静电感应起电测试题含解析

第1章测评(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共12个小题,每小题4分,共48分。

1~6是单选题,7~12是多选题,多选、错选均不得分,漏选得2分)1.关于电场线的下列说法中,正确的是()A.电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B.沿电场线方向,电场强度越来越小C.电场线越密的地方,同一摸索电荷所受静电力就越大D.在电场中,顺着电场线移动电荷,电荷受到的静电力大小恒定,和正电荷受力方向相同,和负电荷受力方向相反,故A选项错;电场强度的大小用电场线的疏密表示,与电场线的方向无关,故B、D 选项错,C选项对。

2.下列属于静电利用的做法是()A.水泥厂利用静电除去废气中的粉尘B.印染厂中的空气须要肯定的湿度C.避雷针可以爱护建筑物D.行驶的油罐车车尾带一条拖地的铁链3.如图所示,四个质量均为m、带电荷量均为+q的微粒a、b、c、d距离地面的高度相同,以相同的水平速度被抛出,除了a微粒没有经过电场外,其他三个微粒均经过电场强度大小为E的匀强电场(mg>qE),这四个微粒从被抛出到落地所用的时间分别是t a、t b、t c、t d,不计空气阻力,则()A.t b<t a<t c<t dB.t b=t c<t a=t dC.t a=t d<t b<t cD.t b<t a=t d<t c,竖直方向上的加速度大小关系为a b>a a=a d>a c, at2得t b<t a=t d<t c,选项D正确。

又由h=124.A 、B 、C 三点在同始终线上,AB ∶BC=1∶2,B 点位于A 、C 之间,在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷。

当在A 处放一电荷量为+q 的点电荷时,它所受到的静电力为F ;移去A 处电荷,在C 处放一电荷量为-2q 的点电荷,其所受静电力为( ) A.-F2B.F2C.-FD.FA 处电场强度为E ,则F=qE ;由点电荷的电场强度公式E=FF F 2可知,C 处的电场强度为-F4,在C 处放电荷量为-2q 的点电荷,其所受静电力为F'=-2q ·-F 4=F 2,选B 。

一、选择题1．(0分)[ID：125577]如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，则下列结论正确的是（）A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电C．只有沿虚线a切开，A带正电，B带负电D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电2．(0分)[ID：125569]如图，某位置Q固定一带正电的点电荷，A、B、C是斜而上间距相等的三个点，Q、B连线垂直于斜面，在A点无初速度释放一带有恒定电荷的小物块，已知小物块沿绝缘的斜面运动到C点时停下。

下列说法正确的是（）A．小物块一定带正电B．小物块运动过程，电势能先增大后减小C．小物块运动过程经过B点时的滑动摩擦力最大D．小物块从B点运动到C点过程机械能不断减少3．(0分)[ID：125568]遵义市科技馆有一个法拉第笼（FaradayCage），它是一个由金属制成的球形状笼子，其笼体与大地连通。

当高压电源通过限流电阻将10万伏直流高压输送给放电杆，放电杆尖端距笼体10厘米时，出现放电火花。

周日15：00限时体验时，体验者进入笼体后关闭笼门，操作员接通电源，用放电杆进行放电演示。

关于法拉第笼下列说法正确的是（）A ．法拉第笼上的感应电荷均匀分布在笼体外表面上B ．同一带电粒子在法拉第笼外的电势能大于在法拉第笼内部的电势能C ．法拉第笼上的感应电荷在笼内产生的电场强度为零D ．法拉第笼内部任意两点间的电势差为零4．(0分)[ID ：125559]根据电场线的特点，在下图所示的电场中，则（ ）A ．AB E E > B ．A B E E =C ．A B E E <D ．无法判断 5．(0分)[ID ：125542]两个大小相同的小球带有同种电荷，（可看作点电荷），质量分别为1m 和2m ，带电量分别为1q 和2q ，用绝缘线悬挂后，因静电力而使线张开，分别与竖直方向成夹角1α和2α，且两球同处一水平线上，如图所示，若12αα=，则下述结论正确的是（ ）A ．必须同时满足12q q =，12m m =B ．一定满足1212q q m m = C ．1q 一定等于2qD ．1m 一定等于2m6．(0分)[ID ：125536]两个完全相同且足够小的金属球，它们所带电荷量之比为7∶1（皆可视为点电荷），它们在相距一定距离时相互作用力为1F ，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为2F ，则12:F F 可能为（ ）A ．7∶4B ．7∶9C ．7∶12D ．7∶157．(0分)[ID ：125532]如图所示，电荷量为1q 和2q 的两个点电荷分别位于P 点和Q 点。

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。

一、选择题1．(0分)[ID ：125577]如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C 是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A 、B 两部分，则下列结论正确的是（ ）A ．沿虚线d 切开，A 带负电，B 带正电B ．只有沿虚线b 切开，才有A 带正电，B 带负电C ．只有沿虚线a 切开，A 带正电，B 带负电D ．沿任意一条虚线切开，都有A 带正电，B 带负电2．(0分)[ID ：125575]科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述中不正确的是（ ）A ．把质子或电子叫元电荷B ．191.610C -⨯的电量叫元电荷C ．电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷D ．质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷3．(0分)[ID ：125574]富兰克林提出存在正、负两种电荷，但物体通常呈电中性，这是因为（ ）A ．物体没有电荷B ．通常物体所带的正负电荷一样多C ．物体很容易失去电荷D ．以上说法都不正确4．(0分)[ID ：125562]如图所示，带正电的A 球固定，质量为m 、电荷量为＋q 的粒子B 从a 处以速度v 0射向A ，虚线abc 是B 运动的一段轨迹，b 点距离A 最近。

粒子经过b 点时速度为v ，重力忽略不计。

则（ ）A ．粒子从a 运动到b 的过程中动能不断增大B ．粒子从b 运动到c 的过程中加速度不断增大C ．可求出A 产生的电场中a 、b 两点间的电势差D ．可求出A 产生的电场中b 点的电场强度5．(0分)[ID ：125548]如图甲所示，两个等量同种电荷P 、Q 固定于光滑绝缘水平面上，电荷量3210q C 、质量m ＝0.01kg 的小球从a 点静止释放，沿中垂线运动到电荷连线中点O 过程中的v t -图像如图乙中图线①所示，其中b 点处为图线切线斜率最大的位置，图中②为过b 点的切线，则下列说法正确的是（ ）A ．P 、Q 均带正电荷B ．小球从a 到O 的过程中电势能先增加后减少C ．a 、b 两点间的电势差为180VD ．b 点的场强E ＝7.5V/m6．(0分)[ID ：125537]如图，一个长为2L 、带电量为+Q 的绝缘细杆上电荷均匀分布。

2023年高考物理《静电场》常用物理模型最新模拟题精练专题15.静电感应一．选择题1．（2023湖南岳阳重点高中质检）如图所示，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，金属板右侧表面带正电，左侧表面带负电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）【参考答案】．CD【名师解析】画出电场线如图所示．根据静电感应的原理可知，同种电荷相斥，异种电荷相吸，又因右侧接地，由于右侧表面右边有正点电荷，金属板右侧表面仍带负电，那么左侧表面多余电荷被中和，因此不带正电，故AB错误；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产生的场强与大小相等，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外表面，且整个导体是一个等势体，故C正确；静电平衡的导体，电荷分布在外表面，则a、b两点的电场强度不为零，根据电场线的分布可知，a、b两点电场强度方向相同，但a点的电场强度比b点的电场强度要强（大）一些，故D正确。

