 端表面面场富强小.(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 哪端接地没关(5)A 端和 B 端等势,电荷不沿导体搬动,电荷不会中和-67.以下列图,一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为Q=+ 4× 10 C.(1)此时,金属桶内,表面面带电荷量分别为多少?- 6(2)若是用丝线在桶内悬挂一带电荷量q=- 2× 10 C 的带电小球,桶内、表面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,桶内表面面带电荷量分别为多少?(4)若小球悬挂时,用手接触一下桶表面面,尔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?- 6答案: (1)q 内= 0, q 外=+ 4×10 C-6(2)q 内= q 外=+ 2× 10 C-6(3)q 内= 0, q 外=+ 2× 10 C-6(4)q 内= 0, q 外=+ 2× 10 C1.在拥有必然厚度的空心金属球壳的球心地址处放一正电荷,图中的四个图画出了其空间电场的电场线情况,吻合本质情况的是()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取并存储起来,加之居室内墙壁和地板多属绝缘体,空气干燥,因此更简单碰到静电搅乱.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、抗搅乱能力减弱等因素,因此老年人更简单受静电的影响.心血管系统原来就有各种病变的老年人,静电更会使病情加重.过高的静电还常常令人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽.我们平时生活中就应当采用措施,有效防范静电,以下可行的是()①室内要勤拖地、勤洒些水②要勤洗浴、勤换衣服③选择娇嫩、圆滑的化纤类衣物④尽量防范使用化纤地毯和塑料为表面资料的家具A .①②③B .①③④C.①②④ D .②③④答案: C剖析:室内要保持必然的湿度,室内要勤拖地、勤洒些水;要勤洗浴、勤换衣服,以消除人体表面齐集的静电荷.对于老年人,应选择娇嫩、圆滑的棉纺织衣物,尽量不穿化纤类衣物,以使静电的危害减少到最低限度;尽量防范使用化纤地毯和以塑料为表面资料的家具,以防范摩擦起电.3.以下列图,把原来不带电的金属壳 B 的表面面接地,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 的表面面带正电D. B 的内表面带负电答案: D4.以下列图,金属壳放在圆滑的绝缘水平垫上,能起到障蔽外电场或内电场作用的是()答案: ABD剖析: A 图中,由于金属壳发生静电感觉,内部场强为零,金属壳起到障蔽外电场的作用, A 对; B 图中金属壳同大地连为一体,同 A 相同,外壳起到障蔽外电场的作用; C 中电荷会惹起金属壳内表面面带电,表面面电荷会在壳外空间中产生电场,即金属壳不起障蔽作用,C 错;将金属壳接地后,表面面不带电,壳外不产生电场,金属壳起障蔽内电场的作用,D对.5.以下列图,带电体Q凑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.导体表面面的电荷量D.导体空腔内表面的电荷量答案: ABD剖析:静电平衡状态下的导体内部场强各处为零,且内表面不带电,应选项 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.导体表面面受带电体Q 的影响,所带电荷不为零,应选项 C 不正确.6.以下列图,绝缘张口空心金属球壳 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.以下列图,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 内作出由盘上感觉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 ).剖析:金属圆盘 A 处于静电平衡状态,所之内部每点的合场强都为零,即金属圆盘A 内的每一点,感觉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,即感觉电荷的电场线与点电荷Q 的电场线重合,且方向相反,以下列图.8.