高中物理一日一题(32)——静电现象
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1.1 有趣的静电现象同步练习同步测控1.(双选)物体通常呈现电中性;是因为( )A.物体没有电荷 B.物体没有净电荷C.物体的正、负电荷一样多D.以上说法均不正确2.(单选)一根带有很多负电荷的棒慢慢靠近一个带有少量正电荷的验电器金属球;观察到金箔张开的情况是( )A.一直不断增大 B.一直不断减小C.先增大;后减小 D.先减小到最小;然后增大3.(单选)下列关于静电的说法中不正确的是( )A.静电植绒是利用异种电荷相吸引而使绒毛吸附在底料上B.复印机是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上C.电疗针灸是静电在医学上的应用D.飞机轮胎用导电橡胶制成;是为了避免静电对飞机造成危害4.(单选)把两个完全相同的金属球A和B接触一下;再分开一段距离;发现两球之间相互排斥;则A、B两球原来的带电情况不可能的是( )A.带有等量异种电荷 B.带有等量同种电荷C.带有不等量异种电荷 D.一个带电;另一个不带电5.运用所学的物理知识;说明感应起电的原因.课时训练一、单项选择题1.人们在晚上脱衣服时;有时会看到火花四溅;并伴有“噼啪”声;这是因为( )A.衣服由于摩擦而产生了静电B.人体本身是带电体C.空气带电;在衣服上放电所致D.以上说法均不正确2.静电复印机在工作过程中正确的说法是( )A.充电时让硒鼓表面带上负电B.硒鼓上静电潜像带正电C.墨粉带正电D.复印过程中;白纸不带电3.把一个带电棒移近一个带正电的验电器;金箔先闭合而后又张开;说明棒上带的是( )A.正电荷B.负电荷C.可以是正电荷;也可以是负电荷D.带电棒上先带正电荷;后带负电荷4.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.电工钳柄上套有绝缘胶套C.飞机轮上装搭地线D.印刷车间中保持适当的湿5.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.由于罐体与油摩擦产生了静电;罐体上的静电被铁链导入大地;从而避免了火花放电D.由于罐体与油摩擦产生了静电;铁链将油的静电导入大地;从而避免了火花放电6.有四个塑料小球;A和B相互排斥;B和C相互吸引;C和D相互排斥;如果D带正电;则B球( )A.带正电 B.带负电C.不带电 D.带负电或不带电二、双项选择题7.下列说法中正确的是( )A.静电感应不是创造电荷;只是电荷从物体的一部分转移到另一部分B.摩擦起电时;一个物体失去一些电子带正电;另一个物体得到这些电子带负电C.两个带电体接触一定等分电荷量D.一个带电体接触另一个不带电体;两个物体可能带上异种电荷8.静电喷涂是利用静电现象制造的;其喷涂原理如图1-1-6所示;则以下说法正确的是( )图1-1-6A.在喷枪喷嘴与被喷涂工件之间有一强电场B.涂料微粒一定带正电C.涂料微粒一定带负电D.涂料微粒可以带正电;也可以带负电三、非选择题9.自然界中只存在________种电荷;________电荷和______电荷;同种电荷相互________;异种电荷相互________.10.把电荷移近导体;可以使导体________;这种现象叫静电感应.感应起电是使物体中的正负电荷________;使电荷从物体的一部分________到另一部分.11.小明在加油站看到一条醒目的标语:“严禁用塑料桶装运汽油!”请你说出这种规定的道理.12.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B;分别带有电荷量Q A=6.4×10-9C;Q B=-3.2×10-9C;让两绝缘金属小球接触;在接触过程中;电子如何转移?转移了多少?同步测控答案:1.解析:选BC.“净电荷”指物体中多余的“正电荷”或“负电荷”;物体中若没有净电荷;或物体中的正、负电荷一样多;物体呈现电中性.2.解析:选D.将带很多负电荷的棒慢慢靠近带少量正电荷的验电器金属球;金属球产生静电感应;并逐渐加强;在静电力作用下;金属球上自由电子向箔片运动;使箔片上正电荷先部分中和;接着全部中和;最后带上负电.3.解析:选C.静电植绒、复印机是利用了异种电荷相互吸引的原理;飞机轮胎用导电橡胶制成是为了把产生的静电导入大地;而电疗针灸是利用电流的生物效应.所以A、B、D正确;C错误.4.解析:选A.相同的球接触后总电荷量平分;如果是异种电荷;则先中和再平分.根据接触后相排斥;可判定原来两球一定不是带等量异种电荷;故A错;正确的为B、C、D.5.答案:当带电体靠近导体时导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的地方移动;例如带负电的橡胶棒靠近金属球时;金属球靠近橡胶棒的一端带正电.