《第1章第7节.静电现象的应用》课后习题

静电现象的应用实际得分一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共50分）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．导体内部没有电荷的运动D导体内部各点的电势相等，整个导体是一个等势体，导体的表面是一个等势面2请用过的电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3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，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、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、光滑的纤类衣物④尽量避免使用纤地毯和以塑料为表面材料的家具A ．①②③B ．①③④．①②④ D ．②③④ 4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 ．①②④．①③④ D ．②③④5一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正点电荷，其电场分布是图1中的哪一个 ()6在一个导体球壳内放一个电荷量为＋Q 的点电荷，用 Ep 表示球壳外任一点的场强，则 () A ．当＋Q 在球壳中央时，Ep ＝0 B ．不论＋Q 在球壳内何处，Ep 一定为零 ．只有当＋Q 在球心且球壳接地时，Ep ＝图1D ．只要球壳接地，不论＋Q 在球壳内何处，Ep 一定为零 7如图2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，下述说法正确的是()A ．A 、B 两点场强相等，且都为零 B ．A 、B 两点的场强不相等．感应电荷产生的附加场强大小是D ．当电键闭合时，电子从大地沿导线向导体移动 8设电子在运动过程中只受电场力作用，则在下列哪 个电场中，只要给电子一个适当的初速度它就能自始 至终沿一条电场线运动；而给电子一个适当的初速度 它就能始终沿某个等势面运动（ ） A ．匀强电场 B 正点电荷产生的电场 负点电荷产生的电场 D 以上都不可能9、如图3所示，把一带正电的小球放在光滑绝缘面上，欲使球能静止在斜面上，需在MN 间放一带电小球b ，则b 应（ ）A 带负电，放在A 点B 带正电，放在B 点带负电，放在点 D 带正电，放在点10、如图4所示A 、B 两点各放有电荷量为+Q 和+2Q 的点电荷，A 、B 、、D 四点在同一直线上，且A=D=DB ， 将一正电荷从点沿直线移到D 点，则（ ） A 电场力一直做正功 B 电场力先做正功再做负功图2 图3图7电场力一直做负功 D 电场力先做负功再做正功二、填空题（本题共2小题，每小题7分，共14分） 11如图5所示，导体棒AB 靠近带正电的导体Q 放置．用 手接触B 端，移去手指 再移去Q ，AB 带何种电 荷______．若手的接触点改在A 端，情况又如 ______．12有一绝缘空心金属球 A ，带有的正电荷，一个有绝缘柄的金属小球B ，带 有2×10-6的负电荷．若把B 球 跟A 球的内壁相接触，如图6所示，则B 球上电荷量为_____， A 球上电荷量为_______，分布 在_______．三、计算题（本题共3小题，共36分。

第一章 第一节1． 答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。

接着用手去摸金属门把手时，身体放电，于是产生电击的感觉。

2． 答：由于A 、B 都是金属导体，可移动的电荷是自由电子，所以，A 带上的是负电荷，这是电子由B 移动到A 的结果。

其中，A 得到的电子数为8101910 6.25101.610n --==⨯⨯，与B 失去的电子数相等。

3． 答：图1－4是此问题的示意图。

导体B 中的一部分自由受A 的正电荷吸引积聚在B 的左端，右端会因失去电子而带正电。

A 对B 左端的吸引力大于对右端的排斥力，A 、B 之间产生吸引力。

4． 答：此现象并不是说明制造出了永动机，也没有违背能量守恒定律。

因为，在把A 、B 分开的过程中要克服A 、B 之间的静电力做功。

这是把机械转化为电能的过程。

第二节1． 答：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。

所以，先把A 球与B 球接触，此时，B 球带电2q ；再把B 球与C 球接触，则B 、C 球分别带电4q；最后，B 球再次与A 球接触，B 球带电3()2248B q q qq =+÷=。

2． 答：192291222152(1.610)9.010230.4(10)q q e F k k N N r r --⨯===⨯⨯=（注意，原子核中的质子间的静电力可以使质子产生2921.410/m s ⨯的加速度！）3． 答：设A 、B 两球的电荷量分别为q 、q -，距离为r ，则22kq F r=-。

当用C 接触A 时，A 的电荷量变为2A q q =，C 的电荷量也是2c qq =；C 再与接触后，B 的电荷量变为224B qq q q -+==-；此时，A 、B 间的静电力变为：2222112288A B q q q q q F k k k F r r r ⨯'==-=-=。

