统编高中物理(选修3-1)训练题：第一章第七节《静电现象的应用》新人教版

第一章静电场7静电现象的应用A级抓基础1．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④在旷野，应远离树木和电线杆A．①②③ B．①②④C．①③④D．②③④答案：B2．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．①②③B．①③④C．①②④D．②③④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．答案：C3．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：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．答案：B4.(多选)如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，下列说法正确的是()A．A、B两点电场强度相等，且都为零B．A、B两点的电场强度不相等C．感应电荷产生的附加电场强度大小是|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：ADB级提能力5．(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答案：BD6．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处电场强度的方向由a指向b答案：B7．如图所示，把一个不带电的枕形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 ．闭合开关S 1，有电子从枕形导体流向大地B ．闭合开关S 2，有电子从枕形导体流向大地C ．闭合开关S 1，有电子从大地流向枕形导体D ．闭合开关S 2，没有电子通过S 2答案：C8．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 ＝h 2处的场强大小为(k 为静电力常量)( )A ．k 4q h 2B ．k 4q 9h 2C ．k 32q 9h2 D ．k 40q 9h 2 解析：点电荷q 和感应电荷所形成的电场在z >0的区域可等效成关于O 点对称的电偶极子形成的电场．所以z 轴上z ＝h 2处的场强E ＝k q ⎝ ⎛⎭⎪⎫h 22＋k q ⎝ ⎛⎭⎪⎫32h 2＝k 40q 9h 2，选项D 正确． 答案：D。

第一章第7节静电现象的应用课后强化演练一、选择题1．一个带电金属球，当它带的电荷量增加后(稳定)，其内部场强( )A．一定增强B．一定减弱C．可能增强也可能减弱D．不变解析：无论金属球带多少电荷，处于静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，故D项正确．答案：D2.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0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，故选项A、D正确；由于导体接地，故整个导体的电势为0，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，故选项C不正确．答案：ABD3．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，而不必接地解析：避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地，必须接到大地，故AD项错，B项正确；导体尖端的电荷密度大，附近的电场很强，把避雷针顶端设计成球形不利于把云层中的离子吸引到尖端，故C项错误．答案：B4．(2020·闵行区一模)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．静电喷漆解析：静电除尘器、静电复印和静电喷漆都利用了静电现象，在高大的建筑物顶端装上避雷针可以把雷电引入地下，保护建筑物的安全，防止静电产生的危害，C选项正确．答案：C5．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U1.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U2，经分析后可知( )A．E1＝E2，U1＜U2B．E1<E2，U1＝U2C．E1＝E2，U1＞U2D．E1＞E2，U1＝U2解析：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U1＞U2，故C选项正确．答案：C6.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)自左以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中( )A．小球先减速运动后加速运动B．小球做匀速直线运动C．静电力始终对小球不做功D．静电力对小球先做负功后做正功解析：点电荷和金属板间的电场的电场线分布如图，金属板在点电荷的电场中达到静电平衡状态后，其表面是一个等势面，根据电场线与等势面垂直，则带电小球沿金属表面移动时所受电场力的方向竖直向下，静电力的方向始终与小球运动的方向垂直，不做功．带电小球所受的重力、支持力和静电力均在竖直方向上，合力为零，所以带电小球做的是匀速直线运动，选项BC正确．答案：BC二、非选择题7．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，它们相距为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，则球壳上的感应电荷在O点处的电场强度大小为多少？方向如何？解析：先求点电荷A、B在O点产生的电场强度，E0＝k2Ql/22＋kQl/22＝12kQl2，方向沿AB连线指向A．静电平衡后，球壳内部电场强度处处为0，说明感应电荷在O点产生的电场强度E′与E0大小相等、方向相反．即E′＝E0＝12kQl2，方向沿AB连线指向B．答案：12kQ/l2沿AB连线指向B8．(2020·海淀区模拟)(1)如图在静电计上装一个几乎封闭的空心金属球C(仅在上端开有小孔)，D是带有绝缘柄的带正电的小球，仅仅将小球D靠近C，静电计的指针会张开吗？如果会张开，金属球C带何种电荷；(2)将D迅速地与C的内表面和外表面接触，指针都会张开吗？如果会张开，金属球C带何种电荷；(3)如果先用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近，会看到什么现象？解析：(1)根据静电感应知识可知，带电体靠近导体，导体近端感应异种电荷，远端感应同种电荷，则静电计的指针会张开，金属球C带负电荷．(2)根据导体处于静电平衡状态，净电荷分布在外表面可知，D与C的内表面接触和与C的外表面接触，指针都会张开，金属球带正电荷．(3)用金属网把验电器罩起来，根据静电屏蔽可知，金属球不再感应电荷，指针不再张开．答案：见解析高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

1.7静电现象的应用作业一、选择题(1～3题为单选题，4～9题为多选题)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．防止漏电答案：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。

2．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：B解析：云层在靠近避雷针时，在避雷针尖端感应出与云层中的电荷电性相反的电荷，达到一定程度就向空中放电，中和云层中的电荷，从而避免雷击，所以选项B正确。

3.一金属球，原不带电，现沿球直径的延长线放置一均匀带电细杆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 c答案：C解析：金属球处在带电细杆的电场内，静电平衡时，带电细杆和金属球上感应电荷在球内各处产生的合场强为零。