如果这时将金属球接触一下地;负电荷就流入地下;而金属球上的正电荷由于棒上负电荷的吸引而保留;接着再移开橡胶棒;金属球便带正电了.所以感应起电的实质是在带电体上电荷的作用下;导体上的正、负电荷发生了分离;使导体上的电荷从导体的一部分转移到另一部分.课时训练答案:1.解析:选A.若我们身穿含有化纤成分的衣服;且始终在运动;使衣服与衣服之间、衣服和皮肤之间不停地摩擦;在摩擦中会使衣服上带有异种电荷.在脱衣服时正电荷和负电荷碰到一起就产生放电现象;于是我们听到“噼啪”的放电声音;若是晚上还可以看见火花四溅的现象.2.解析:选B.静电复印机工作时硒鼓带正电;墨粉带负电.3.解析:选B.静电计指针的张角决定于其指针处带的电荷量;电荷量越大;静电斥力越大;指针张角也越大;与整个静电计带电荷量没有直接关系.如果带负电的导体靠近静电计;会吸引静电计的正电荷向顶端聚集;使指针处电荷量减小;张角减小;当静电计所带正电荷全部集中于静电计顶端后;指针闭合;如果继续使带负电导体靠近;正电荷也会继续向顶端积累;指针处会带负电荷;重新张开;B正确.如把带正电的导体棒移近;必定使指针处正电荷越来越多;静电计指针张角一直增大;A、C、D错.4.答案:B5.解析:选C.在运输柴油、汽油时;由于上下左右颠簸摇摆;造成油和油罐的摩擦而产生静电;汽车轮胎导电性能不好;难以把静电导入大地;所以一条拖在地上的铁链就能避免静电的积累.所以只有C 正确.6.解析:选D.A、B相互排斥;说明A、B带同种电荷;B、C相互吸引;说明C、B带异种电荷或不带电;C与D相互排斥;说明C带正电;则B带负电或不带电.7.答案:AB8.答案:AC9.答案:两正负排斥吸引10.答案:带电分开转移11.答案:汽油是易燃物质;当用塑料桶装运汽油时;由于在运输过程中汽油不断与桶壁摩擦;使塑料桶带电.又因塑料是绝缘物质;桶上的电荷不易转移;从而使桶上的电荷越积越多.当桶上的电荷积累到一定程时;就会发生放电现象;放电产生的火花会引燃汽油;造成火灾或烧伤事故.所以;加油站用醒目的标语提醒人们不要用塑料桶装运汽油;以免发生意外事故.12.解析:当两小球接触时;电荷量少的负电荷先被中和;剩余的正电荷再重新分配.由于两小球相同;剩余正电荷必均分;即接触后两小球带电荷量相等;则Q A′=Q B′=错误!=错误! C=1.6×10-9 C.在接触过程中;电子由B球转移到A球;不仅将自身电荷中和;且继续转移;使B球带正电;这样;共转移的电荷量为ΔQ=-Q B+Q B′=3.2×10-9 C+1.6×10-9 C=4.8×10-9 C.转移的电子数n=错误!=错误!=3.0×1010.。
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。
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。
(每日一练)(文末附答案)2022届高中物理静电场知识总结例题单选题1、如图所示,水平面内三点A、B、C为等边三角形的三个顶点,三角形的边长为L,O点为AB边的中点。
CD 为光滑绝缘细杆,D点在O点的正上方,且D点到A、B两点的距离均为L,在A、B两点分别固定点电荷,电荷量均为−Q。
现将一个质量为m、电荷量为+q的中间有细孔的小球套在细杆上,从D点由静止释放。
已知静电力常量为k、重力加速度为g、且k QqL2=√33mg,忽略空气阻力。
下列说法正确的是()A.固定在A、B处两点电荷的合电场在C、D两点的场强相同B.小球在D点刚释放时的加速度大小为(√22+√63)gC.小球到达C点的速度大小为√√3gLD.小球将在D、C两点之间做往复运动2、如图,在(a,0)位置放置电荷量为q的正点电荷,在(0,a)位置放置电荷量为q的负点电荷,在距P(a,a)为√2a的某点处放置正点电荷Q,使得P点的电场强度为零。
则Q的位置及电荷量分别为()A.(0,2a),√2q B.(0,2a),2√2qC.(2a,0),√2q D.(2a,0),2√2q3、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,呆在汽车里比呆在木屋里要危险4、一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)A.B.C.D.5、图示电路中,电源的电动势E和内阻r一定,A、B为平行板电容器,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,R3为光敏电阻(电阻值随光照强度的增加而减小),电流表A和电压表V的示数分别为I和U。