2.（2022山西运城期中）法拉第笼是一个由金属制成的球形状笼子，与大地连通。

当高压电源通过限流电阻将10万伏直流高压输送给放电杆，放电杆尖端靠近笼体时，出现放电火花。

如图所示，体验者进入笼体后关闭笼门，操作员接通电源，用放电杆进行放电演示。

则当放电杆尖端靠近笼体稳定且尚未放电时，下列说法正确的是)A.法拉第笼上的感应电荷均匀分布在笼体外表面上B.法拉第笼内部任意两点间的电势差为零C.法拉第笼上的感应电荷在笼内产生的电场强度为零D.同一带电粒子在法拉第笼外的电势能大于在法拉第笼内部的电势能当放电杆尖端距离笼体很近时，出现放电火花，【参考答案】．B【名师解析】感应电荷在笼体外的分布是不均匀的，靠近放电杆与远离放电杆处的电荷多，中间位置处的电荷少，故A错误；达到静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，所以法拉第笼内部任意两点间的电势差为零，故B正确；达到静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，即感应电荷的附加电场与引起电磁感应的电荷的电场的合场强为，所以感应电荷在笼内产生的电场强度不能为零。

高二物理静电感应试题答案及解析1.如图所示，A、B为两个带等量异号电荷的金属球，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．若将B球接地，B所带的负电荷还将保留一部分B．若将B球接地，B所带的负电荷全部流入大地C．由于C、D不带电，所以C棒的电势一定等于D棒的电势D．若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间，将有电子流从y流向x【答案】BC【解析】由于静电感应，在D的右端将感应出正电荷，所以当B球接地时，负电荷因受到吸引会保留一部分，A正确，B错误；从A到B电势逐渐降低，C棒的电势高于D棒的电势，C错误，D正确。

本题选错误的，选BC.【考点】静电感应的有关知识。

2.如图所示，将一个半径为r的不带电的金属球放在绝缘支架上，金属球的右侧放置一个电荷量为Q的带正电的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离也为r。

由于静电感应在金属球上产生感应电荷。

设静电力常量为k。

则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况，以下说法中正确的是（）A．电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场强度都等大反向B．感应电荷在金属球球心处激发的电场场强，方向向右C．感应电荷全部分布在金属球的表面上D．金属球右侧表面的电势高于左侧表面【答案】AC【解析】由于静电感应，使得金属球处于静电平衡，金属球是个等势体，表面是个等势面，所以选项D错。

金属球内部电场处处为零，即感应电场和点电荷Q激发的电场等大反向，相互抵消，选项A对。

点电荷Q在金属球球心处激发的电场强度，方向向左。

感应电荷在球心的电场强度也是，方向向右。

选项B错。

静电平衡状态的导体电荷分布在导体表面，选项C对。

【考点】静电平衡3.用塑料梳子梳头时，塑料梳子和头发都会带电，其原因是（）A．摩擦创造了电荷B．静电感应创造了电荷C．电子在梳子和头发之间发生了转移D．质子在梳子和头发之间发生了转移【答案】C【解析】塑料梳子梳头时，塑料梳子和头发之间通过摩擦的方式起电，起电的实质都是电子的转移，并没有创造电荷，C正确，A、B、D错误。

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，分离后电荷在导体上究竟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：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，则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，大地与导体分离，由于异种电荷相互吸引，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。

当用手摸A端时，分析相同。

图解：如图2。

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。

静电感应与静电的防止-----高中物理模块典型题归纳（含详细答案）一、单选题1.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.做为油罐车的标志C.发出响声，提醒其他车辆和行人的注意D.把电荷导入大地，避免由静电造成危害2.如图所示，将一个带正电的小球Q放在本身不带电的枕型导体AB靠近A端一侧，由于静电感应枕型导体的A，B两端分别出现﹣、+感应电荷．则以下说法中正确的是（）A.A端接一下地，导体将带正电荷B.A端接一下地，导体将带负电荷C.枕型导体的A端电势低，B端电势高D.导体上的感应电荷在导体内部产生的场强为零3.静电除尘原理中是应用了静电的什么性质（）A.同号电荷相斥B.异号电荷相吸C.静电吸引轻小物体D.将静电荷导走4.下列实例中，哪项不是为防范静电现象导致事故而采取的措施（）A.高楼上避雷针B.油罐车车下拖一条跟地面接触的铁链C.利用静电给火箭发动机点火D.飞机起落架的轮胎用导电橡胶制成5.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，使体内场强为零D.铜丝电阻小，能对人体起到保护作用6.下列说法正确的是（）A.摩擦起电和静电感应都是使物体的正负电荷分开，而总电荷量并未变化B.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电，是摩擦过程中硬橡胶棒上的正电荷转移到了毛皮上C.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，是摩擦过程中玻璃棒得到了正电荷D.物体不带电，表明物体中没有电荷7.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8.如题图所示，金属球A的半径为R，球外一个点电荷带电量为q，到球心的距离为L，则金属球上感应电荷在球心产生电场的电场强度大小为（）A. B. C.+ D.9.下列说法正确的是（）A.伽利略对自由落体运动研究方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法B.避雷针是利用了最上面部分导体尖端的电荷密度很小，附近场强很弱，才会把空气中的电荷导入大地C.欧姆发现了电流通过导体时产生热效应的规律D.力的单位“N”是基本单位，加速度的单位“m/s2”是导出单位10.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B.仅闭合S1，有电子从大地流向枕形导体C.仅闭合S1，有电子从枕形导体流向大地D.仅闭合S2，有正电荷从枕形导体流向大地11.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12.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，只有A下部的金属箔张开B.把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，只有B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二、多选题13.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B.导体上a、b两端的电势高低关系一定是C.导体内部c、d两点的场强大小关系是D.感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是14.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15.关于静电的利用和防范，以下说法中正确的是（）A.静电复印是防范静电的B.为了防止静电积聚，飞机起落架的轮胎必须用绝缘橡胶制成C.油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以避免产生电火花引起的爆炸D.静电植绒是利用异种电荷相互吸引而使绒毛吸附在底料上16.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17.关于静电平衡状态的特征说法正确的是（）A.处于静电平衡状态的导体，内部的电势处处为零B.处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零C.处于静电平衡状态的导体，带电量的代数和一定为0D.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18.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.导体内场强越来越大C.感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强D.C，B两点的电势始终相同19.关于静电现象的防止与应用，下列说法中正确的是（）A.在自助加油站给汽车加油时，应禁止梳头或穿脱衣服B.高压输电线上方的两条导线与大地相连，可以把高压输电线屏蔽起来，免遭雷击C.处于静电平衡状态的导体上的感应电荷在其内部形成的电场强度为零D.避雷针的作用是通过尖端放电，中和大气中的电荷，降低云层与大地的电势差20.如图，四组静电实验中，能使左边的验电器的金箔张开的是()A. B. C. D.答案一、单选题1.【答案】D【解析】【分析】油罐车后面都有一条拖地的铁链，其作用是避免由静电造成危害，故选D。