设带电细杆在球内a、b、c三点产生的场强分别为E a′、E b′、E c′，静电平衡时满足条件E a′－E a＝0，E b′－E b＝0，E c′－E c＝0。

由于c点离带电细杆最近，带电细杆在c点的场强最大，因此感应电荷在c点产生的场强也最大。

4．如图所示是静电除尘的原理示意图。

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，排出的烟就比较清洁了。

有关静电除尘的装置，下列说法正确的是()A．金属管A应接高压电的正极，金属丝B接负极B．金属管A应接高压电的负极，金属丝B接正极C．C为烟气的进气口，D为排气口D．D为烟气的进气口，C为排气口答案：AC解析：电子向A极运动，根据负电荷由低电势点向高电势点运动知A正确，B错误；烟气由低空向高空升起，所以C为进气口，D为排气口，C正确，D错误。

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．。

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．。

高中物理人教版选修3-1第一章第7节静电现象的应用同步练习（II）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共20题；共46分)1. （2分）最近，一则“女子自助加油静电起火点燃油枪”的视频被微信疯转有关加油时静电起火，下列说法正确的是A . 加油时可以通过整理衣服导走静电B . 通过加油机接地的金属面板进行操作，不会导走身上的静电C . 加油前可以先通过洗手以消除静电D . 衣服上的静电产生方式属于接触起电2. （2分）下列属于静电的利用的是（）A . 油罐车拖一根铁链条在地上B . 使用避雷针C . 静电除尘D . 印染厂的车间里保持适当的湿度3. （3分） (2019高二上·桂林期中) 如图所示，两个互相接触的导体A和B不带电，现将带正电的导体C 靠近A端放置，三者均有绝缘支架．下列说法正确的是（）A . 导体A的左端感应出负电荷，导体B的右端感应出等量的正电荷B . 导体A的左端感应出正电荷，导体B的右端感应出等量的负电荷C . 若先将A，B分开，再移走C，则A带负电，B带正电D . 若先将C移走，再把A，B分开，则A带负电，B带正电4. （2分） 2011年10月17日，山东完成世界首次±660KV超高压直流输电线带电作业（如图所示），标志着我国在超高压带电维修技术领域进入世界领先水平，作业工人在超高压输电线路中能安全作业的主要原因是（）A . 作业工人与大地之间电势差为零B . 作业工人与输电线之间电势差为零C . 作业工人有特异的抗强电场的能力D . 作业工人穿的是绝缘性能非常好的绝缘衣5. （2分）某研究性学习小组学习电学知识后进行对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服是用铜丝编织的，下列各同学的理由正确的是（）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所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用+C . 丙认为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 . 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6. （2分） (2017高二上·汕头期中) 静电喷涂机原理如图所示．静电喷涂机接高压电源，工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动，微粒最后被吸到工件表面．关于静电喷涂机的涂料微粒，下列表述正确的有（）A . 微粒带正电B . 微粒带负电C . 微粒受安培力作用D . 微粒受洛伦兹力作用7. （2分）为了防止静电的危害，应尽快把产生的静电导走，下面措施中不是防止静电危害的是（）A . 油罐车后面装一条拖地的铁链B . 水泥厂利用静电除去废气中的粉尘C . 飞机轮上装搭地线D . 印刷车间中保持适当的湿度8. （2分）静电喷涂机原理如图所示．静电喷涂机接高压电源，工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动，微粒最后被吸到工件表面．关于静电喷涂机的涂料微粒，下列表述正确的有（）A . 微粒带正电B . 微粒带负电C . 微粒不受电场力作用D . 微粒受洛伦兹力作用9. （3分） (2017高二上·惠州期末) 下列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10. （2分）请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（）A . 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好B . 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全C . 小鸟停在单根高压输电线上会被电死D . 打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险11. （2分） (2019高二上·宝山期中) 如图是小华同学自制的简易实验仪器示意图，该仪器可以用来（）A . 测量电阻阻值大小B . 检验物体是否带电C . 测量电阻两端电压大小D . 检验导线中是否有电流12. （2分） (2017高二上·广州期中) 在超高压带电作业中，电工所穿的高压工作服是用铜丝编织的，则下列说法正确的是（）A . 铜丝编织的衣服不易拉破B . 铜丝电阻小，对人体起到保护作用C . 电工被铜丝衣服所包裹，使体内场强为零D . 电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零13. （3分）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14. （2分） (2017高二上·东莞期末) 电视机的荧光屏表面经常有很多灰尘，这主要是因为（）A . 荧光屏具有吸附灰尘的能力B . 房间内灰尘的自然堆积C . 电视机工作时，荧光屏表面温度较高D . 电视机工作时，荧光屏表面有静电15. （3分）图示为科技馆里一个趣味体验项目的照片和简化图，核心装置为一个金属球，在干燥的空气里，体验者双脚站在绝缘凳上，手（图中为右手）按在金属球上，并与周围其他物体保持远离。

1.7静电现象的应用一、单选题1．静电喷涂是利用高压静电电场(电场可以类比于等量异种点电荷形成的电场)使带负电的涂料微粒向工件运动,并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法,其工作原理如图所示.忽略运动中涂料微粒间的相互作用和微粒的重力.下列说法中正确的是（）A．涂料微粒在向被喷涂工件运动的轨迹中,在直线轨迹上电势升高最快B．当静电喷涂机与被喷涂工件之间的距离增大时,运动中的涂料微粒在同一点所受电场力增大C．涂料微粒的运动轨迹仅由被喷涂工件与静电喷涂机之间所接的高压电源决定D．在静电喷涂机水平向左移动的过程中,有两个带有相同电荷量的微粒先后经过被固定的工件右侧P点(相对工件的距离不变)处,先经过的微粒其电势能较大2．为了研究空腔导体内外表面的电荷分布情况，取两个验电器A和B，在B上装一个几乎封闭的空心金属球C（仅在上端开有小孔），D是带有绝缘柄的金属小球，如图所示。