下列说法正确的是()A.将R2的滑动触头P向左移动,I将增大,U将减小B.减小A、B板的正对面积,则电容器所带电荷量增加C.减小光照强度,I将减小,U将增大,电容器所带电荷量将减小D.减小光照强度,U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值将变大6、据《自然》杂志2021年5月17日报道,中国科学家在稻城“拉索”基地(如图)探测到迄今为止最高能量的γ射线,能量值为1.40×1015eV,即()A.1.40×1015V B.2.24×10−4C C.2.24×10−4W D.2.24×10−4J7、如图所示,D是一只理想二极管,电流只能从a流向b,而不能从b流向a,平行板电容器的A、B两极板间有一电荷,在P点处于静止状态。
静电平衡1.关于静电平衡状态导体的说法正确的是()A.处于静电平衡状态的导体内部有电荷,只是电荷静止不动B.处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零C.只要导体内部没有电荷定向移动,导体就达到了静电平衡状态D.原来不带电的导体放入电场后才会成为静电平衡状态导体2.把带电体上产生的静电荷移走可以防止静电荷积累而造成的危害。
下列措施中,采取了上述方法的是( )A.油罐车后面装一条托地铁连B.电工钳柄上套有绝缘胶套C.飞机上安装接地电缆D.印染车间里保持适当的湿度3.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.静电喷漆4.如下图所示,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K1,有电子从枕型导体流向地B.闭合K2,有电子从枕型导体流向地C.闭合K1,有电子从地流向枕型导体D.闭合K2,没有电子通过K25.下列关于电场中的导体的说法中,正确的有( )A.导体尚未处于静电平衡时,导体中有电流存在B.导体处于静电平衡时,导体内部既无正电荷,也无负电荷C.导体处于静电平衡时(原本不带电),导体表面的电荷代数和为零D.导体处于静电平衡时,导体内部可能有净电荷6.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,下列实验方法中不能使验电器箔片张开的是( )A.用取电棒(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B7.关于电场线的叙述,正确的是()A.沿电场线方向电场强度越来越小。
B.在没有电荷的地方,任何两条电场线都不会相交. C.电场线是用以形象表示电场的强弱和方向,客观上是真实存在的D.电场线是闭合曲线,始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远8.两个大小相同、带等量异种电荷的导体小球A和B,彼此间的引力为F.另一个不带电的与A、B大小相同的导体小球C,先与A接触,再与B接触,然后移开,这时A和B之间的作用力为F',则F与F'之比为()A.8:3 B.8:1 C.1:8 D.4:19.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,使的一端带异号电荷,的一端带同号电荷,这种现象叫 .10.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参考答案:1.答案: B解析:2.答案: ACD解析:3.答案: C解析:4.答案: C解析:5.答案: AC解析:电场使导体内的自由电荷发生定向移动并形成电流,A对.静电平衡时,导体电荷重新分布,使导体变为等势体,内部无多余的净电荷,故B、D错;此时导体电荷分布于表面,电荷代数和为零,C正确,故应选A、C.6.答案: A解析:由于处于静电平衡的导体内部场强处处为零,导体上的电荷都分布在外表面上,所以用取电棒接触B的外壁可以使A带电,但接触内壁不能使A带电,所以A错,B对;用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连,再把取电棒与B的内壁接触,验电器、取电棒和导体就相当于一个导体,这时验电器在外部,所以会带电,C对;使验电器靠近B,由于静电感应,验电器也会带电,所以D对。
高考物理专题复习:静电现象一、单项选择题(共8小题)1.静电现象在自然界中普遍存在。
下列过程中,与静电现象有关的是()A.用电炉取暖B.磁铁吸引铁钉C.梳过头发的塑料梳子吸起小纸屑D.直导线通电瞬间周围的小磁针发生偏转2.一个带电金属球,当它带的电荷量增加后(稳定),其内部场强()A.不变B.一定减弱C.可能增强也可能减弱D.一定增强3.如图,一不带电的表面绝缘的导体P正在向带负电的小球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端的感应电荷为正电荷B.导体P内部场强越来越小C.C点的电势高于点电势D.导体上的感应电荷在B点产生的场强始终小于在C点产生的场强4.某物理实验中,小明手拿一带负电的金属棒靠近某一导体的左侧,发现放置于导体旁边的蜡烛火焰向右飘动。