在此情况下，若再使A 、B 间距增大为原来的2倍，则它们之间的静电力变为211232F F F "='= 。

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：ABC2．一个不带电金属球壳；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1－7－9A．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1－7－10A．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：C2．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1－7－11A．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1－7－12A．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1－7－13A．φ4>φ3>φ2>φ1B．φ4＝φ3>φ2＝φ1C．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1－7－14A．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：C7．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1－7－15A．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1－7－16A．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1－7－17A．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.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B12．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。

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。

学校：包头市百灵庙中学学科：高二物理编写人：史殿斌审稿人：高二物理选修3-1第一章静电场第七节静电现象的应用知识点精讲及经典习题训练【教学目标】1．通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡导体的特征。

2．通过实验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，关注生活、生产中的静电现象。

【教学重点】了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡导体的特征。

【教学难点】尖端放电和静电屏蔽现象【教学过程】知识点一：静电平衡状态下导体的电场1．如图所示，把一个不带电的金属导体ABCD放到场强为E0的电场中，导体内的受到库仑力的作用，将向着与电场相反的方向定向移动。

这样，在导体的AB面上将出现电荷，在CD面上将出现电荷．这就是。

2．导体两面出现的正负电荷在导体内部产生与E0方向相反的电场E′，当这两个电场叠加使导体内部各点的合电场等于时，导体内的自由电子不再发生，导体达到了。

3．处于静电平衡状态的导体，内部的电场强度；感应电荷的电场强度与原来电场的电场强度总是大小相等，方向相反，合电场的电场强度为。

4．处于静电平衡状态的导体，其外部表面任何一点的场强方向必定与这点的。

整个导体是个。

它的表面是个。

知识点二：导体的电荷分布1．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) ，凹陷的位置几乎没有电荷．3．在导体外表面，越尖锐的位置电场强度，电场线分布。

知识点三：尖端放电和静电屏蔽1．尖端放电现象（1）空气的电离：空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞“散”，也就是使分子中的的现象。

（2）尖端放电：那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷，相当于导体从尖端，这个现象叫做尖端放电。

（3）尖端放电不是导体尖端失去电荷，而是与导体尖端的电荷符号相反的粒子被吸引到尖端，尖端上的电荷被。

第7节静电现象的应用1．静电平衡状态(1)概念：导体内的自由电子不发生定向移动时，导体就达到了静电平衡状态．(2)静电平衡状态导体的特征①处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零．②处于静电平衡状态的导体，其外部表面四周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．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．2．尖端放电(1)达到静电平衡时，导体表面越尖的地方，电荷分布的密集度越大．(2)尖端放电：导体尖端的电荷密度很大，四周的电场很强，使四周中性空气分子电离成正负离子，那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子被吸引到尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷，这种现象叫做尖端放电．(3)应用与防止应用举例：避雷针；防止举例：高压输电设备的表面尽量做得光滑，避开放电．3．对于处在静电平衡状态的导体，以下说法中正确的是()A．导体内部既无正电荷，又无负电荷B．导体内部和外表面处的电场均为零C．导体处于静电平衡时，导体表面的电荷代数和为零D．导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果答案D解析导体处于静电平衡状态时，其内部无净电荷，即其正、负电荷总量相等，电荷量为零.其表面处有净电荷，以至于该处电场不为零．4．一个带电金属球，当它带的电荷量增加后(稳定)，其内部场强()A．肯定增加B．肯定减弱C．可能增加也可能减弱D. 不变答案D【概念规律练】学问点一感应电荷产生的场强的计算1. 如图1所示，长为l的导体棒水平放置，原来不带电，现将一带电荷量为＋q的点电荷放在距离棒左端R处，当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点处产生的场强等于多少？方向如何？图1答案kq/(R＋l2)2方向水平向左解析导体棒在点电荷＋q的电场中发生静电感应，左端消灭负电荷，右端消灭正电荷，棒中任一点都有两个电场，即外电场——＋q在该点形成的电场E，感应电场——棒上感应电荷在该点形成的电场E′，达到静电平衡时E＝E′.题中所求的即为E′，于是我们转化为求E.棒的中点距离＋q为r＝R＋l/2，于是E′＝E＝kq(R＋l2)2，E和E′方向相反，水平向左．2. 如图2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，求球壳感应电荷在该中点处产生的电场强度．图2答案 5.4×105 N/C方向由O指向A解析＋q1在O点的场强大小为E1＝kq1(d2)2＝3×105 N/C，方向由O指向B；－q2在O点的场强大小为E2＝kq2(d2)2＝2.4×105 N/C，方向由O指向B；设感应电荷在O点的场强为E3，由静电平衡条件知E3＝E1＋E2＝5.4×105 N/C，方向由O指向A.点评处于静电平衡状态的导体，其内部场强为零，即外加电场与感应电荷的电场场强大小相等，方向相反，因此只需求出外加电场的场强，便可求得感应电荷产生的场强．学问点二静电平衡状态电势特点与电荷分布规律3. 如图3所示，水平放置的金属板正上方放有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电小球(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，沿光滑的上表面对右运动到右端，在该运动过程中()图3A．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．静电力对小球所做的功为零答案ACD解析由于金属板处于点电荷Q形成的电场中，达到静电平衡后，金属板的上表面是一个等势面，表面上电场线是垂直向下的，所以小球受到重力、支持力、向下的电场力，合力为零，故小球做匀速直线运动．电场力对小球不做功．选A、C、D.点评静电平衡状态下的导体是一个等势体，其外表面是一个等势面，因而在其表面上电场线与表面垂直．4．如图4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.下列试验方法中能使验电器箔片张开的是()图4A．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B答案BCD。