实验前他们都不带电，实验时首先将带正电的玻璃棒（图中未画出）与C接触使C带电。

以下说法正确的是A．若将带正电的玻璃棒接触C外表面，则B的箔片带负电B．若将带正电的玻璃棒接触C内表面，则B的箔片不会带电C．使D接触C的内表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大D．使D接触C的外表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大3．即使是在干燥的冬天，人体仍然是良导体，小明在地毯上行走若带上了大量的负电荷，不计其他电场影响，则（）A．小明此时与地之间没有电势差B．小明与不带电且跟地绝缘的客人握手时，不会产生电流C．小明与不带电且跟地不绝缘的客人握手时，客人的电势会降低D．小明靠近客人(还未与其接触)时，若该客人不带电且与地绝缘，此时客人的电势会降低4．如图为静电除尘机理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，达到除尘目的，图中的对称性虚线为电场线(方向未标)，不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则A．电场线方向由放电极指向集尘极集尘B．图中A点电势低于B点电势C．尘埃在迁移过程中做匀变速直线运动D．尘埃在迁移过程中动能减小5．如图所示，带正电的导体球A置于原来不带电的空腔导体球B内，a、c分别为导体A、B内的点，b为导体A 和B之间的一点，下列说法正确的是（）A．a、b、c三点的电势都相等B．a点的场强为零，但电势最高C．b点的场强为零，但电势大于零D．a、b、c三点的场强都为零6．如图所示为不带电空腔球形导体，现将一个带负电的小金属球A放入腔中，当导体处于静电平衡状态时，图中a、b、c三点的电场强度E和电势 的关系是（）A ．a c b E E E >>，a b c ϕϕϕ<<B ．a c b E E E =<，a b c ϕϕϕ=>C ．a c b E E E ==，a b c ϕϕϕ==D ．a b cE E E >>，a b c ϕϕϕ>>7．如图所示，带正电荷的球C 靠近不带电的枕形金属导体AB 的A 端，以下说法正确的是（ ）A ．若先移走球C ，再将A 、B 两部分从中间分开，则A 端带负电，B 端带正电B ．保持球C 的位置不动，用手去接触B 端，则A 端带负电，B 端带正电C ．保持球C 的位置不动，用手去接触A 端，则A 端带负电，B 端不带电D ．若先移走球C ，在移走球C 的过程中，枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动8．如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下列说法正确的是( )A ．当开关S 断开时,导体左端带正电，右端带负电B ．当开关S 闭合时,导体左端带负电，右端带正电C ．当开关S 断开时,A 、B 两点场强相等,且都为零D ．当开关S 闭合时,A 点电势高于B 点电势9．如图原来不带电的金属球A 的半径为R ，将带电量为Q 的正点电荷移到球外距球心距离为r 的地方，将A 球接地则（ ）A．A球仍不带电B．球心处的电场强度为0C．球上距Q越近的地方电势越低D．该点电荷在球心处产生的电场的场强大小等于010．如图显示了在外加匀强电场E0的情况下，无穷大导体板中静电平衡的建立过程。