对此下列说法正确的是()A.该实验利用了尖端放电原理B.该实验利用了静电屏蔽原理C.导体右侧有正电荷喷出D.导体右侧没有电荷向导体喷射管移动5.把一个带正电的物体A,靠近一个原来不带电的验电器的金属小球,然后用手去触摸金属小球(人体是连通大地的导体),再移开手,之后再挪走物体A,这时()A.验电器的金属小球和金属箔都不带电B.金属小球带负电,金属箔不带电C.金属小球带负电,金属箔带正电D.金属小球带负电,金属箔也带负电6.如图所示,把原来不带电的金属球壳B的外表面接地,将一个带正电的小球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.球壳B不带电B.球壳B的外表面带正电C.球壳B的内表面电势等于外表面电势D.球壳B内的场强处处为零7.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,且都不为零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的电场强度大小E A>E BD.当开关S闭合时,电子沿导线向大地移动8.下列应用中属千静电防范的是()A.静电复印B.工业静电除尘C.工厂采用的静电喷涂技术D.飞机轮胎用导电橡胶制作二、多项选择题(共4小题)9.在下列各种措施中,目的是防止静电作用的是()A.电视机后盖上开有许多小孔B.在高大的建筑物顶端装上避雷针C.静电喷涂D.油罐车后拖一根铁链10.如图,在一块很大的接地的水平光滑金属板上方,固定有一个电荷量为+Q 的点电荷。
高中物理一日一题(32)——静电现象陈庆威【例题精选】空气分子处于强电场中会被电离为电子和正离子,利用此原理可以进行静电除尘.如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,铝板和缝被针分别与高压电源的正、负极连接,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。
闭合电源开关,升腾的烟雾会偏离缝被针而偏向铝板被吸附;断开电源开关,蚊香的烟雾又会袅袅上升。
假设偏转的烟雾微粒带电量不变,不计重力和阻力影响,关于这个现象,下列说法中正确的有A.同一烟尘微粒偏向铝板过程中离铝板越近速度越小B.同一烟尘微粒偏向铝板过程中离铝板越近速度越大C.同一烟尘微粒偏向铝板过程中离铝板越近产生的加速度越大D.对调铝板和缝被针与高压电源连接电极,则烟雾将偏向缝被针【答案】B【解析】烟尘向铝板运动时,在电场力作用下做加速运动,所以离铝板越近速度越大,故A错误,B正确;根据针尖端的电场线密集,同一微粒离铝板越近则加速度越小,故C错误.对调铝板和缝被针与高压电源连接电极,则空气分子处于强电场中会被电离为电子和正离子,而电子会被吸附到缝被针上,故烟尘微粒不会带电.烟雾将不偏向任何一方,故D错误;故选B.【点睛】本题涉及静电除尘的原理,关键是电子容易被吸附到烟尘颗粒上,故烟尘颗粒会吸附带带正电的铝板上.【真题演练】(2010·海南卷)利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘,静电除尘器由金属管A 和悬在管中的金属丝B组成,A和B分别接到高压电源的正极和负极,其装置示意图如右图所示。
A、B之间有很强的电场,距B 越近,场强(填“越大”或“越小”)。
B附近的气体分子被电离成为电子和正离子、粉尘吸附电子后被吸附到(填“A”或“B”)上,最后在重力作用下落入下面的漏斗中。
【答案】越大(2分) A(2分)【解析】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,粉尘吸附电子后带负电,在电场力的作用下将会向正极板运动,即向A 运动,最后被吸附到A上故答案为:越大;A【知识链接】1.静电平衡状态:导体(包括表面)中没有电荷定向移动时的状态叫静电平衡状态。