以下列图,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觉圈的两放电柱相连.开始,感觉圈未接通电源,点燃蚊香,让烟通过玻璃管冒出.当感觉圈电源接通时,玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压,马上能够看到,不再有烟从玻璃管中冒出来了.过一会儿还可以够看到管壁吸附了一层烟尘.请思虑一下:这是什么原因?答案:当感觉圈电源接通时,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.。
高一物理静电感应试题1.如图所示,真空环境中,带电导体球A,靠近但不碰到不带电枕形导体B,则A.A因受到B的静电作用,电荷增多B.A因受到B的静电作用,电荷减少C.若A带正电,则B的右端带负电D.若A带正电,则B的右端带正电【答案】D【解析】靠感应起电使物体带电,带电的实质是电荷的移动,总电荷量保持不变。
带电导体球A,靠近但不碰到不带电枕形导体B时,导体B的左端感应出等量的异种电荷,导体B的右端感应出等量的同种电荷,导体B的正负电荷仍是守恒的,故A、B错误;若A带正电,则由前面的分析知,导体B的右端带正电,故C错误,D正确。
【考点】本题考查静电现象,意在考查考生的理解能力和推理能力。
2.如图所示,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,水平直径上C、D两点电势差为B.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D.用手摸一下球壳,再拿去平行金属板,球壳带负电【答案】BD【解析】据题意,由于静电感应,金属球壳是个等势体,球壳内部场强处处为0,又由于U=dE=0,所以球壳内部的电势也处处相等,C、D两点的电势差为0,作为A选项错误,而B选项正确;手与大地是个等势体,用手摸一下球壳,球壳带负电,再拿去金属板,球壳带负电,所以D选项正确而C选项错误。
【考点】本题考查对静电平衡的理解。
3.如图所示,A、B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体,起初它们不带电。
下列操作中能让A带上负电的是A.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近A的左端B.用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近A的左端C.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触B的右端D.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触B的右端【答案】BC【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,当其靠近A的左端时,由于异种电荷相互吸引,导体中的自由电荷趋向A的左端,使A带上负电;用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,当其靠近B的右端时,由于同种电荷相互排斥,导体中的自由电荷也趋向A的左端,使A带上负电,故B、C正确。
2023年高考物理总复习:静电现象的应用一.选择题(共19小题)1.下列说法正确的是()A.在无人自助加油站给汽车加油时,由于没有人员看管,可接打手机B.发电厂的变压器发生火灾时,应先断开电源再灭火C.随着科技的发展,电荷是可以消灭的D.太阳发出的能量射到地球上转化为其他能量,射到宇宙中的能量则会消失2.下列哪些措施是为了防止静电产生的危害()A.在高大建筑物顶端装上避雷针B.静电植绒C.静电复印D.静电喷漆3.用塑料梳子梳头时,塑料梳子和头发都会带电,这是因为()A.质子在梳子和头发之间发生了转移B.摩擦创造了电荷C.电子在梳子和头发之间发生了转移D.静电感应创造了电荷4.用带正电的小球靠近不带电验电器的金属球,结果验电器的金属箔张开,如图甲所示;用带正电的小球接触不带电验电器的金属球,结果验电器的金属箔张开,如图乙所示。