第7节静电现象的应用[随堂检测]1．处于静电平衡的导体内部场强处处为零是因为( )A．导体内部无电场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场强为零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．由静电感应和电场的叠加原理知D选项正确．2．下列与静电屏蔽无关的是 ( )A．避雷针的顶端做的很尖细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解析：选A．避雷针是应用尖端放电的原理，其余三项均是利用了金属对内部的静电屏蔽作用．3．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( )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C．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．4．(多选)(2018·衡水高二检测)如图所示，将悬在绝缘细线上带正电的小球A放在不带电的金属空心球壳B内(与内壁不接触)．外加一个水平向右的场强为E的匀强电场，对于最后的结果，下列判断正确的是( )A．B的右端带正电，A向左偏B．B的右端带正电，A不偏左也不偏右C．B的左端带正电，A向右偏D．B的左端带负电，A不偏左也不偏右解析：选BD．导体空腔处于外电场中时，由于静电感应的作用，导体球壳的左端将感应出负电荷，右端将感应出正电荷，而导体空腔内部完全不受外加电场的影响，故A不会偏转，故A、C错误，B、D正确．[课时作业] [学生用书P121(单独成册)]一、单项选择题1．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解析：选B．电工高压带电作业时，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，电工穿绝缘衣容易产生大量的静电，反而比较危险，选项A错误；因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电不易导走，形成静电积累，易造成爆炸和火灾事故，而用金属则能避免此危险，选项B正确；小鸟停在单根高压输电线上，小鸟两脚间的电压很小，小鸟不会被电死，选项C错误；金属车身的汽车也是很好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属外壳能起到静电屏蔽的作用，而木屋没有静电屏蔽作用，选项D错误．2．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，使体内电场强度为零D．铜线电阻小，能对人体起到保护作用解析：选C．高压线路的检修人员在进行高压作业时，要穿上用金属丝网制成的高压作业服，相当于把人体用金属网罩起来．这样，外部电场就不会影响到人体，从而避免了感应电场对人体的伤害．故选项C正确．3．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的左右两侧电势不相等解析：选B．由于金属网罩的静电屏蔽作用，B的内表面不带电，内部电场强度处处为零，故验电器的金箔不会张开，故A、C错误；由于静电感应，金属网罩表面的自由电子重新分布，根据“近异远同”的结论，B的右侧外表面带正电荷，故B正确；金属网罩处于静电平衡状态，是等势体，故其左右两侧电势相等，故D错误．4．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的内表面带负电解析：选D．因为静电感应，金属球壳B内壁感应出负电荷，A带正电，则B的空腔内电场强度不为零，故A错；又因为B的外表面接地，大地中的电子与B的外表面的正电荷中和，故外表面不带电，内表面带负电，故B、C错，D对．5．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＞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φa＞φb＞φc，D选项正确．6．如图所示，将悬挂在细线上的带正电荷的小球A放在不带电的金属空心球C内(不与内壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B，向C球靠近，则( ) 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、B的位置都不变解析：选B．金属空心球C能屏蔽外部的电场，外部的电场不能深入内部，因此小球A 不会受到电场力的作用，不会发生偏转；金属空心球C处在电荷A的电场中，内壁是近端，感应出异号电荷带负电，外壁是远端，感应出同号电荷带正电，正的感应电荷在外部空间同样会激发电场，对小球B有吸引的作用，小球B向右偏，选项B正确．7．低碳环保是我们追求的生活方式．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，蚊香产生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大C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小D．同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越大解析：选B．中性空气分子在强电场中被电离成电子和带正电的离子，烟尘颗粒吸附电子后带上负电，在电场力作用下向铝板做加速运动，所以选项A、C错误，选项B正确；因铝板与缝被针间的电场线形状相当于横向放置的锥形体，离铝板越近，电场线越稀疏，场强越小，烟尘颗粒受电场力越小，加速度越小，选项D错误．8．如图所示，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A．已知壳内的场强处处为零；壳外空间的电场，与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样．一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能E k0沿OA方向射出．下列关于试探电荷的动能E k与离开球心的距离r的关系图线，可能正确的是( )解析：选A．壳内场强处处为零，试探电荷从球心运动到球壳处不受任何力作用，动能不变，正的试探电荷从球壳处向外运动时，受到类似于球壳的全部电荷集中于球心的正点电荷在壳外产生电场的电场力作用，要加速运动，动能增大．沿半径方向取相等的两段距离，离球心越远，电场力的等效值越小，电场力做的功越小，动能的增加量就越小，选项A正确．二、多项选择题9．如图所示，在真空中把一绝缘导体向带负电的小球P缓慢靠近(不相碰)，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：选AC．离的越近，导体上的电子与负电荷排斥力越大，越会向左排斥，故N端带负电荷越多，M端带的正电荷也越多，故A正确；导体处于静电平衡状态，内部场强处处为零，故B错误；导体处于静电平衡状态，内部场强处处为零，即感应电荷的场强和带电小球的场强等大、反向、共线，由于带电小球在M点产生的场强大，故感应电荷在M点产生的场强也大，故C正确，D错误．10．如图，四组静电实验中，能使左边的验电器的箔片张开的是( )解析：选AC．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，左边的金箔也是外表面，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．11．如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q，a、b点是金属板右侧表面的两点，其中a到＋Q的距离较小．下列说法正确的是( )A．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电B．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面不带电C．整个导体，包括表面上的a、b点，是一个等势体，且电势等于零D．a、b两点的电场强度不为零，且a、b两点场强方向相同，但a点的场强比b点的场强要强(大)一些解析：选BCD．金属板若不接地，右侧表面将有感应的负电荷，左侧表面将有感应的等量正电荷；现金属板接地，正电荷通过接地导线移向大地，静电平衡时左侧表面不带电，整个金属板的电势都为零，所以选项A错误，选项B、C正确．金属板接地时，右侧表面上仍有感应负电荷，而且a点附近的电荷面密度(单位表面积的电荷量)比b点附近的电荷面密度要大些，场强要强(大)些，电场线也密一些；整个金属板是等势体，右侧表面是等势面，电场线与等势面垂直，可见a、b两点的场强方向都垂直指向右侧面，方向相同，所以选项D 也正确．12．如图所示为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内的空气电离，电离出的电子在静电力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了．就此示意图，下列说法正确的是( )A．N接电源的正极B．M接电源的正极C．电场强度E B>E AD．电场强度E B<E A解析：选AC．电子附在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉若能吸附在管壁上，说明管壁带正电荷，N接电源正极，则其内部电场线分布情况如图所示．由图可知金属棒附近的B点处电场线较密，而靠近金属管壁的A点处电场线较疏，故B处的电场强度比A处的电场强度大，即E B>E A．选项A、C正确．。

高中物理学习材料桑水制作静电现象的应用课时作业1．处于静电平衡的导体内部场强处处为零是因为( )A．导体内部无电场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场强为零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.由静电感应和电场的叠加原理知D选项正确．故选D.2．一个不带电金属球壳，在它的球心放入一个正电荷，其电场分布是图中的( )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，B选项正确．故选B.3．高压供电线路在不断电的情况下进行检修，检修人员必须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解析：选D.金属网能起到屏蔽电场的作用，使人体内的场强保持为零，对人体起到保护作用．但是，人体的电势与高压线路的电势始终相等，所以本题只有D正确．故选D.4.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b解析：选B.首先画出电场线(如图所示)，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 在静电平衡后是一个等势体，a 端电势等于b 端电势，也比d 点低，选项A 、C 均错误．静电平衡后的导体内部场强为零，选项D 错误．故选B.附加题 5.(2014·陕西铁一中高二检测)如图所示，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.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处产生的场强为多大？解析：(1)导体棒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 22.答案：(1)0 (2)k q⎝ ⎛⎭⎪⎫r ＋L 22。