高中物理:静电平衡现象【知识点的认识】一、静电平衡状态下导体的电场1.静电感应现象:放在电场中的导体,其内部自由电荷在电场力作用下定向移动,而使导体两端出现等量异号电荷的现象.2.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.3.静电平衡状态下导体的特点:(1)处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零.(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)表面处的场强不为零,表面处的场强方向跟导体表面垂直.4.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,电荷只分布在外表面上.(2)在导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积的电荷量)越大,凹陷的位置几乎无电荷.注意:人与大地都是导体,在人触摸导体的过程中,带电体、人、大地组成一个新导体,地球往往是新导体的远端.【命题方向】题型一:对静电平衡状态概念的理解例1: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b分析:根据静电平衡可知,同一个导体为等势体,导体上的电势处处相等,再由固定电荷产生的电场可以确定电势的高低.解: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,由于正电荷在右边,所以越往右电场的电势越高,所以φd>φb,所以B正确.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:B.点评:达到静电平衡后,导体为等势体,导体上的电势处处相等,这是解决本题的关键的地方,对于静电场的特点一定要熟悉.。
高二物理静电感应试题1.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2.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3.如右图所示,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.导体壳内任意点的电势C.导体外表面的电量D.导体空腔内表面的电量【答案】ABD【解析】由于静电屏蔽作用,导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用,使它的内部不受外部电场的影响.所以导体腔内任意点的场强为零.所以A正确.导体的外壳接地,整个导体腔是大地的远端,可以看作无穷远处,电势为0,而这是个等势体.于是导体腔内任意点的电势都为零.所以B正确.+Q将大地的负电荷吸引到外表面,因为球壳上的电荷相互排斥,所以只能外表面有电荷.所以C错,D正确.故选ABD.【考点】考查了静电场中的导体点评:解决本题的关键知道静电平衡时:导体内部场强为零、电荷只分布在导体的外表面、导体是等势体,外表面是一个等势面.4.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【答案】D【解析】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【考点】考查静电的防止点评:难度较小,要知道一些静电的利用和防止的实例5.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。
高二物理(人教版)必修31课时同步练习:静电现象的应用 1.导体处于静电平衡形状,以下说法正确的选项是A .导体外部没有电场B .导体外部没有电荷,电荷只散布在导体的外表面C .导体外部没有电荷的运动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。
如下图,那么A 、B 带电荷量区分为A .Q A =1×10–8 C ,QB =1×10–8 CB .Q A =2×10–8C ,Q B =0C .Q A =0,Q B =2×10–8 CD .Q A =4×10–8 C ,Q B =–2×10–8 C3.如下图,半径为R 的平均带电球壳带电荷量为Q 〔Q >0〕。
半径为R 的平均带电球壳在球壳的外部发生的电场与一个位于球心O 点的、电荷量相等的点电荷发生的电场相反。
静电力常量为k ,以下说法正确的选项是 A .球心O 处的场强为2kQ R B .在球壳外距球壳为r 处的电场强度为2kQ r C .球壳的外表为等势面D .假定取无量远处电势为零,那么球壳外表处的电势小于零4.〔2021·山东临沂市第十九中学第二次质量调研〕如下图,空心绝缘球壳的外表平均散布负电荷时,球内各点的电场强度为零。
现移走半只球壳,余下局部电荷散布不变。