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。

第29卷　第8期2009年8月 物　理　实　验　P H YSICS EXPERIM EN TA TION Vol.29　No.8　Aug.,2009　收稿日期:2009202223　作者简介:朱向阳(1960-),男,江西信丰人,信丰中学物理高级教师,从事中学物理实验教学与研究工作.基础教育研究感应起电机起电原理的实验探究及其解释朱向阳1,崔缨子2(1.信丰中学,江西信丰341600;2.赣州市第三中学,江西赣州341000) 摘　要:探究了对静电感应起电机正转和反转时起电现象的实验,结果表明感应起电机正转和反转时都能起电.通过模拟实验的推演,对起电原理作了合理的解释.关键词:静电感应;起电机;起电原理中图分类号:O441.1;G 633.7 文献标识码:B 文章编号:100524642(2009)08200222061　引　言J 2310型静电感应起电机(又称维氏起电机)是静电学中常用的实验仪器.在用静电感应起电机做静电实验时,有很多学生提出静电感应起电机起电原理的问题.关于这个问题,许多老师也很难说清楚[1].由于感应起电机的构造较为复杂和起电现象的微观变化,所以在一般情况下靠直觉是很难通过观察来了解起电原理,特别是使用时必须顺时针摇动摇柄才能起电,而逆时针摇动摇柄不能“起电”,着实让人感到难于理解.经查阅文献发现,关于正转起电原因:有人认为是大气中的带电粒子附着在导电膜上引起起电[1];有人认为是铜丝电刷与铝箔摩擦引起起电;有人认为是开始时两盘所带电荷不平均引起起电[2].而关于反转不起电原因:有人认为是正、负电荷的完全中和所致[3];有人认为是静电感应使电荷被消耗所致[4];有人认为是集电梳在起电盘上的位置不对所致[5].在以上文献的启发下,笔者对感应起电机正转和反转时的起电现象进行了实验探究,探究结果表明感应起电机正转和反转时都能起电.本文介绍该实验的探究方法和实验现象,并根据实验现象对感应起电机的起电原理作出合理的解释.2　感应起电机起电原理的模拟装置1)J 2310型静电感应起电机的主要构造如图1所示.图1　起电机实物图片2)在实验探究时,为了便于根据实验现象研究起电原理,笔者制作了感应起电机起电原理的模拟装置.为便于说明探究现象和分析起电原理,先将模拟装置做介绍.模拟装置如图2所示,主要由木板、纸板等材料制作而成.在木板(45cm ×35cm )上喷上白漆(或贴上白纸)作背景色,把1枚铁钉从木板背面中心钉入穿出正面作内外起电盘的固定轴,用深色纸板剪2个直径分别是18cm 和25cm 的圆盘套在铁钉上作起电盘.为了方便观察和说明问题,把小圆盘p 作实际起电机上的内起电盘(有摇柄的一侧),大圆盘P 作外起电盘.再用2根长分别是15cm 和20cm 的塑料管作内、外起电盘的电刷导电杆f 和F ,两端表示铜丝电刷(为了便于观察和拍照,导电杆两端不另装表示电刷的物件).2根导电杆互成90°,且均与水平方向成45°固定在铁钉上(实验时不跟随圆盘转动).导电杆把内、外起电盘的盘面等分成4块扇区,在各扇区上粘贴1块扇形纸片,表示各扇区内的导电膜铝箔(实际的起电机每块扇区上一般有5片以上的铝箔,后面的论述表明在起电机起电过程中,起电盘每旋转90°每块扇区内的铝箔所经历的微观起电变化相同,所以用1块纸片代表扇区内的所有铝箔),并用a ～d 和A ～D 分别把内外起电盘上的导电膜逐一编号.图2　起电机模拟装置在起电盘的两侧画出集电梳E 1和E 2、放电球T 1和T 2、莱顿瓶C 1和C 2及金属片S 的结构简图.用纸板剪取20个小圆片作正负电荷,一半画上正电荷符号,另一半画上负电荷符号,在记录实验现象和模拟推演时,把小圆片放在模拟装置相应的位置处,表示该处所带电荷的种类.3)在实际使用感应起电机时,通常把顺时针摇动摇柄(内起电盘顺时针旋转,外起电盘逆时针旋转)使感应起电机转动叫做正转;反之,称之为反转.3　感应起电机起电原理的实验探究3.1　实验探究所需器材和探究原理实验器材主要有:J 2310型静电感应起电机1台、测电笔的氖管1个、稍粗的单芯铝线和细铜丝等.实验探究的原理:手持氖管一端,使氖管另端靠近或接触带电体时,氖管里的发光部位总处在低电位端(如图3所示)[6],利用该特性,判断起电盘上各处是否带电和所带电荷的极性.氖管宜用图3所示的老式氖管,现在有种新式氖管因其里面的金属丝绕制不同于老式氖管,把其一端分别靠近(或接触)带正电荷和带负电荷的物体时,发光部位无明显改变,无法判断被测电荷的正负极性,所以不宜使用.图3　氖管结构及测试图3.2　实验探究起电机正转时的起电现象1)在暗室里持续摇动J 2310型静电感应起电机的摇柄使起电机正转,手持氖管一端,使氖管另一端先后靠近内、外起电盘的箔片和放电球T 1,T 2及莱顿瓶C 1,C 2的导电连接杆,观察各处是否带电和带电性质.图4是某次实验的实测结果.图4　正转电荷分布图内起电盘以电刷导电杆f 为分界线,起电盘上半部所有的导电膜铝箔都带负电荷,下半部所有的导电膜铝箔都带正电荷;外起电盘以电刷导电杆F 为分界线,起电盘上半部所有的导电膜铝箔都带正电荷,下半部所有的导电膜铝箔都带负电荷,示意图见图4.内、外起电盘以f 和F 正交所划分的4个扇区形成稳定的电荷区,其中左边扇区两盘均带正电荷,右边扇区两盘均带负电荷,上方内盘扇区带负电荷、外盘扇区带正电荷,下方内盘扇区带正电荷、外盘扇区带负电荷;放电球T 1和莱顿瓶C 1聚集的是正电荷,而放电球T 2和莱顿瓶C 2聚集的是负电荷.在探测过程中发现:内、外起电盘左右扇区的电场特别强,易使靠近的氖管发光,上下扇区的电场较弱,只有在氖管离盘面很近或与盘面接触时才发光.其原因是:左右扇区的电场是由内、外起电盘上同种电荷的电场叠加,叠加后形成的是强电场;而上下扇区的电场则是由内、外起电盘上异种电荷的电场叠加,叠加后形成的是弱电场.实验中还能明显地观察到:4把电刷与铝箔接触处有明显的放电火花,集电梳的尖端有电晕,起电机其他有毛刺的部位也有光亮.32第8期 朱向阳,等:感应起电机起电原理的实验探究及其解释从图4中可看出:两盘上的导电膜铝箔每次通过本盘电刷后所带电荷的极性都与原来所带电荷的极性相反.2)大多数文章(包括仪器说明书)认为左、右扇区的导电膜铝箔分别经过集电梳E1和E2时,铝箔上所带的电荷与集电梳感应出的异种电荷形成尖端放电而中和,使经过集电梳后的铝箔不再带电(呈现电中性),并以此推演下步的起电情况.上述观点与实验探测的结果不相符.实验探测到经过集电梳E1和E2后的铝箔跟尚未经过集电梳的铝箔都同样能使氖管发光,且发光亮度无明显变化,电荷极性也相同,若铝箔已被电刷刮伤有毛刺,还可看到经过集电梳后而靠近电刷时(未与电刷接触)的铝箔会产生电晕放电,这说明经过集电梳后的铝箔还同样带有电荷.所以,以经过集电梳后的铝箔不再带电来推演下步的起电情况,其结果缺乏科学性.为了进一步探究集电梳E1和E2在起电机中的作用,笔者把集电梳E1和E2移开起电盘后进行实验.实验结果是除了莱顿瓶和放电球不带电外,内、外起电盘上所带电荷情况跟图4相同.这说明有无集电梳对起电盘的起电没有任何影响,但对莱顿瓶和放电球能否“收集”到电荷起到关键作用.因此,可以把静电感应起电机分作2个系统,即由内、外起电盘和电刷等组成的“起电系统”和由集电梳、莱顿瓶和放电球等组成的“集电系统”.3.3　实验探究起电机反转时的起电现象1)在通常情况下使用J2310型静电感应起电机,只能顺时针摇动摇柄使起电机正转,如逆时针摇动摇柄,摇柄会从转动轴上退出.为了能实验探究起电机反转时的起电现象,可用手固定皮带轮,然后顺时针转动摇柄,使摇柄在转动轴里套紧.套紧后的摇柄可顺时针摇动使起电机正转,也可逆时针摇动使起电机反转.2)在暗室里持续摇动起电机的摇柄使起电机反转,手持氖管一端,使氖管另一端先后靠近内、外起电盘的箔片和放电球T1,T2及莱顿瓶C1,C2的导电连接杆,观察各处是否带电和带电性质.图5是某次实验的实测结果.内起电盘以电刷导电杆f为分界线,起电盘上半部所有导电膜铝箔都带正电荷,下半部所有导电膜铝箔都带负电荷;外起电盘以电刷导电杆F为分界线,起电盘上半部所有的导电膜铝箔都带正电荷,下半部所有的导电膜铝箔都带负电荷.内、外起电盘以f和F 正交所划分的4个扇区形成稳定的电荷区,其中左边内盘扇区带负电荷、外盘扇区带正电荷,右边内盘扇区带正电荷、外盘扇区带负电荷,上方扇区两盘均带正电荷,下方扇区两盘均带负电荷,放电球T1,T2和莱顿瓶C1,C2均不带电.内、外起电盘强电场区由正转时的左右扇区变为上下扇区,弱电场区由正转时的上下扇区变为左右扇区.图5　反转电荷分布图实验中还能明显地观察到:4把电刷与铝箔接触处有明显的放电火花,集电梳的个别尖端有时也有电晕(但比正转时弱得多),起电机其他有毛刺的部位也有光亮.从图5中可看出:两盘上的导电膜铝箔每次通过本盘电刷后所带电荷的极性都与原来所带电荷的极性相反,跟正转时的情况相同.3)从图5中可看出,起电机反转时起电系统也在不断地起电,但内、外起电盘均带正电荷或负电荷的扇区已稳定在f和F正交所划分的上、下扇区,而分别经过集电梳E1和E2的左、右扇区的内、外起电盘均带异种电荷.由于集电梳E1和E2各自同时收集的是异种电荷,异种电荷在集电梳上发生中和,结果使集电系统无法储集电荷.但若把集电梳E1和E2安装在图5中的上、下扇区内,集电系统应该可以起到“集电”和向外“供电”的作用.为了证实这一猜想,笔者进行了下述实验.用单芯铝线和细铜丝自制成2个集电梳,分别安装在起电机的上、下扇区内,各集电梳的另一端分别与起电机的左右集电杆连接,使起电盘4个扇区均有集电梳.实验时先把2个放电球靠近(相距1cm左右),然后使起电机正转,可看到两球间发生火花放电并伴随有空气的爆鸣声.再使起电机反转,同样可看到两球间发生火花放电并42 物　理　实　验第29卷伴随有空气的爆鸣声.实验探究的结果表明:J2310型静电感应起电机反转时,起电系统也在起电,集电系统不能集电是因为集电梳的位置不对.3.4　实验探究电刷装置对起电的影响J2310型静电感应起电机的内、外起电盘上各有1根导电杆,导电杆两端均安装有铜丝电刷, 2根导电杆互成90°,并且都与水平方向成45°固定在起电盘的固定轴上,组成电刷装置,各电刷与盘面上的铝箔紧密接触.电刷装置对起电机起电的影响,笔者做了实验探究.1)拆除电刷装置中的1把电刷后使起电机正转或反转,实验结果是起电机不能起电.这说明电刷是起电机起电系统不可或缺的部件.所以,在使用起电机时,必须使4把电刷都与铝箔紧密接触才能起电.2)把起电机内、外起电盘上的电刷导电杆各旋转90°(通过拆除、安装的办法)相互交换所对的位置,再使起电机正转或反转进行实验.