第7节静电现象的应用1.静电平衡状态是指处在电场中的导体内的自由电子不再发生定向移动的状态。

2．处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面是等势面，其内部电场强度处处为零。

3．尖端放电现象是导体尖端失去电荷的现象。

4．金属壳达到静电平衡时，其内部不受外部电场影响，金属壳的这种作用叫静电屏蔽。

一、静电平衡状态、导体上电荷的分布1．静电平衡状态导体中(包括表面)自由电子不再发生定向移动，我们就认为导体达到了静电平衡状态。

2．静电平衡状态下导体的特点(1)处于静电平衡状态的导体，内部电场处处为零。

(2)处于静电平衡状态的整个导体是一个等势体，它的表面是一个等势面。

(3)表面处的电场强度不为零，方向跟导体表面垂直。

3．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外表面。

(2)在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有电荷。

二、尖端放电和静电屏蔽尖端放电静电屏蔽原理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当金属外壳达到静电平衡时，内部没有电场，因而金属的外壳会对其内部起保护作用，使它内部不受外部电场的影响应用或防止应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施应用：电学仪器外面有金属壳，野外高压线上方还有两条导线与大地相连防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失1．自主思考——判一判(1)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零。

(√)(2)静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，导体的电势也为零。

(×)(3)因为外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合电场为0，所以处于静电平衡的导体内部电场处处为0。

(√)(4)避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地。

(×)(5)用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则验电器箔片能张开。

第一章7 静电现象的应用1．(2017·福建省三明市四地六校高二上学期期中）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。

达到静电平衡后错误!( C )A．a端的电势比b端的高B．b端的电势比a端的高C．ab两端的电势相等D．杆内c处电场强度的方向由a指向b解析：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，所以C正确，AB错误；由于杆处于静电平衡状态,所以内部的场强为零,所以D错误.故选C。

2．(2017·浙江省名校协作体高二上学期月考）以下各种现象中不属于静电屏蔽的是错误!（ A )A．避雷针B．超高压带电作业的工人要穿戴金属织物的工作服C．电子设备外套金属网罩D．野外高压输电线上方有两条与大地相连的导线解析：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，故A错误.超高压带电作业的工人要穿戴金属织物的工作服可以起到屏蔽作用，故B正确；电子设备外套金属网罩可以起到静电屏蔽的作用，故C正确；高压输电线的上方还有两条导线，这两条导线的作用是它们与大地相连,形成稀疏的金属“网”把高压线屏蔽起来,免遭雷击，故D正确；本题选择不属于静电屏蔽的，故选：A.3．(多选) (2016·安徽马鞍山二中高二期中）如图所示，四组静电实验中,能使左边的验电器的金箔张开的是错误!( 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，左边的金箔也是外表面，故A、C正确，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。

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人教版选修3-1《1.7 静电现象的应用》练习题(1)一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.下列说法正确的是()A. 根据电势差的定义式U ab=W ab可知，带电荷量为1C的负电荷，从a点移动到b点的过程中q克服电场力做功为1J，则a、b两点间的电势差U ab=1VB. 真空中点电荷的电场强度公式是E=kQ，均匀带电球体球心处的电场强度也可以用该公式计r2算，结果为无穷大C. 根据电场强度的定义式E=F可知，电场中某点的电场强度与试探电荷q所受的库仑力成正q比D. 根据磁感应强度的定义式B=F可知，若长度为1m的直导体棒中通过1A的电流，放在匀强IL磁场中受到的安培力为1N，就说明磁感应强度一定是1T2.带电体表面的电荷分布是()A. 表面平坦的部位电荷分布密集，不易放电B. 表面突出的部位电荷分布密集，易产生放电C. 表面平坦的部位电荷分布稀疏，易产生放电D. 表面突出的部位电荷分布稀疏，不易放电3.两相同金属小球所带电荷量分别为+3Q和−Q，将两小球接触后分开，它们所带的电荷量各为()A. +3QB. +2QC. +QD. −Q4.如图所示的照片展示了一个静电实验现象，该实验员将手轻碰带有静电的储能金属球，其头发会自然竖起散开，产生这种现象的原因是()A. 头发间的静电斥力B. 头发间的静电引力C. 头发与地面间的静电斥力D. 头发与金属球间的静电引力5.两个相距一定距离的带电粒子之间的静电力大小为F，将两粒子的距离增大至二倍时，它俩的静电力大小为原来的()FA. 2FB. 12F D. 与距离有关，无法判断C. 146.如图所示，金属球壳原来带电，而验电器原来不带电，现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连．验电器的金属箔将()A. 不会张开B. 一定会张开C. 先张开，后闭合D. 可能张开7.如图所示，A、B两处固定有等量异种点电荷，一带负电的粒子从其连线上的M点静止释放，仅在电场力作用下运动到N点，则在M到N的运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化、粒子的动能E k和E P随位移x的变化图线正确的是()A. B.C. D.8.在现在这样的季节，我们经常穿有毛绒衫．你有过这样的经历吗？当我们脱毛绒衫时，静电经常会跟你开个小玩笑．下列一些相关的说法中正确的是()A. 当将外衣脱下的过程中，内外衣因摩擦而起电，内衣和外衣所带的电荷是同种电荷B. 如果内外两件衣服可看作平行板电容器的两极，假设将外衣脱下的某个过程中两衣间电荷量一定，则随着两衣间距离的增大，两衣间电容变大，两衣间的电势差变小C. 脱衣时如果人体带上了电，当手接近金属门把时，会造成对人体轻微的电击D. 在将外衣脱下的过程中，不计放电中和，内外两衣间隔增大，衣物上电荷的电势能将减小9.利用静电除尘可以大量减少排放烟气中的粉尘。