此半球壳的对称轴线上有一P 点,半球壳负电荷在P 点处的合场强的方向为A .水平向右B .竖直向上C .竖直向下D .水平向左5.〔2021·辽宁省大连市第二十四中学高三下学期高考模拟〕如下图,将带正电的金属球A 移至绝缘导体BC 左近,导体BC 到达静电平衡后,以下说法正确的选项是A .导体B 端带负电,C 端带正电且B 端电势比C 端电势低B .用手摸一下导体B 端可使导体带上正电C .导体C 端电势比金属球A 电势高D .导体内感应电荷的电场强度大小沿BC 方向逐渐减小6.关于静电平衡形状的特征说法正确的选项是A .处于静电平衡形状的导体,外部的电势处处为零B .处于静电平衡形状的导体,外部的场强处处为零C .处于静电平衡形状的导体,外部外表左近任何一点的场强方向必跟该点的外表垂直D .处于静电平衡形状的整个导体是个等势体,导体的外表为等势面7.〔2021·浙江省杭州市高考命题预测卷〕枯燥的冬天开车门时手与金属车门之间容易〝触电〞,为了防止〝触电〞,在淘宝上出现了名叫〝静电消弭器〞的产品,手持〝静电消弭器〞与车体金属局部接触一下〔如下图〕,就可以防止〝触电〞。
第一节静电现象[学习目标] 1.知道三种起电方式,知道什么是静电感应现象.2.知道元电荷的概念,掌握元电荷的数值.3.理解电荷守恒定律.4.会从微观的角度,结合电荷守恒定律分析三种起电方式.一、各种起电方式1.摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电的过程,相互摩擦的两个物体一般选择________的材料.2.接触起电:带电物体与不带电物体,通过电荷________,原来不带电物体带上电荷.3.感应起电:由于电荷间相互________或排斥,导体靠近带电体的一端带________电荷,远离带电体的一端带________电荷.静电感应:由于受附近带电体影响而引起导体中________________的现象.二、元电荷1.电荷量:物体所带________________________,简称________.单位:______,符号是________.2.电子带有最少的负电荷,质子带有最少的正电荷,它们的电荷量的绝对值________.电子的电荷量最早由________通过油滴实验测得.该实验还发现,任何油滴所带的电量都等于电子或质子所带电量的________.3.元电荷:电子或质子所带电荷量的绝对值叫元电荷,其数值e=______________.4.比荷:带电粒子的________与其______的比值.三、电荷守恒定律电荷守恒定律:电荷既不能被______,也不能被______,它们只能从一个物体转移到________,或者从物体的一部分转移到________;在任何转移过程中,电荷的总量________.四、静电现象的解释1.摩擦起电的实质:电子从一个物体________到另一个物体.2.静电感应的实质:在带电体上的电荷的作用下,导体上的正负电荷________,使电荷从导体的一部分转移到另一部分.1.判断下列说法的正误.(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为正电荷从丝绸转移到玻璃棒上.()(2)摩擦起电的过程是电子从一个物体转移到另一个物体的过程.本质是电子的转移,中性物体得到多余电子就一定会带负电,失去电子就一定会带正电.()(3)两种不同物质组成的物体相互摩擦使物体带电,是由于两物体的原子核对核外电子的束缚能力不同.()(4)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷,说明通过摩擦可以创造电荷.()(5)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.()(6)元电荷就是最小的带电体.例如质子和电子就是元电荷.()(7)某一带电体的电荷量可能等于5×10-19 C.()2.带正电的物体C靠近由绝缘支架支撑的不带电的枕形导体AB,如图所示,A端将带________电,B端将带________电.一、三种起电方式导学探究(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,贴在下部的金属箔片均是闭合的.①把带正电荷的物体C移近导体A,金属箔片有什么变化?②这时把A和B分开,然后移去C,金属箔片是否闭合?③再让A和B接触,又会看到什么现象?(2)带正电的物体A与不带电的物体B接触,使物体B带上了什么电荷?在这个过程中电荷是如何转移的?知识深化1.三种起电方式的比较摩擦起电感应起电接触起电产生条件两个不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时导体与带电体接触时现象两个物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷,且电性与原带电体“近异远同”导体带上与带电体相同电性的电荷原因不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子转移导体中的自由电子受到带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)自由电子在带电体与导体之间发生转移实质均为自由电子在物体之间或物体内部的转移2.