起电机正转时实测的结果与图5情况相同,起电系统能够起电,但集电系统不能集电;起电机反转时实测的结果与图4情况相同,起电系统能够起电,集电系统也能够集电.3)J2310型静电感应起电机内、外起电盘上的导电杆,已通过金属固定轴连通为一体.这种结构对起电是否会产生影响,笔者也做了实验探究.在1根胶皮铝芯线的两端固定一些细铜丝自制成电刷,用它替代内起电盘(或外起电盘)上的电刷,使内、外起电盘上的导电杆互不连通,然后使起电机正转或反转进行实验.实验结果表明:2根导电杆是否连通对能否起电没有影响.如果把自制电刷的铝线剪断(即同一起电盘的2把电刷相互断开)后进行实验,结果是起电机不能起电,这表明同一导电杆两端的电刷是靠导电杆进行相互作用的.所以,起电机在其他情况正常时还不能起电,可能是2把电刷之间由于某种原因(如电刷与导电杆接触处生锈)使他们断开所致.4)有些教师认为感应起电机是由于铜丝与铝箔的摩擦而起电,为了探究起电机起电是否与“摩擦起电”有关系,笔者用同台起电机的4片铝箔代替铜丝电刷(同种物质相互摩擦)进行了实验探究.实验结果是起电机照样起电,这说明电刷起导电作用,而不起“摩擦起电”的作用.4　感应起电机起电原理的解释根据上述实验现象,并通过用起电原理模拟装置对静电感应起电机的起电机理和集电机理的模拟推演,笔者认为“静电感应”和“正负电荷中和”是静电感应起电机起电的基本原理.在上文中已把静电感应起电机分作“起电系统”和“集电系统”两部分,为了方便论述,下面分别对“起电原理”和“集电原理”进行说明.4.1　感应起电机的起电原理1)正转起电过程.如图2所示,假设在导电杆f上端电刷所对外起电盘的位置处(在其他位置处,起电的情形类似),受到大气中较多的正电荷(如是负电荷,起电的情形类似)粒子碰撞.当起电机正转时,逆时针旋转的外起电盘(下称P 盘)上B区铝箔经过此处时便带上正电荷,同时使顺时针旋转的内起电盘(下称p盘)上经过电刷的a区铝箔,由于静电感应带上负电荷,而与f 下端电刷接触的c区铝箔则被感应出正电荷,P 盘上的D区铝箔带上负电荷,如图6所示.图6　正转开始时p盘和P盘同时旋转90°至图7位置时,P盘B区带正电荷的铝箔和D区带负电荷的铝箔分别与F两端的电刷接触,如图7(a)所示.由于F 的连接,使正负电荷发生中和,导致两区的铝箔成电中性,但同时旋转到此位置上的p盘c区带正电荷的铝箔和a区带负电荷的铝箔,由于静电感应,使B区和D区上的铝箔重新带上电荷.根据感应规律,B区铝箔带上负电荷,D铝箔带上正电荷.结果使它们经过电刷后所带电荷的极性,刚好跟经过电刷前所带电荷的极性相反.与此同时,C区铝箔也进入大气中的正电荷粒子碰撞位置而带上正电荷,由于静电感应,使b区和A区铝箔带上负电荷,而d区铝箔带上正电荷.最后结果各区铝箔带电情况如图7(b)所示.52第8期 朱向阳,等:感应起电机起电原理的实验探究及其解释(a )电荷变化前 (b )电荷变化后图7　正转90°时当p 盘和P 盘继续旋转至刚好180°时,两盘上便以f 和F 正交划分的4个扇区,形成不同的电荷分布区,其中左边扇区的内、外盘均带正电荷,右边扇区的内、外盘均带负电荷,上、下扇区的内、外盘均带异种电荷,如图8所示.图8　正转180°此后,因为内、外盘各铝箔均带上了电荷,起电机继续正转,各铝箔经过电刷时,在“正负电荷中和”和“感应起电”这两个物理过程的作用下,改变所带电荷的极性,从而不断地自激起电.至此,空气中的电荷源就不再起作用了.因此,仪器说明书上把“电刷装置”叫做“中和电刷”,同时在括号内注释为“感应电刷”,笔者认为是有道理的.2)反转起电过程.反转起电和正转起电的原理相同,但反转时(以图2情况为例),由于开始带正电荷的是P 盘的A 区铝箔,在静电感应的作用下,p 盘的d 区和b 区铝箔分别带负电荷和正电荷,而P 盘的C 区铝箔则带上负电荷,结果反转180°后便形成图5所示的电荷分布.4.2　感应起电机的集电原理1)正转集电过程.如图4所示,在左边扇区,当内、外起电盘上均带正电荷的铝箔同时相向经过集电梳E 1时,由于静电感应使E 1感应出负电荷,而与E 1相连接的放电球T 1(下称T 1)和莱顿瓶(下称C 1)内则被感应出正电荷,E 1感应出的负电荷又聚集在电梳尖端而形成电晕放电,结果使正电荷储集在T 1和C 1上,而经过E 1后带正电荷的铝箔则继续旋转,旋转到与电刷接触时,铝箔所带的正电荷则与导电杆另端电刷接触的铝箔所带的负电荷中和,当有带正电荷的铝箔持续经过E 1时,T 1和C 1就能不断地储集正电荷.同理,同时在右边扇区内、外起电盘上均带负电荷的铝箔持续经过E 2后,使T 2和C 2内不断地储集负电荷.当C 1和C 2处储集的正、负电荷不断增加,T 1和T 2之间的电压也随之升高,在电压达到T 1和T 2之间空气的击穿电压值时,T 1和T 2之间就会产生火花放电.值得一提的是:大多数文章(包括仪器说明书)认为左、右扇区的导电膜铝箔分别经过E 1和E 2时,铝箔上所带的电荷与集电梳感应出的异种电荷形成尖端放电而中和,使经过集电梳后的铝箔不再带电(呈现电中性),并以此推演下步的起电情况.这不仅与实验事实不相符,并且以此推演出起电机反转不起电的错误结论.2)反转集电过程.如图5所示,在左边扇区,当内、外起电盘上分别带负、正电荷的铝箔同时相向经过E 1时,由于静电感应使E 1两侧感应出正、负电荷,而与E 1相连接的T 1和C 1内也被被感应出正、负电荷,由于正、负电荷相互抵消,结果使T 1和C 1内无法储集电荷.同理,T 2和C 2也是无法储集电荷.起电机反转时,如果在上、下扇区安装有集电梳,跟“正转集电过程”相同,放电球和莱顿瓶便可“储集”到电荷,这在“实验探究”中已得到证实.文献[4]将J 2310型静电感应起电机的前后电刷位置顺时针旋转90°再固定,然后,使起电机反转才能起电(正转集电系统不能集电).根据上述起电原理和集电原理进行模拟推演,结果说明其起电情形跟电刷位置未改变时的正转起电完全相同,用数学语言来说是“负负得正”的结果.所以它不是J 2310型静电感应起电机真正意义上的反转起电.参考文献:[1]　张德新.静电感应起电机的起电原理[J ].教学仪器与实验,2007,23(12):24225.[2]　张德启,李新乡,陶洪.物理实验教学研究[M ].北62 物　理　实　验第29卷京:科学出版社,2005:1112112.[3]　崔峰.感应起电机反转不起电的原因释疑[J ].物理实验,2005,25(6):34235.[4]　崔璐,舒信隆.新型维氏起电机的研制与分析[J ].物理实验,2008,28(1):28230.[5]　陆荷琴.对感应起电机几个问题的分析[J ].技术物理教学,2004,12(1):21222.[6]　向德华.摩擦起电的几个问题[J ].物理教学探讨,1993,11(12):17218.Exploring the principle of Wimshurst electric m achineZHU Xiang 2yang 1,CU I Y ing 2zi 2(1.Xinfeng Middle School ,Xinfeng 341600,China ;2.Ganzhou No.3Middle School ,Ganzhou 341000,China )Abstract :This paper st udies t he experiment of elect ro static machines of t he influence type ,t he result s show t hat t he Wimshurst machine can p roduce statistic elect ricity ,no matter it is rotated clockwise or anticlockwise.The elect rostatic generation p rocess is analyzed.K ey w ords :electrostatic induction ;Wimshurst machine ;electro static p rinciple[责任编辑:尹冬梅](上接第21页)[6]　骆万发.物理实验教学改革的探索[J ].泉州师范学院学报,2007,25(3):12213.[7]　陈水桥,陈洪山.物理实验研究性课题式教学方法的实现与探讨[J ].物理实验,2008,28(6):18221.Construct ne w experimental curriculum system for modernphysics experiment 2reform and practiceSH EN Gui 2ping ,L UO Wan 2fa(Depart ment of Physics ,Xiamen University ,Xiamen 361005,China )Abstract :The reform and practice of const ructing new experimental curriculum system for mod 2ern p hysics experiment is discussed in t his paper.In t he new curriculum system ,experiment content is modularized ,and t he opening experimental teaching mode is adopted at t he same time by using t he met hod of “categorization and overall consideration ”.Furt hermore ,t he cultivation of basis knowl 2edge ,experimental skills and scientific research abilities for p hysical professionals are taken into ac 2count in t he const ruction of t his new modular curriculum system for modern p hysics experiment.K ey w ords :modern p hysics experiment ;teaching content ;teaching mode ;curriculum system[责任编辑:尹冬梅]72第8期 朱向阳,等:感应起电机起电原理的实验探究及其解释。