【优选整合】人教版高中物理选修3-1第1章-第7节-静电现象的应用（练）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．专门用来运输柴油、汽油的油罐车，在它的尾部都装有一条拖在地上的铁链，对它的作用下列说法正确的是（）A．让铁链与路面摩擦产生静电，使油罐车积累一定的静电荷B．让铁链发出声音，以引起其他车辆的注意C．罐体与油摩擦产生静电，罐体上的静电被铁链导入大地，从而避免了火花放电D．罐体与油摩擦产生静电，铁链将油的静电导入大地，从而避免了火花放电2．某研究性学习小组学习电学知识后进行对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服是用铜丝编织的，下列各同学的理由正确的是（）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所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用C．丙认为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．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3．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三点的场强都为零4．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＞φc5．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，电势为零二、多选题6．如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（）A．A、B两点场强相等，且都为零B．A、B两点场强不相等C．感应电荷产生的电场E A＜E BD．当电键S闭合时，电子从大地沿导线向导体移动7．(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8．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零三、解答题9．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？10．如图所示，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.参考答案1．C【解析】汽车行驶时，油罐中的汽油随车的振动摩擦起电，如果不及时的将这些静电倒走，一旦出现放电现象，就会发生爆炸事故．拖地铁链使油罐表面与大地相连，使油罐罐体中的电荷不断地中和，不致造成放电产生火花引起油罐爆炸．故选C．2．C【解析】高压作业服是用铜丝编织的，这利用到了静电屏蔽内容，高压服在外电场作用下静电感应继而处于静电平衡状态，因为处于静电平衡状态下的导体内部场强为零，所以这样可以保护人体，选C3．B【解析】A球带正电，不带电的空腔B可以理解为导体的静电平衡，故E a=E c=0，空腔内壁感应电荷为负，外壁感应电荷为正．空腔内的电场线分布为由A指向B，所以φa>φb>φc，E b≠0，选项B正确．4．D【详解】将带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷．整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面．画出电场线的分布，根据电场线越密，场强越大，顺着电场线，电势降低，判断场强和电势的大小．解：当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图．由于a处电场线较密，c处电场线较疏，b处场强为零，则Ea＞Ec＞Eb．根据顺着电场线方向电势降低，整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是φa＞φb＞φc．故选D5．B【详解】A、由于静电感应，A球的左右两端带上不同的电荷，但整体不带电，故A错误；B、由于静电感应，B球带负电，但电势和大地的电势相等，为零，故B正确；C、C球在金属球壳的外部，会带上与球壳相同的电荷，且电势与球壳电势相等，故C错误；D、D球在球壳的内部，与球壳接触后成为球壳内部的一部分，所以D不带电，故D错误．点睛：达到静电平衡状态时，其电势相等，是一个等势体，其净电荷由于静电斥力作用，尽可能远离，故都分布在导体的外表面上，所以小金属球C带电，而A、B也会由于静电感应而带电．6．AD【详解】AB．枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布．因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，内部电场强度处处为零，整个导体是等势体,故A正确，故B错误；C．在枕形导体内部出现感应电荷的电场与点电荷的电场叠加，叠加后电场为零，而点电荷的产生电场在A点的场强大于在B点的场强，所以感应电荷产生的附加电场E A＞E B，故C 错误；D．当电键S闭合时，电子从大地沿导线移向导体中和枕形导体右端的正电荷，相当于右端正电荷流向远端，故D正确．故选AD．点睛：处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，电荷全部分布在表面．且导体是等势体．7．AC【详解】若将M接地，则M与大地组成一个新的等势体，N上没有感应电荷．故A正确；若M不接地，且M原来不带电时，将带电的小金属球Q放入M的腔中，当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出与Q电性相反的电荷，外表面感应出与Q电性相同的电荷，则外表面的电荷能在N上感应出感应电荷．故B错误，C正确；若M不接地，且M原来带电，当M与Q 上的电荷的电性相反，电量大小相等，M所带的电量只分布在M的内表面，外表面没有多余的电荷，则N上没有感应电荷．故D错误．故选AC.【点睛】本题考查对静电屏蔽的理解，抓住处于静电平衡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．8．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，电势能保持不变，故小球做匀速直线运动，所以ACD选项正确，B错误；故选ACD．9．(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．10．3.6×105 N/C，方向由O指向B【解析】试题分析：当导体处于静电平衡状态时，导体内部场强处处为零，球壳上感应电荷在球心O 处产生的场强与外电场在O点的场强大小相等，方向相反．只要求出两个点电荷在球心O 处产生的合场强，即可得到球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强．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()121222=-22kq kq E E E r r 感⎡⎤⎢⎥⎢⎥+=--⎢⎥⎛⎫⎛⎫⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦代入数据解得：5=3.610/E N C ⨯感，方向由O 指向B .点睛：本题主要考查了静电平衡导体的特点：内部场强处处为零，即外加电场和感应电荷产生电场的合场强为零．。