关于甲、乙两验电器金属箔带电情况,下列说法正确的是()A.甲带正电,乙带负电B.甲带负电,乙带正电C.都带正电D.都带负电5.下列措施中不是为了防止静电产生危害的是()A.飞机的轮胎使用导电橡胶制成的B.罐车尾部常拖一条铁链C.电视机上装一根户外天线D.在高大的建筑物顶端装上避雷针6.下列说法错误的是()A.高大建筑上的避雷针是利用尖端放电的原理B.路上行驶的油罐车后方有一条拖地的铁链,作用是向外界散热C.在高压环境下工作的电工都要穿静电防护服,是利用了静电屏蔽的原理D.站在一根高压电线上的鸟不会触电,是因为两脚间电势差太小,流过鸟身体的电流几乎为零7.生活科技上处处存在静电现象,有些是静电的应用,有些是要防止静电;下列关于静电防止与应用说法正确的是()A.印染厂应保持空气干燥,避免静电积累带来的潜在危害B.静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关C.在地毯中夹杂0.05~0.07mm的不锈钢丝导电纤维,是防止静电危害D.小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针,是防止静电危害8.下列做法中,属于预防静电危害的是()A.静电喷漆B.在烟道的中央装有静电除尘器C.电视机上装有一条户外天线D.运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖一条铁链在地上9.如图所示,AB是中性导体,把一个带正电的电荷靠近(不接触)A端后,又拿走。
静电感应起电测试题含解析静电感应起电测试题含解析 1.1 对感应起电一道习题的解析对静电感应起电,有这样一道题:当带正电导体A靠近一个绝缘导体B时,由于静电感应,B两端感应出等量异种电荷。
将B左端接地,绝缘导体B带何种电荷错误的解答:多数学生认为,由于静电感应导体B左端带负电,右端带正电。
左端接地电荷被导走,导体B带正电。
正确的解答:接地后B整个物体相当于近端,大地为远端,所以B带负电。
解答完此题后脑海闪出一个问题,导体一端接地,别离后电荷在导体上终究是如何分布的实验验证〔一〕实验器材J2310感应起电机〔一个〕、带有金属箔片的绝缘导体A 与B〔一对〕、绝缘球形导体C〔一个〕、验电器〔一个〕、橡胶棒〔一个〕、毛皮〔一片〕。
〔二〕实验过程1.使绝缘球形导体C带负电。
方法:摇动起电机,使其起电机一极与C接触。
用毛皮摩擦过的橡胶棒与验电器的小球接触,使它带上负电。
使球形导体接触验电器,发现验电器金属铂片张开的角度变大,说明球形导体代的是负电荷。
2.探究当导体一端接地时,电荷在导体的分布情况。
〔1〕使B端接地,观察现象。
过程:当绝缘导体A与B 靠在一起,放在带负电的绝缘导体C旁边,发现AB两端箔片都张开。
用手摸一下B端,发现B端箔片合拢,A端箔片仍张开,如图1。
移开手指,发现AB两端箔片没有变化。
移去C 发现A端箔片张角减小,B端箔片张开。
分开AB,发现AB两端箔片仍张开。
用验电器检验枕形导体AB两端带的都是正电。
当用手摸A端时,以上观察结果没有变化。
分析^p :用手摸一下导体B端,人便把导体与大地连通,使大地参与了电荷转移。
因此,导体本身的电荷不再守恒,而是导体与大地构成的系统中电荷守恒。
由于静电感应,A端仍为正电荷,大地远处感应出等量负电荷,那么B端的负电荷通过人体流走,B端不带电,即此时电荷只分布在A端。
移开手指,大地与导体别离,由于异种电荷互相吸引,正电荷仍分布在A端。
移去C后,A端电荷在AB上重新分配,使得AB都带上正电荷。
7.2静电现象(专题训练)(解析版)1.(2022•曲阜市二模)东汉思想家王充在《论衡》中记载了“顿牟掇(duō)芥(gài)”这一物理现象,即用毛皮擦拭过的龟壳能吸引芥菜籽粉末。
图中所示的“吸引”现象中,与上述现象原理相同的是()A.铅块“吸”铅块B.气球“吸”头发C.磁铁“吸”铁钉D.杯子“吸”气球【答案】B。
【解答】解:顿牟即玳瑁,其甲壳经摩擦后会带电,可以吸引芥一类的轻小物体,顿牟掇芥词意指带电的物体能够吸引轻小物体的现象;A、铅块“吸”铅块,说明分子间有相互作用的引力,故A错误;B、摩擦后的气球带了电,因此能“吸”头发,故B正确;C、铁钉属于磁性材料,因此磁铁“吸”铁钉,故C错误;D、杯子“吸”气球是因为大气压的作用,故D错误。
故选:B。