《静电场》基础复习及测试题[含答案解析]第⼀章静电场⼀、电荷及其守恒定律1. 下列说法正确的是（）A.摩擦起电和静电感应都是使物体的正负电荷分开，⽽总电荷量并未变化B.⽤⽑⽪摩擦过的硬橡胶棒带负电，是摩擦过程中硬橡胶棒上的正电荷转移到了⽑⽪上C.⽤丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷是摩擦过程中玻璃棒得到了正电荷D.物体不带电，表明物体中没有电荷2.带电微粒所带电量不可能是下列值中的 ( )A.2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C3.关于摩擦起电现象,下列说法中正确的是 ( )A.摩擦起电是⽤摩擦的⽅法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将⼀个物体中的电⼦转移到另⼀个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,⼀定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷4.如图1-3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端移动图1-3D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动⼆、库仑定律1．关于点电荷的说法，正确的是 ( )A．只有体积很⼩的带电体，才能作为点电荷B．体积很⼤的带电体⼀定不能看作点电荷C．点电荷⼀定是电量很⼩的电荷D．两个带电的⾦属⼩球，不⼀定能将它们作为电荷集中在球⼼的点电荷处理2.真空中有两个点电荷，它们间的静电⼒为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增⼤为原来的2倍，它们之间作⽤⼒的⼤⼩等于( )A.FC.F/2D.F/43．A、B两个点电荷之间的距离恒定，当其它电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑⼒将( )A．可能变⼤ B．可能变⼩C．⼀定不变 D．不能确定4．两个半径均为1cm的导体球，分别带上＋Q和－3Q的电量，两球⼼相距90cm，相互作⽤⼒⼤⼩为F，现将它们碰⼀下后，放在两球⼼间相距3cm处，则它们的相互作⽤⼒⼤⼩变为( )A．3000F B．1200F C．900F D．⽆法确定5．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则 ( ) A．q⼀定是正电荷 B．q⼀定是负电荷C．q离Q2⽐离Q1远 D．q离Q2⽐离Q1近6.关于点电荷的概念，下列说法正确的是（）A.当两个带电体的形状对它们之间相互作⽤⼒的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷B.只有体积很⼩的带电体才能看作点电荷C.体积很⼤的带电体⼀定不能看作点电荷D.对于任何带电球体，总可把它看作电荷全部集中在球⼼的点电荷8．两个完全相同的⾦属⼩球相距为r（可视为点电荷），带有同种电荷，所带电量不等，电荷间相互作⽤⼒为F，若将它们接触后放回到原来的位置，这时的相互作⽤⼒为F′，则（）A．F′⼀定⼤于F B．F′可能等于FC．F′⼀定⼩于F D．不能确定9.将两个半径极⼩的带电⼩球（可视为点电荷），置于⼀个绝缘的光滑⽔平⾯上，相隔⼀定的距离从静⽌开始释放，那么下列叙述中正确的是（忽略两球间的万有引⼒作⽤）（）A.它们的加速度⼀定在同⼀直线上，⽽且⽅向可能相同B.它们的加速度可能为零C.它们的加速度⽅向⼀定相反它们加速度的⼤⼩⼀定越来越⼩10.如图1-7所⽰，质量、电量分别为m1、m2、q1、q2的两球，⽤绝缘丝线悬于同⼀点，静⽌后它们恰好位于同⼀⽔平⾯上，细线与竖直⽅向夹⾓分别为α、β，则（）A.若m1=m2，q1B．若m1=m2，q1βC．若q1=q2，m1>m2，则α>βD．若m1>m2，则α<β,与q1、q2 是否相等⽆关三、电场强度1．电场中A、B、C三点的电场强度分别为：E A=－5V/m、E B=4V/m、E C = －1 V/m，则这三点的电场由强到弱的顺序是（）A.ABCB.BCAC.CABD.ACB2．由电场强度的定义E= F/q可知（）A.E和F成正⽐，F越⼤E越⼤B.E和q成反⽐，q越⼤E越⼩C.E的⽅向与F的⽅向相同D.E的⼤⼩可由F/q确定3．A为已知电场中的⼀个固定点，在A点放⼀电量为q的电荷，所受电场⼒为F，A点的电场强度为E，则（）A.若在A点换上–q，A点的电场强度将发⽣变化B.若在A点换上电量为2q的电荷，A点的电场强度将变为2EC.若A点移去电荷q，A点的电场强度变为零D.A点电场强度的⼤⼩、⽅向与q的⼤⼩、正负、有⽆均⽆关4．由电场强度的定义E= F/q可知（）A.这个定义只适于点电荷电场B.式中的F是放⼊电场中的电荷所受的电场⼒，q是电荷所带的电荷量C.式中的F是放⼊电场中的电荷所受的电场⼒，q是产⽣电场的电荷的电荷量D.库仑定律F = KQ1Q2 /r2中，KQ2 /r2是点电荷Q2产⽣的电场在Q1所在处的场强⼤⼩5．如图1-11所⽰是电场中某⼀条电场线，下列说法中正确的是（）A.A、B两点电场⽅向相同B.A、B两点电场⼤⼩关系是 E A＞E BC.电场线是直线，则 E A＝E BA B12图1-7D.不知附近的电场线分布， E A 、E B 的⼤⼩不确定6.下列情况中,A 、B 两点的电场强度⽮量相等的是（）A.与孤⽴正点电荷距离相等的A 、B 两点B.与孤⽴负点电荷距离相等的A 、B 两点C.两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A 、B 两点D.两个等量同种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A 、B 两点7．把质量为m 的点电荷q 在电场中释放,在它运动过程中，如果不计重⼒,下列说法中正确的是（）A.点电荷运动轨迹必和电场线重合B.若电场线是直线，则点电荷运动轨迹必和电场线重合C.点电荷的速度⽅向必定和点所在的电场线的切线⽅向⼀致D.点电荷的加速度⽅向必定和点所在的电场线的切线⽅向在⼀直线上8.在电场中某点放⼀检验电荷，其电量为q ,检验电荷受到的电场⼒为F ，则该点电场强度为E=F/q ,那么下列说法正确的是（）A.若移去检验电荷q ,该点的电场强度就变为零B.若在该点放⼀个电量为2q 的检验电荷，该点的场强就变为E/2C.若在该点放⼀个电量为－2q 的检验电荷，则该点场强⼤⼩仍为E ，但电场强度的⽅向变为原来相反的⽅向D.若在该点放⼀个电量为－2q 的检验电荷，则该点的场强⼤⼩仍为E ，电场强度的⽅向也还是原来的场强⽅向9.对于由点电荷Q 产⽣的电场，下列说法正确的是（）A.电场强度的表达式仍成⽴，即E =F /Q ，式中的Q 就是产⽣电场的点电荷所带电量B.在真空中，点电荷产⽣电场强度的表达式为E =k Q /r 2,式中Q 就是产⽣电场的点电荷所带电量C.在真空中E =2rkQ ，式中Q 是试探电荷 D.上述说法都不对10.当在电场中某点放⼊正点电荷时, 正点电荷受到的电场⼒向右；当放⼊负点电荷时它受到的电场⼒向左，下列说法正确的是（）A.当放⼊正电荷时，该点场强⽅向向右；当放⼊负电荷时，该点场强⽅向向左B.只有在该点放⼊电荷时，该点才有场强C.该点场强⽅向⼀定向右D.以上说法均不正确11.如图1-12所⽰，四个电场线图，⼀正电荷在电场中由P 到Q 做加速运动且加速度越来越⼤，那么它是在哪个图⽰电场中运动. ( )图1-12A B C D12.在点电荷Q 形成的电场中，已测出A 点场强为100N/C,C 点场强为36 N/C,B点为A 、C 两点连线的中点（如图1-13所⽰），那么B 点的场强为______13.如图1-14所⽰，在真空中相距为l 的A 、B 两点分别放置电量⼤⼩均为Q的正负点电荷，那么在离A 、B 两点距离都等于L 的点的电场强度⽅向为___________，该点的场强⼤⼩为14. 如图1-15所⽰，⼀个粒⼦质量为m 、带电量为+Q ，以初速度v 0与⽔平⾯成45 ⾓射向空间匀强电场区域，粒⼦恰做直线运动，则这匀强电场的强度最⼩值为；⽅向是。