高中物理学习材料桑水制作静电现象的应用一课一练单项选择题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.电工穿绝缘衣容易产生大量的静电，反而比较危险，选项A错误．塑料油桶会因摩擦而带电，因为塑料是绝缘材料，不能把电导走，所以塑料油桶内易产生火花导致塑料油桶爆炸，选项B正确．小鸟停在单根高压输电线上时，加在小鸟两腿间的电压非常小，小鸟不会被电死，选项C错误．打雷时，待在汽车里，汽车的金属外壳起到静电屏蔽的作用，而木屋没有静电屏蔽作用，所以待在汽车里比待在木屋里要安全，选项D错误．故选B.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解析：选C.静电平衡状态下的导体内部场强为零，且内表面不带电，由于导体接地，故整个导体的电势为零．故选C.3.如图所示为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电荷的小金属球A放入空腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强E和电势φ的关系是( )A．E a＞E b＞E c，φa＞φb＞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．故选D.4.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.金属球壳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；金属球壳C处在电荷A的电场中，内壁是近端，感应异号电荷带负电，外壁是远端，感应同号电荷带正电，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．故选B.5．(2014·武汉三中高二检测)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，A端的感应电荷越来越少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：选C.由于导体AB缓慢移动，所以导体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，B错误；由于AB距P越来越近，所以A、B两端积累的电荷会越来越多，A错误；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，故C正确，D错误．故选C.6.如图所示为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内空气电离，电离的电子在电场力的作用下运动，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A.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．将金属棒与金属管壁看做电容器，则其内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处场强比A 处场强大，即E B＞E A.故选A.7．如图所示，A、B为两个带等量异种电荷的金属球，将两根不带电的金属棒C、D放在两球之间，则下列叙述错误的是( )A．C棒的电势一定高于D棒的电势B．若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间，将有从y流向x的电子流C．若将B球接地，B所带的负电荷全部流入大地D．若将B球接地，B所带的负电荷还将保留一部分解析：选C.由图所示的电场线方向可知A、B、C、D的电势高低为φA＞φC＞φD＞φB.当用导线将C棒的x端与D棒的y端连接的瞬间，将有自由电子从电势低的D棒流向电势高的C 棒，这时C与D已通过导线连接为一个导体了，静电平衡后，它们的电势相等，C的x端仍带负电，D的y端仍带正电，而C的右端及D的左端均不带电，即C右端的正电荷与D左端的负电荷中和掉了．当将B球接地时，一部分自由电子从低于大地电势的B球上流向大地，而一部分电子受到D棒y端正电荷的吸引而保留在靠近y端的近端处，如果把带正电的A 球移走，接地的B球上的负电荷才全部流入大地．故选C.8．(2013·高考江苏卷改编)将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等. a、b为电场中的两点，则( )A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的低C．检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大D．将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做正功解析：选A.由题图可知，a处电场线比b处密，所以E a＞E b，选项A正确；沿着电场线的方向电势不断降落，a点电势高于不带电金属球的电势，不带电金属球的电势高于b点电势，所以φa＞φb，选项B错误；负电荷在高电势点的电势能小，选项C错误；检验电荷－q 从a点移到b点时，电势能增大，故电场力做负功，选项D错误．。