2.(2022秋•朝阳区校级期中)市场上出售一种能手拿滚动的“刷子”,用“刷子”在衣服上滚擦时,可以把灰尘和微小脏物吸到“刷子”上,其物理原理是()A.“刷子”带胶可粘住轻小物体B.摩擦起电和带电体可吸引轻小物体C.摩擦起电D.“刷子”带电可吸引轻小物体【答案】B。
【解答】解:毛刷滚动时,毛刷与衣物摩擦使毛刷上带了电,带电的毛刷可以吸引轻小物体,从而把灰尘和微小脏物吸到刷内。
故选:B。
3.(2022秋•朔城区期中)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近细小的水流,观察到水流弯曲。
下列分析正确的是()A.水流一定带电B.玻璃棒一定带负电C.水流和玻璃棒带同种电荷D.玻璃棒失去电子而带电【答案】D。
【解答】解:A.因为带电体有吸引轻小物体的性质,所以玻璃棒吸引水流,水流不一定带电,故A错误;BD.丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子,带正电,故B错误、D正确;C.同种电荷相互排斥,玻璃棒吸引水流,所以水流和玻璃棒一定不会带同种电荷,故C 错误。
故选:D。
4.(2022秋•邹城市校级期末)市场上有一种能滚动的毛刷出售,当毛刷在毛料衣服上刷动时,可以将灰尘及微小脏物吸入刷内,这是因为毛刷摩擦后带了电荷,具有吸引轻小物体的性质。
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。
教科版九年级物理上册《静电现象》专项测试卷及答案1、摩擦起电(1)用摩擦的方法使两个不同的物体带电的现象,叫 摩擦起电 。
(2) 带电体的基本性质: 带电体能吸引轻小物体 。
(3)摩擦起电的实质:不是创造了电荷,而是 电荷 的转移 【注意】摩擦起电现象在空气__干燥(选填“干燥”或“湿润”)时更明显。
潮湿的空气 容易 导电,不易产生摩擦起电现象,2、自然界只存在 两 种电荷。
(1)与丝绸摩擦过的玻璃棒带 正 电,这是由于丝绸对核外电子的束缚能力 强 , 得 到电子带上 负 电,与丝绸摩擦的玻璃棒对核外电子束缚能力 弱 , 失去 到电子带上 正 电。
(2) 与毛皮摩擦过的橡胶棒带 负 电,这是由于毛皮对核外电子的束缚能力 弱 , 失去 电子带上 正 电,与毛皮摩擦的橡胶棒对核外电子的束缚能力 强 , 得到 电子带上 负 电。
3、电荷间的相互作用:同种电荷相互 排斥 ,异种电荷相互 吸引 ;(1)相互排斥:一定带 同 种电荷;(2) 相互吸引:①可能带 异 种电荷,②可能不带电(由于带电体 吸引轻小物体。
) 4.验电器 (1)工作原理: 同 种电荷相互 排斥 .(2)作用:检验物体 是否带电 。
(3)接触带电时电荷的移动方向和瞬间电流方向①丝绸摩擦的玻璃棒带正电,玻璃棒与验电器接触,金属箔张开,验电器带 正电;验电器 失去 电子, 负电荷从验电器转移到玻璃棒,电流方向从 玻璃棒 到 验电器 。
②若用毛皮摩擦的橡胶棒与验电器接触,金属箔张开,验电器带 负 电;验电器 得到 电子, 负电荷从 橡胶棒 转移到 验电器 ,电流方向 B (A.从金属球到金属箔片,B 。
从金属箔片到金属球)注意:接触使物体带电实质: 电子 的转移(正触得 正 ,负触得 负 )③验电器甲带负电,箔片张开一定角度,乙不带电,用一根带绝缘柄的铜棒连接两验电器。
电子方向: 从甲到乙 ,电流方向: 从乙到甲 ;电流的方向与电子定向移动方向 相反 。
精品文档 静电感应专题复习1、如图1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 v 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 一 dB. 由于静电感应,球壳中心 0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 D •用手摸一下球壳,再拿去平行金属板,球壳带负电 答案.BD2 •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 电平衡时,图中a 、b 、c 三点的场强E 和电势$的关系是 A • E a > E b > E c , 4a >4b >O c C • E a = E b = E c , $a = 4>b =4>c B • E a = E b > E c , <ha = $b > $ D • E a > E c > E b , $a > $b > $c A 放入空腔中,当静()•解析 空腔球形导体在正电荷 A 的电场中感应的结果如右图所示,从电场线的疏密可确定 a 点场强大于c 点场强,而b 点场强为零,故 E a >E c >E b ,而沿着电场线电势降低, 故$>$>$, D 选项正确.