专题06 静电感应1．(2016·山东潍坊高三期末)一带电荷量为＋q 、质量为m 的带电粒子从O 点以速率v 0射入电场，运动到A 点时速率为2v 0。

现有另一电荷量为－2q 、质量为m 的粒子仍以速率v 0从O 点射入该电场，运动到B 点时速率为2v 0。

若忽略重力的影响，带电粒子从O 到A 和从O 到B 的运动过程中( )A ．在O 、A 、B 三点中，B 点电势最高B ．在O 、A 、B 三点中，A 点电势最高C ．带电荷量为＋q 的粒子电势能的变化量大D ．两粒子的电势能变化量相等【参考答案】．AD2．(2016·江苏启东中学高三月考)如图所示，在一点电荷的电场中有三个等势面，与电场线的交点依次为a 、b 、c ，它们的电势分别为12φ、8φ和3φ，一带电粒子从一等势面上的a 点由静止释放，粒子仅在电场力作用下沿直线由a 点运动到c 点，已知粒子经过b 点时速度为v ，则( )A ．粒子一定带负电B ．长度ab ∶bc ＝4∶5C ．粒子经过c 点时速度为32v D ．粒子经过c 点时速度为54v【参考答案】．C3．(2016·湖北荆州高三质检)三个质量相等的带电微粒(重力不计)以相同的水平速度沿两极板的中心线方向从O 点射入，已知上极板带正电，下极板接地，三微粒的运动轨迹如图所示，其中微粒2恰好沿下极板边缘飞出电场，则( )A ．三微粒在电场中的运动时间有t 3>t 2>t 1B ．三微粒所带电荷量有q 1>q 2>q 3C ．三微粒所受电场力有F 1＝F 2>F 3D ．微粒2和3出电场时动能相等【参考答案】．B【名师解析】因三微粒均只受竖直向下的恒定电场力作用而做类平抛运动，水平方向做速度大小相同的匀速直线运动，由图中水平射程知三微粒在电场中运动时间有t 3＝t 2>t 1，A 错误；竖直方向由h ＝12at 2知三微粒的加速度大小有a 1>a 2>a 3，又只受电场力，所以三微粒所受电场力有F 1>F 2>F 3，C 错误；而F ＝qE ，即三微粒所带电荷量有q 1>q 2>q 3，B 正确；电场力对微粒2做的功比对微粒3做的功多，即微粒2的动能增加多，所以出电场时微粒2的动能大于微粒3的动能，D 错误。