感应起电的操作步骤步骤图示(以C带正电为例)①使带电体C靠近接触的两导体A、B②保持C不动,用绝缘工具分开A、B③移走C,则A带上与C电性相反的电荷,B带上与C电性相同的电荷例1(多选)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是()A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B.两种不同材料的不带电的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电例2(2021·信阳市高二上期中)如图,取一对不带电且有绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触.把带正电的物体C移近导体A,会发现两端的金属箔均张开.下列说法正确的是()A.此时A带正电,B带负电B.此时A带负电,B带正电C.此后移去C,A、B仍然接触,则A、B上的金属箔片仍然张开D.此后先手持绝缘柱把导体A、B分开,再移去C,则A、B上的金属箔片闭合例3(2021·浙江高二上期中)如图所示,小刘同学利用验电器做静电感应实验.她先用包装用的气泡膜PVC管摩擦,使PVC管因为失去电子而带电.右手拿带电的PVC管靠近(但不接触)验电器,发现验电器的金属箔片张开,然后用左手指接触验电器上端的金属圆板,发现箔片闭合.以下对此实验的说法中正确的是()A.发现验电器箔片张开,是因为此时箔片带负电,但验电器整体仍是电中性的B.如果松开左手,再撤去PVC管,验电器的箔片又会张开,验电器整体仍是电中性的C.如果松开左手,再撤去PVC管,验电器的箔片又会张开,验电器整体带负电D.如果松开左手,再撤去PVC管,验电器的箔片依然闭合1.只有导体中的电子才能自由移动.绝缘体中的电子不能自由移动,所以导体能够发生感应起电,而绝缘体不能.2.凡是遇到接地问题时,该导体与地球可视为一个更大导体,而且该导体可视为近端,带异种电荷,地球可视为远端,带同种电荷,如图.二、电荷守恒定律元电荷导学探究步骤①:手持有机玻璃棒,用力将两块由不同材料制成的起电板快速地摩擦后分开,如图甲所示.步骤②:将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球(注意不要接触金属球),如图乙所示,我们可以观察到什么现象?步骤③:接着抽出这块板,再将两块板互不接触地同时插入空心金属球(同样不接触金属球),如图丙所示,我们可以观察到什么现象?请解释实验中所发生的现象知识深化1.起电过程的实质是物体中正、负电荷的分离或转移.在分离、转移过程中电荷的总量保持不变.也就是说,起电过程就是物体所带电荷量的重新分配.2.电荷守恒定律和能量守恒定律一样,都是自然界中最基本的守恒定律,在一切宏观物理过程和微观物理过程中都成立.3.电荷的中和并不是指电荷消失,而是指带等量异种电荷的两物体接触时,经过电子的转移,物体达到电中性的过程.4.电中性的物体中是有电荷存在的,只是电荷的代数和为0,“电荷的中和”是指物体中正、负电荷的数量相等,这时正、负电荷的代数和为0;“电荷总量”指的是电荷的代数和.5.元电荷(1)元电荷是最小的电荷量,而不是实物粒子,元电荷无正、负之分.(2)虽然质子、电子所带的电荷量等于元电荷,但不能说质子、电子是元电荷.(3)带电体的电荷量一定是元电荷e的整数倍例4(2020·淮安市淮安区高二期中)关于元电荷e,下列说法正确的是()A.电荷量很小的电荷就是元电荷B.物体所带电荷量可以为e2C.物体所带的电荷量可以取任意值D.带电体的电荷量一定是e的整数倍例5完全相同的两金属小球A、B带有相同大小的电荷量,相隔一定的距离,让第三个完全相同的不带电金属小球C,先后与A、B接触后移开.(1)若A、B两球带同种电荷,接触后两球带电荷量大小之比为多大?(2)若A、B两球带异种电荷,接触后两球带电荷量大小之比为多大?接触起电时电荷量的分配规律1.导体接触起电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关.2.当两个完全相同的金属球接触后,电荷量将平均分配.(1)若两个完全相同的金属球最初带同种电荷,接触后电荷量相加后均分;(2)若两个完全相同的金属球最初带异种电荷,则接触后电荷先中和再均分.三、验电器的原理和使用验电器的两种应用方式及原理1.带电体接触验电器:当带电的物体与验电器上面的金属球接触时,有一部分电荷转移到验电器上,与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷,因相互排斥而张开,如图甲.2.