答案 D 3、如图8— 5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K,有电子从枕型导体流向地 B •闭合K 2,有电子从枕型导体流向地 C.闭合K 1,有电子从地流向枕型导体 D .闭合K 2,没有电子通过K 2 【解答】 在K, K 2都闭合前,对于枕型导体它的电荷是守恒的, a , b 出现的负、正电荷 等量。
当闭合K, K 2中的任何一个以后, 便把导体与大地连通, 使大地也参与了电荷转移。
T :-:- 因此,导体本身的电荷不再守恒, 而是导体与大地构成的系统中电荷守恒。
由于静电感应, a 端仍为负电荷,大地远处感应出等量正电荷,因此无论闭 K i 还是&,都是有电子从地流向导体,应选答案 C o4、把一个带正电的小球 A ,放入带绝缘支架不带电的空心球壳 B 内,但不与B 的内壁接触,如图 所示,达到静电平衡后,下列说法正确的是() A .球壳B 内空腔处的场强为零 B .球壳外部空间的场强为零 C .球壳B 的内表面上无感应电荷 D.若将球壳B 接地则带负电 【解析】空腔内有带电小球 A ,由于静电感应,在空腔的内表面感应出负电荷,外表面感应出等 量的正电荷,所以在空腔 B 的内、外空间电场强度均不为零.球壳接地后离带电体 A 较远的球壳 外表面的电荷入地(实质是大地上的电子通过接地线跟球壳外表面的正电荷中和) ,使空腔B 只带负电. 空腔B 接地后,空腔外的电场强度为零,即球壳内的电场被接地的金属球壳罩住,对壳外不产生影响,这种现象也 是静电屏蔽.接地的空腔导体或金属网罩可以使其外部不受内部带电体电场的影响.正确选项为 D .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 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.答案 ABD 6.如图所示,P 是一个 电的金属空腔,在下列 带电体,N 是一个不带 情况中,放在绝缘板上精品文档的小纸屑(图中S)不会被吸引的是().解析小纸屑是绝缘体,当处于电场中时,虽不会像导体一样出现电荷的定向移动,但内部的极性分子也会在电场力的作用下转动,使异种电荷一端更靠近施感电荷,因而也会受到施感电荷的吸引力. A中由于静电屏蔽,P的电场影响不到导体N的内部,即N内部无电场,所以S不会被吸引,A正确.B中N没有接地,P的电场会影响到N 外部,即S处有电场,S会被吸引.C中P和S都处于导体N的外部,S处有电场,会被吸引. D中N被接地,内部电场不影响导体外部,即S处无电场,不会被吸引,D正确.答案AD7、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W i、W2、W3和W4,则它们间的关系正确的是( D )A. W i>W2>W3>W4B. W i >W2=W3>W4C. W i<W2=W3<W4D. W i =W2=W3=W48. 如图所示,金属圆筒左侧接在电源的正极上,电源的负极接在金属板B上(B板接地),AB 间为匀强电场。
一带负电粒子(重力不计)以某一速度自圆筒0点经小孔A运动到B板上,则这一过程中带电粒子的电势能E随位置X变化的图像为(A )9、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9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,民三者相比(C )A. E a 最大B.E b 最大C.E c 最大D.E a=E b=E c10、如图10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答案0; 0; k斗r11、如图所示,有一定厚度的金属球壳A,在其球心O处放有一个带有电量为+ 为球外的一点,它到球心O的距离为L,球壳的半径为R。