一、选择题1．如图，三个带电小球a、b和c固定在某平面上直角ΔABC的相应顶点上，其中37B∠=︒，小球a所受库仑力的合力方向平行于BC边。

设小球b、c所带电荷量的绝对值之比为k，则（）A．b、c带同种电荷，169k=B．b、c带异种电荷，169k=C．b、c带同种电荷，6427k=D．b、c带异种电荷，6427k=2．如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），O、A、B为轴上三点，放在A、B两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如下图乙所示。

以x轴的正方向为电场力的正方向，则（）A．点电荷Q一定为正电荷B．点电荷Q在OA之间C．A点的电场强度大小为2×104N/CD．同一电荷在A点所受的电场力比B点的大3．如图所示悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线，下端有一个质最为m、带电量为－q 的小球，若在空间加一与纸面平行的匀强电场，当电场强度为最小值时，小球静止在A 点，此时细线与竖直方向夹角为θ，则（）A ．该电场的方向为水平向左方向B ．该电场场强的最小值为sin mg E q θ=C ．若剪断细线，小球将做曲线运动D ．若撤去电场瞬时，小球的加速度为零 4．两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为m 1和m 2，带电荷量分别是q 1和q 2，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与中垂线方向成α1角和α2角，且两球处于同一水平线上，如图所示，若α1>α2，则下述结论正确的是（ ）A ．q 1一定等于q 2B ．一定满足1212q q m m = C ．m 1一定小于m 2D ．必须同时满足q 1=q 2、m 1=m 2 5．关于电场线，以下正确的说法是（ ）A ．电场线是实际存在的曲线，人们通过实验把它们找出来B ．电场线在任一点的切线方向，就是电荷在该点所受电场力的方向C ．电场线与电荷的移动轨迹是一致的D ．电场线有起点和终点，不是一条闭合的曲线6．关于电场线的下列说法中正确的是（ ）A ．电场线上每点的切线方向都跟该点的场强方向一致B ．电场线就是电荷在电场中的轨迹线C ．在电场中电场线密集的地方场强小D ．点电荷电场在同一平面内的电场线是以点电荷为中心的一簇同心圆7．真空中两个点电荷相距r 时库仑力为F 。

高中物理--静电场测试题（含答案）注意事项：1．答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4．考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。

一、选择题(本题共12小题,每小题4分。

在每小题给出的四个选项中,第1～8题只有一项符合题目要求,第9～12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1．关于静电的利用和防范,以下说法中正确的是( ) A ．没有安装避雷针的建筑物一定会被雷电击毁B ．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上,避免产生电火花引起爆炸C ．飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成,可防止静电积聚D ．手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品,可防止麻醉药燃烧 2．下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )A ．根据电场强度的定义式E ＝Fq 可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B ．根据电容的定义式C ＝QU 可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比C ．根据真空中点电荷的电场强度公式E ＝k Qr 2可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关D ．根据电势差的定义式U AB ＝W ABq 可知,带电荷量为1 C 的正电荷,从A 点移动到B 点克服电场力做功为1 J,则A 、B 两点间的电势差为－1 V3．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 端低B ．b 端的电势与d 点的电势相等C ．杆内c 处场强大小不等于零,c 处场强方向由b 指向aD ．感应电荷在杆内c 处场强的方向由a 指向b4．如图所示,实线为两个点电荷Q 1、Q 2产生的电场的电场线,虚线为正电荷从A 点运动到B 点的运动轨迹,则下列判断正确的是( )A ．A 点的场强小于B 点的场强 B ．Q 1的电荷量大于Q 2的电荷量C ．正电荷在A 点的电势能小于在B 点的电势能D ．正电荷在A 点的速度小于在B 点的速度5．如图所示,M 、N 是真空中的两块平行金属板,质量为m 、电荷量为q 的带电粒子,以初速度v 0由小孔进入电场,当M 、N 间电压为U 时,粒子恰好能到达N 板,如果要使这个带电粒子到达M 、N 板间距的12后返回,下列措施中能满足此要求的是(不计带电粒子的重力)( )A ．使初速度减为原来的12 B ．使M 、N 间电压加倍C ．使M 、N 间电压提高到原来的4倍D ．使初速度和M 、N 间电压都减为原来的146．如图所示,把一个平行板电容器接在电压U ＝10 V 的电源上．现进行下列四步操作：(1)合上K ；(2)在两板中央插入厚为d2的金属板；(3)断开K ；(4)抽出金属板．则此时电容器两板间的电势差为( )此卷只装订不密封A ．0B ．10 VC ．5 VD ．20 V7．一匀强电场的方向平行于xOy 平面,平面内a 、b 、c 三点的位置如图所示,三点的电势分别为10 V 、17 V 、26 V 。

（2011-2019）年高考物理真题分项汇编：静电感应和静电屏蔽（含解析）1.2016年浙江卷15.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 【答案】C【解析】由于静电感应可知，近端感应出异种电荷，故A 左端带负电，B 右端带正电，处于静电平衡状态下的导体是等势体，故A 、B 电势相等，选项A 、B 错误；若移去C ，则A 、B 两端的等量异种电荷又重新中和，两端的感应电荷消失，则贴在A 、B 下部的金属箔都闭合，选项C 正确；先把A 和B 分开，然后移去C ，则A 、B 带的电荷仍然存在，故贴在A 、B 下部的金属箔仍张开，选项D 错误；故选C ． 2.2012年理综广东卷20．图5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【解析】选BD 。

由图可知匀强电场的方向水平向左，故带正电的矿粉受水平向左的电场力作用而落在左侧，A 错。

在带正电的矿粉下落的过程中，由于受到向左的电场力作用而向左运动，故电场力对带正电的矿粉做正功，该种矿粉的电势能减小BD 正确。

对于带负电的矿粉而言，由于受到水平向右的电场力作用而向右运动，在运动过程中电场力对其做正功，电势能减小，C 错。

故BD 选项正确。

3.2012年理综浙江卷19．用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。

小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm 时圆环被吸引到笔套上，如图所示。

高中物理每日一点十题物体的三种起电方式一知识点1、摩擦起电当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电， 失去电子的物体则带正电。

2、接触带电将一个带电体与另一个不带电的导体接触，就可以使不带电的物体带上与带电体电性相同的电荷，叫作接触起电.3、感应起电(1)静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷.这种现象叫作静电感应.(2)感应起电：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电。