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。

第7节静电现象的应用一、静电平衡状态导体中（包括表面）没有电荷的状态，叫做静电平衡状态。

二、导体上电荷的分布1．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的。

2．在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度。

三、静电现象的应用1．尖端放电：带电导体尖端附近的电场很强，可使尖端附近的空气发生而产生放电现象。

2．静电屏蔽：电场中的导体由于静电感应，使得导体内部的合场强为，相当于外部电场影响不到导体内部，好像是外部电场被金属外壳“遮挡”住了，这种现象叫做静电屏蔽。

定向移动外表面越大电离零处于静电平衡状态的导体的特点1．内部场强处处为零。

2．整个导体是等势体，表面为等势面。

3．导体外部表面附近的场强方向与该点的表面垂直。

4．导体内部没有净电荷，净电荷分布在导体的外表面。

5．导体表面越尖锐的位置电荷越密集，凹陷的位置几乎没有电荷。

【例题】（2020·高中期末考试）2020年9月7日早上，广东广州电闪雷鸣，一名40多岁的女子给晨跑的儿子送伞时，不料遭遇雷击，胸口被烧伤。

如何防范雷击再次成为公众关心的话题。

假如在户外我们遭遇雷电，下列防雷措施可行的是A．在大树下避雷雨B．停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨C．不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔D．在空旷地带，最好关掉手机电源参考答案：CD试题解析：大树、山顶、山脊的凉亭、楼顶等地方是表面具有突出尖端的导体，可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电，故不能避雷雨，故AB错；摩托、自行车也是表面具有突出尖端的导体，也会引起尖端放电，则不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔，选项C正确；在空旷地带使用手机通话，手机很有可能成为闪电的放电对象，所以最好关掉手机电源，选项D正确。

1．导体处于静电平衡状态，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2．一个带有绝缘座的空心金属球壳A带有4×10–8 C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B带有2×10–8 C的负电荷，使小球B与球壳A的内壁接触。

7静电现象的应用知识点一静电感应和静电平衡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·广东实验中学中段考试]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,感应电荷在球心O处产生的场强大小等于(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端的感应电荷越来越多B.导体内的电场强度越来越大C.导体的感应电荷在M点产生的场强恒大于在N点产生的场强D.导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等图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,在电视荧屏上出现网状条纹,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上的小孔与大地相连(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,则关于球上感应电荷在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,现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,如图L1-7-7所示,金属球上感应电荷在球内直径上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中的静电实验(虚线框为金属网)能使左边验电器的金属箔张开的是()图L1-7-812.(多选)[2017·福建师大附中期中]如图L1-7-9所示,导体球A与导体球壳B同心,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所示是网络上售卖的一款避雷针原理演示器,上、下金属板绝缘固定,尖端电极和球形电极与下金属板连接,给上、下金属板接感应圈并逐渐升高电压,当电压升高到一定数值时,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.无法确定图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的一端的感应电荷为负电荷,远离P的一端的感应电荷为正电荷B.导体内部场强越来越大C.M点电势恒低于N点电势D.导体的感应电荷在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定的点电荷+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.由于静电感应,金属板右侧表面带负电,左侧表面带正电B.由于静电感应,金属板右侧表面带负电,左侧表面不带电C.整个金属板是一个等势体,且电势等于零D.a、b两点的电场强度不为零,且a、b两点的场强方向相同,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,则球壳上的感应电荷在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.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,感应电荷在球心O处产生的电场与点电荷在此处产生的电场大小相等,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;导体空腔为等势体,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,应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,导致感应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,导致出现感应电场,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,导致感应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,附近的大地因静电感应将带负电荷,由于导体球A与大地相连,相当于近端,因此,A上也会感应出一定量的负电荷.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应电荷在A点产生的电场强度大小相等,方向相反,所以感应电荷在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点的电场强度与感应电荷在B 点的电场强度E'B的合场强垂直于导体表面,根据平行四边形定则可以判断出,感应电荷在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.金属球上感应电荷在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等大反向,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,左侧验电器金属箔应张开,选项D中左边的验电器处于金属网中,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、外表面出现感应电荷,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;导体为等势体,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,则导体的感应电荷在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,右侧表面将感应出负电荷,左侧表面将感应出等量正电荷,而金属板接地,大地上的自由电子通过接地导线上移与正电荷中和,达到静电平衡时左侧表面不带电,整个金属板的电势与大地相同,都为零,所以选项A错误,选项B、C正确;金属板接地时,右侧表面上仍有感应负电荷,但a距Q较近,场强要大些,整个金属板是等势体,表面是等势面,电场线与等势面垂直,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=+=,方向沿AB连线指向B.。