求P点的场强.精品文档解析:电荷+ q 放在球心,由于静电感应,球壳 A 出现了感应电荷,外表面和内表面分别带上等量的正、负电荷, 负电量相同,分布又均匀,离P 点的距离有远有近, 在P 点产生的场强叠加的结果为 零•这样,只剩下+ q 在P 点产生的场强,则 Ep =k 目,方向沿0、P 连线向外.L 2答: Ep =k ^>,方向沿0、P 连线向外,见图.12. 在真空中有两个点电荷A 和B ,电荷量分别为一Q 和+ 2Q ,相距为21,如果在两个点电荷连线的中点 0有一个半径为r(r? I)的空心金属球,且球心位于 0点,如图所示,则球壳上的感应 电荷在0处的场强的大小为多少?方向如何?解析 根据电场的叠加和静电平衡,球心 0处的合场强为0,即感应电荷的 电场强度与 A 、B 两电荷在0处所产生的合场强等大、反向,即E 感=E A +13、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(B )----------------------- ►E 感向右.答案E B = k p + 爷=爷,A 、B 在0处产生的场强方向向左,所以 爷向右而且分布均匀,如图所示. P 点的场强应是电荷+ q 和感应出的正负电荷产生的场强的矢量和.由于感应电荷的正、 C E A = E B E B =E C+*■14•如右图所示,带电量为一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 )A.里,水平向右 B .鸟,水平向左d 2 d 2C. d 29d 2,水平向左D .聖,水平向右9d 215•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(AC )A. 将一带电的绝缘小球沿金属板从B. M 点的电势大于零,场强大小为C. N 点的电势为零,场强不为零D. N 点的电势和场强都为零A 移动到N,小球电势能不变4KQ16.某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示, A 、B 、C 为电场中的三个点。
下列说法错误..的是 A. A 点的电场强度小于 B 点的电场强度 B. A 点的电势高于 B 点的电势图中虚线表示电场线,实线表示等势面,(C )C. 将负电荷从 A 点移到B 点,电场力做正功A乙D :A.图(1)表示场强大小随距离变化的关糸,图( 2)表示电势大小随距离变化的关糸 B •图(2)表示场强大小随距离变化的关系,图( 3)表示电势大小随距离变化关系 。
.图(3)表示场强大小随距离变化的关系,图( 4 )表示电势大小随距离变化关系 。
.图(4)表示场强大小随距离变化的关系,图( 1)表示电势大小随距离变化关系[解答]四个图像的区别在于 0 — r 这一段,带电金属内部电场强 度为零,所以图(2)表示场强大 小随距离变化的 关系;导体球是个等势体,其内部和表面电势相同,所以图(3)表示电势大小随距离变化关系。
B 项正确[答案]B[解读]本题以静电屏蔽为背景,涉及到电场强度、电势、等势面等知识点,考查理解能力和应用数学处理物理问 题的能力,体现了《考试大纲》中对“理解物理概念、物理规律的确切含义,理解物理规律的适用 条件,理解相关知识的区别和联系”和“必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析”的能 力要求。
处于静电平衡的导体,其内部电场强度处处为零,导体本身是个等势体,导体表面是等势 精品文档精品文档D •将正电荷从 A 点移到C 点,电场力做功为零17.如图17所示,当带正电的绝缘空腔导体 A 的内部通过导线与验电器的小球 问验电器是否带电?【错解】因为静电平衡时,净电荷只分布在空腔导体的外表面,内部无静电荷,所以,导体A 内部通过导线与验电器小球连接时,验电器不带电。
【错解原因】 关键是对“导体的外表面”含义不清,结构变化将要引起“外表面”的变化,这一点要分析清楚。
错 解没有分析出空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球 B 连接后,验电器的金箔成了导体的外表面的一部分,改 变了原来导体结构。
A 和B 形成一个整体,净电荷要重新分布。
【解答】当导体A 的内部通过导线与验电器的小球B 连接时,导体 A 和验电器已合为一个整体,整个导体为等势体,同性电荷相斥,电荷重新分布,必有净电荷从A 移向B,所以验电器带正电。