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。

7静电现象的应用知识内容静电现象的应用考试要求必考加试b课时要求1.知道什么是静电平衡状态，能说出静电平衡产生的条件.2。

掌握静电平衡状态下的导体特点。

3。

了解尖端放电、静电屏蔽现象及其应用。

一、静电平衡状态下导体的电场和电荷分布1．静电平衡状态：导体中（包括表面上)没有电荷定向移动的状态．2．静电平衡状态的特征：(1）处于静电平衡状态的导体，内部的电场处处为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跟该点的表面垂直．（3）处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面．3．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表面．(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．二、尖端放电和静电屏蔽1．空气的电离：导体尖端电荷密度很大,附近的电场很强,空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动,把空气中的气体分子撞“散”，也就是使分子中的正负电荷分离的现象．2．尖端放电:所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象．尖端放电的应用与防止:（1)应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施．(2)防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失．3．静电屏蔽:金属壳或金属网的空腔内不受外界电场的影响，壳(网）内电场强度保持为0，外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响，金属壳（网)的这种作用叫做静电屏蔽．静电屏蔽的应用：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．[即学即用］判断下列说法的正误．（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)处于静电平衡的导体内部电场强度处处为0.（√)（3）静电平衡时，导体内的自由电子处于静止状态．(×）（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(金属球在金属网罩外)，则验电器箔片能张开．(×）(6）电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，目的是铜丝衣服有屏蔽作用,使体内场强为零．（√)一、静电平衡状态下的导体［导学探究]如图1所示，不带电的金属导体放到电场中，导体内的自由电子将发生定向移动,使导体两端出现等量异号电荷．请思考下列问题：图1（1)自由电子定向移动的原因是什么?定向移动的方向如何?（2)自由电子能否一直定向移动?为什么？答案(1)自由电子受外加电场的电场力作用而移动，向着与电场相反的方向定向移动．(2)不能．感应电荷产生的电场与外加电场反向，阻碍电子的定向移动，当这两个电场大小相等时，电子的定向移动终止．［知识深化]1．处于静电平衡状态的导体内部场强为零的本质是外电场E0和感应电荷产生的电场E′的合场强为0,即E0＝－E′.2．孤立的带电导体处于静电平衡状态，内部场强为0的本质是分布在导体外表面的电荷在导体内部的合场强为0.3．处于静电平衡的导体是等势体，表面是等势面,所以导体表面的电场线应与导体表面垂直．例1处于静电平衡中的导体,内部场强处处为零的原因是（) A．此时导体处于不带电的状态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合场强为零D．以上解释都不正确答案C解析导体在电荷q的电场中处于静电平衡状态时，在导体内部任意一点，感应电荷产生的附加电场的场强与电荷q产生的场强大小相等，方向相反,此时导体的内部场强处处为0，电荷只分布在导体的表面，且整个导体是一个等势体,故A、B、D错误,C正确．二、导体上电荷的分布静电平衡时，导体上的电荷分布有：(1）净电荷只分布在导体表面,内部没有净电荷．(2)感应电荷分布于导体两端，电性相反，电荷量相等，近异远同，如图2甲所示．(3）净电荷在导体表面的分布不均匀,一般越是尖锐的地方电荷的分布越密集，如图乙所示．甲乙图2例2如图3所示，把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内并接触，其结果可能是(）图3A．只有球壳外表面带正电B．球壳的内表面带负电，外表面带正电C．球壳的内、外表面都带正电D．球壳的内表面带正电，外表面带负电答案A解析小球与球壳接触构成一个新导体,它的电荷量都分布在新导体的外表面,即只有球壳外表面带正电，A对，B、C、D错．针对训练1如图4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。

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。

(×) (6)飞机轮上装有拖地线，油罐车后面拖条铁链都是把静电导入大地。

(√)2．合作探究——议一议(1)如图1-7-1所示，把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内，小球带不带电？图1-7-1提示：不带电。

小球放入金属空腔球壳内，平衡后，电荷只分布在金属空腔球壳的外表面。

(2)把手机放在不锈钢快餐杯中并用盖子盖住，手机还能接通吗？如果放在塑料饭盒中呢？试一试并解释其中的原因。