(3)实质：电子在导体内的转移规律：近端感应异种电荷， 远端感应同种电荷。

A B +十道练习题（含答案）一、单选题（共7小题）1. 两个相同的金属小球M、N，带电荷量分别为－4q和＋2q，两球接触后分开，M、N的带电荷量分别为( )A. ＋3q，－3qB. －2q，＋4qC. ＋2q，－4qD. －q，－q2. 如图所示，不带电导体B在靠近带正电的导体A后，P端及Q端分别感应出负电荷和正电荷，则以下说法正确的是( )A. 若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带负电B. 若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电C. 若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将不带电D. 若用导线将P端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电3. 如图所示在绝缘支架上的导体A和导体B按图中方式接触放置，原先AB都不带电，先让开关K1、K2均断开，现在将一个带正电小球C放置在A左侧，以下判断正确的是( )A. 只闭合K1，则A左端不带电，B右端带负电B. 只闭合K2，接着移走带电小球，最后将AB分开，A带负电C. K1，K2均闭合时，A、B两端均不带电D. K2，K2均闭合时，A左端带负电，B右端不带电4. 取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触．起初它们不带电，贴在它们下部的金属箔片是闭合的，如图所示．现把带正电荷的物体C移近导体A，下列分析正确的是( )A. C移近导体A时可以看到A上的金属箔片张开，B上的金属箔片闭合B. C移近导体A时可以看到B上的金属箔片张开，A上的金属箔片闭合C. C移近导体A后再用手摸一下B，发现B上的金属箔片闭合，A上的金属箔片张开D. C移近导体A后再用手摸一下A，发现A上的金属箔片闭合，B上的金属箔片张开5. 如图所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电荷的小球，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( )A. 闭合开关S1，有电子从枕形导体流向大地B. 闭合开关S2，有电子从枕形导体流向大地C. 闭合开关S1，有电子从大地流向枕形导体D. 闭合开关S2，没有电子通过开关S26. 如图所示，A、B是被绝缘支架分别架起的金属导体，其中A带正电，B不带电，若使它们靠近，则下列说法正确的是( )A. 导体B的左端带负电，右端带正电，且右端的带电荷量小于左端的带电荷量B. 若A、B接触一下，则A、B均带正电，但总电荷量不变C. 若将B接地后断开，再移走A，则B带正电D. 若A不动，将B沿图中aa′分开，则B两边电荷量一定不相等7. 使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的金属箔片张开，如图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是( )A. B. C. D.二、多选题（共3小题）8. 半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开．这时，A、B两球的电荷量之比为( )A. 2∶3B. 3∶2C. 2∶1D. 1∶29. 如图所示，把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近，导体的A端感应出正电荷，B端感应出负电荷．关于使导体带电的以下说法中正确的是( )A. 如果用手摸一下导体的B端，B端自由电子将经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电B. 如果用手摸一下导体的A端，大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和，手指离开，移去带电体C，导体带负电C. 如果用手摸一下导体的中间，由于中间无电荷，手指离开，移去带电体C，导体不带电D. 无论用手摸一下导体的什么位置，导体上的自由电子都经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电10. 如图所示，Q是一个绝缘金属导体，把一个带正电的绝缘金属球P移近Q；由于静电感应，A端出现的感应电荷量大小为q A，B端为q B，下列结论中正确的是( )A.导体Q上，q A＞q BB.导体Q上，q A＝q BC.用手接触一下Q的A端，拿走P后Q带正电D. 用手接触一下Q的B端，拿走P后Q带负电1. 【答案】D【解析】两个完全相同的金属小球接触，电荷先中和后均分，故Q M′＝Q N′＝＝＝－q.故选D.2. 【答案】A【解析】当导体B靠近带正电的导体A后，由于静电感应，靠近A的P端感应出负电荷，而远离A的Q端感应出等量的正电荷．此时无论哪一端接地，导体B与大地成为一个新的大导体，这时大地变成了这个新导体的远端，而P端仍然是近端，故负电荷仍然留在P端，而Q端原来感应出的正电荷被从大地流来的负电荷中和了，当断开导线再取走A后，P端的负电荷就留在导体B上，所以导体B带负电，故选A.3. 【答案】D【解析】只闭合开关K1时，由于静电感应的作用，金属导体右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，所以导体右端不再带有电荷，左端带负电，故A错误．当闭合开关K2时，由于静电感应的作用，金属导体B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，所以导体B右端不再带有电荷，左端带负电，接着移走带电小球，A端的负电会被中和而都不带电，最后将AB分开，则A端和B端均不带电，故B错误．K1、K2均闭合时，导体AB的近端是A端会感应异种电荷带负电，远端通过接地线变成了无穷远，故B端不带电，故C项错误，D项正确．4. 【答案】C【解析】C移近导体A时，在A的左端感应出负电荷，在B的右端感应出正电荷，可以看到A、B上的金属箔片均张开，选项A、B错误；C移近导体A后，不论用手摸一下B，还是摸一下A，导体A 成了近端，大地成了远端，带正电A左端仍带负电，B的右端不带电，即B上的金属箔片闭合，A上的金属箔片张开，选项C正确，D错误．5. 【答案】C【解析】当闭合开关S1、S2中的任何一个以后，便把大地与枕形导体连通，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S2，都应有电子从大地流向枕形导体，故C正确．6. 【答案】B【解析】由于静电感应，导体B的左端带负电，右端带正电，根据电荷守恒定律可知，导体右端的电荷量等于左端的电荷量，A错误；若A、B接触一下，则A、B均带正电，但总电荷量不变，B正确；若将B接地，则B和大地组成一个大导体，B是这个大导体的近端，带与A异种的电荷，即带负电，则断开后再移走A，B带负电，C错误；若A不动，将B沿题图中aa′分开，则两边的电荷量大小相等，D错误．7. 【答案】B【解析】使带电金属球靠近不带电的验电器，会改变验电器上的电荷分布；由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使得验电器上靠近带电金属球的一端与其电性相反，而远离带电金属球的一端与其电性相同，故选项B正确．8. 【答案】AC【解析】若A、B两球带等量的同种电荷，电荷量都为Q，则让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，A、B两球所带的电荷量的数值分别为、，则A、B两球的电荷量之比为2∶3；若A、B两球带等量的异种电荷，电荷量分别为＋Q和－Q，则让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，A、B两球所带的电荷量的绝对值分别为、，则A、B两球的电荷量之比为2∶1，故选A、C.9. 【答案】AD【解析】无论用手摸一下导体的什么位置，都会使枕形导体通过人体与大地相连，由于静电感应，导体上的自由电子将经人体流入大地，使得导体带正电，手指离开，移去带电体C，导体带正电，故选项A、D正确．10. 【答案】BD【解析】因为P带正电，所以Q上的A端出现负电荷，受P的吸引；而在B端出现正电荷，受P的排斥，不管用手接触Q的哪一处都是大地上的负电荷与Q上的正电荷中和，使Q带负电．用手接触导体的过程是一个接地过程，导体接地时都是远端(离带电体较远的一端)的电荷入地．静电感应的过程是导体内的电荷重新分布的过程，由此可知q A＝q B.。

高一物理静电感应试题1.如图所示，把两张用软纸摩擦过的塑料片相互靠近，它们会张开。

这是由于它们之间存在（）A．弹力B．摩擦力C．静电力D．磁场力【答案】C【解析】由于摩擦起电，用两张用软纸摩擦过的塑料片带同种电荷，相互靠近时，相互排斥，塑料片会张开，是由于静电力作用，故选C。

【考点】考查了静电现象2.如图所示是模拟避雷针作用的实验装置A.A放电B.B放电C.A、B一起放电D.A、B之间放电【答案】A【解析】当物体比较尖锐时，电荷密度大，电场强度强，容易击穿空气，故为A放电，故选A【考点】考查了尖端放电点评：关键是对尖端放电原理正确把握3.如图所示，当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形金属导体上电荷的移动情况是（）A．枕形金属导体中的正电荷向B端移动，负电荷不移动B．枕形金属导体中的负电荷向A端移动，正电荷不移动C．枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D．枕形金属导体中的正、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A错误．金属导电的实质是自由电子的移动，即负电荷在外电场的作用下枕形金属导体自由电子向A移动，正电荷不移动，B正确，CD错误故选B【考点】考查了静电感应点评：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.如右图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔。

当枕形导体的A端靠近一带正电导体C时，可能的是（）A．A端金箔张开，B端金箔闭合，枕形导体整体不带电B．用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合C．用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开D．选项A中两对金箔分别带异种电荷，选项C中两对金箔带同种电荷【答案】BCD【解析】根据静电感应现象，带正电的导体C放在枕形导体附近，在A端出现了负电，在B端出现了正电，这样的带电并不是导体中有新的电荷，只是电荷的重新分布，枕形导体上总的电荷量为0。