静电现象的应用(建议历时：45分钟)[学业达标]1．(多选)导体处于静电平稳时，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，电荷只散布在导体的外表面C．导体内部场强为零D．导体上的场强不必然处处为零【解析】导体内部有电场，别离是场源电荷产生的电场和感应电荷产生的电场，但两个场强的矢量和为零，A错、C对；导体内部有自由电荷，但没有净电荷，B错；导体表面场强能够不为零，D对．【答案】CD2．一个带电的金属球，当它带的电荷量增加后(稳固)，其内部的场强( ) A．必然增强B．不变C．必然减弱D．可能增强，也可能减弱【解析】处于静电平稳状态的带电导体内部场强处处为零，B正确．【答案】 B3．电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是( ) 【导学号：08160054】A．铜丝编织的衣服不容易拉破，因此用铜丝编织衣服B．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电势维持为零，对人体起爱惜作用C．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度维持为零，对人体起爱惜作用D．铜丝必需达到必然的厚度，才能对人体起到爱惜作用【解析】当人体直接处于壮大电场当中时，很容易由于静电感应而被电到，但如果被铜丝编织的衣服所包裹，当达到静电平稳时，铜丝衣服的屏蔽作用令人体内电场强度维持为零，对人体起爱惜作用，C正确．【答案】 C4．一带有绝缘座的空心球壳A带有4×10－8 C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B带有2×10－8 C的负电荷，使B球与A的内壁接触，如图1­7­7所示，则A、B带电量别离为( )图1­7­7A．Q A＝1×10－8 C Q B＝1×10－8 CB．Q A＝2×10－8 C Q B＝0C．Q A＝0 Q B＝2×10－8 CD．Q A＝4×10－8 C Q B＝－2×10－8 C【解析】将B与A的内表面接触后，正负电荷中和，净电荷散布在导体的外表面，故B选项正确．【答案】 B5.如图1­7­8所示，在原先不带电的金属细杆ab周围P处，放置一个正点电荷，达到静电平稳后( )图1­7­8A．a端的电势比b端的高B．b端的电势比d点的低C．a端的电势不必然比d点的低D．杆内c处场强的方向由c指向b【解析】第一画出电场线(如图所示)，沿电场线方向电势降低，b点电势比d点低，B正确．金属杆ab 在静电平稳后是一个等势体，a点电势等于b点电势，也比d点低，选项A、C均错误．静电平稳后的导体内部场强为零，选项D错误．【答案】 B6.如图1­7­9所示，把原先不带电的金属壳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，达到静电平稳后，则( ) 【导学号：08160055】图1­7­9A．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【解析】因为金属壳的外表面接地，所之外表面没有感应电荷，C错误；只有内表面有感应负电荷散布，因此B带负电，B错误，D正确；B的空腔内有正电荷和内壁的感应负电荷一起激发的电场，因此空腔内电场强度不为零，A错误．【答案】 D7．在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平稳状态，若圆盘平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加场强E′的方向在下图­­中正确的是( )【解析】不易直接判定感应电荷在A点产生的场强的方向，可转换为－Q在A点产生的场强的方向，利用E感＋E合＝0，判定感应场强的方向．因此在盘中A点激发的附加场强E′应与－Q在A点产生的场强等大反向，A 正确．【答案】 A8．如图1­7­10所示，一导体AB放在一负电荷的电场中，导体AB与大地是绝缘的，当导体处于静电平稳时，图1­7­10(1)比较A端和B端电势的高低．(2)比较A点和B点场壮大小．(3)比较A、B端外表面场壮大小．(4)若A端接地，AB导体带什么电？(5)若把A端和B端用导线连接，A、B端电荷中和吗？【解析】(1)AB导体处于静电平稳状态，是等势体，φA＝φB.(2)A点和B点场强均为零，E A＝E B＝0.(3)利用电场线散布可知A端散布密，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，电荷可不能中和．【答案】观点析[能力提升]9．(多选)如图1­7­11所示，B是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳，A是验电器，A、B相距较远，导线C 的一端接验电器的金属球，下列现象正确的是( ) 【导学号：08160056】图1­7­11A．将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔张开B．将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔张开C．将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔不张开D．将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔不张开【解析】假设B带正电，则正电荷应散布在B的外表面上，不管C接B的外壳仍是内表面，验电器的金属球导电杆和金属箔通过导线C与B就组成一个整体，因平稳状态下带电体电荷只散布在外表面上，由于验电器在B的外部，也就成了那个整体的外表面的一部份. 因此，不管C的另一端与B什么地址接触，验电器必然带电，故A、B正确．【答案】AB10．如图1­7­12所示，一块滑腻铁板水平放置，在铁板上方高为h处依次有带电量为＋Q和带电量为－Q 的两个点电荷，一个带电量为＋q的绝缘小球从铁板的左端以初速度v0向右运动，并一直沿着铁板表面抵达铁板的右端，则在小球通过铁板的进程中( )图1­7­12A．先减速运动，后加速运动B．先加速运动，后减速运动C．先减速运动，后加速运动，再减速运动D．一直匀速运动【解析】因为铁板处于静电平稳状态，其表面是等势面，因此铁板表面周围的电场强度与铁板处处垂直，小球在水平方向上不受力，因此一直以初速度v0做匀速运动，D正确．【答案】 D11．如图1­7­13所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端别离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，当即能够看到，再也不有烟从玻璃管中冒出来了．过一会儿还能够看到管壁吸附了一层烟尘．请试探一下：这是什么缘故？图1­7­13【解析】当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，形成强电场．烟尘颗粒都是带电的，在强电场中受静电力作用偏转后被吸附在管壁上．【答案】观点析12．如图1­7­14所示，两个点电荷A和B，电荷量别离为q1＝－×10－9C、q2＝×10－8C，彼此相距r＝6 cm，在其连线中点处放一半径为1 cm的金属球壳，求球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度(静电力常量k＝9×109N·m2·C－2)．图1­7­14【解析】由于球壳达到静电平稳后各点的场强为零，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因此E 感＝－(E 1＋E 2)＝－⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤kq 1⎝ ⎛⎭⎪⎫r 22－kq 2⎝ ⎛⎭⎪⎫r 22＝－错误!N/C ＝×105N/C ，方向由O 指向B . 【答案】 ×105N/C 方向由O 指向B。