带电体靠近验电器:当带电体靠近验电器的金属球时,带电体会使验电器的金属球感应出异种电荷,而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电),两个金属箔片在斥力作用下张开,如图乙.例6(2021·共和县高二上月考)用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时,发现它的金属箔片的张角减小,由此可以判断()A.验电器所带电荷量部分被中和B.验电器所带电荷量部分跑掉了C.验电器一定带正电D.验电器一定带负电第一节静电现象探究重点提升素养一、导学探究(1)①C移近导体A,A、B下部的金属箔片都张开;②金属箔片仍张开,但张角变小;③A、B接触,金属箔片都闭合.(2)正电荷,在这个过程中,有电子从物体B转移到物体A.例1BD[摩擦起电的实质是由于两个物体的原子核对核外电子的束缚能力不相同,因而电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子,其质子数就会比电子数多,我们说它带正电;若一个物体得到电子,其质子数就会比电子数少,我们说它带负电.使物体带电并不是创造出电荷.故B、D正确.]例2B[根据静电感应可知,当带正电荷的物体C接近导体时,近端A带负电荷,远端B 带正电荷,故A错误,B正确;移去C后,A和B上的正负电荷中和,均不带电,金属箔片都闭合,故C错误;先把A和B分开后,再移去C,A带负电荷,B带正电荷,金属箔片都张开,故D错误.]例3C[根据题意PVC管因为失去电子而带正电,靠近验电器金属球,由于静电感应验电器金属球带负电,金属箔片带正电,但验电器整体仍是电中性的,故A错误;手指接触验电器时,人体与大地相连,大地电子会通过人体传导到验电器上,如果松开左手,再撤去PVC 管,验电器的箔片又会张开,验电器带负电,故B、D错误,C正确.]二、导学探究步骤②实验现象:金属箔片张开,说明板带电.产生原因:金属球与箔片组成的整体发生静电感应现象.步骤③实验现象:金属箔不张开,说明两板所带电荷量总量为零.例4D[元电荷是指电子或质子所带的电荷量,并不是电荷量很小的电荷就是元电荷,A 错误;任何带电体所带电荷量都等于e的整数倍,B、C错误,D正确.]例5(1)2∶3(2)2∶1解析 (1)设A 、B 带电荷量均为q ,则A 、C 接触后,A 、C 带电荷量为q A 1=q C 1=12q .C 与B 接触后,B 、C 带电荷量为q B 1=q C 2=q +12q 2=34q .故A 、B 带电荷量大小之比为q A 1q B 1=12q 34q =23.(2)设A 带正电荷,B 带负电荷,且所带电荷量大小均为Q . 则C 与A 接触后,A 、C 带电荷量为Q A =Q C =+12Q .C 与B 接触后,B 、C 带电荷量为 Q B =Q C ′=12Q -Q 2=-14Q ,故A 、B 带电荷量大小之比为⎪⎪⎪⎪Q A Q B=12Q14Q =21.例6 C [橡胶棒没有与验电器接触,不会发生中和现象,验电器上也不会有部分电荷跑掉,A 、B 错;用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,将其靠近验电器时,若验电器原来带正电,由于电荷间同种相斥,异种相吸的特点,远离橡胶棒的金属箔片带电荷量减少,金属箔片的张角减小,C 对;同理,若验电器原来带负电,当橡胶棒靠近验电器时,金属箔片张角增大,D 错.]。
嘴哆市安排阳光实验学校杜桥中学高二物理《静电场——静电现象应用》练习题1.当导体达到静电平衡时,场强的特征是()A.外电场E0消失B.感应电荷产生的电场E '为零C.导体内部的合场强E为零D.导体表面和内部的合场强均为零2.如图所示,导体A在电荷q 的电场中处于静电平衡状态,则()A.电荷q在导体内部产生的场强处处为零B.导体A 的感应电荷在导体内部产生的场强处处为零C .所有电荷在导体内部产生的合场强处处为零D.在导体内部任意一点,电荷q产生的场强与感应电荷产生的场强大小相等、方向相反3.关于尖端放电现象及其应用,下列说法正确的是()A.在导体表面越尖锐的位置处,电荷密度越大,附近场强越强B .在导体表面越尖锐的位置处,电荷密度越小,附近场强越弱C.避雷针是利用尖端放电而避免雷击的一种设施D.高压设备中导体的表面应尽量光滑,以减少因尖端放电而导致的电能损失4.在两块带等量异种电荷的平行金属板M、N之间,垂直于金属板放置一个原来不带电的金属棒AB,如图所示,当达到静电平衡后,下列说法正确的是() A.金属棒上A端电势高于B端电势 B.金属棒上A、B两端电势相等C.由于静电感应,金属棒的A端带正电荷D.由于静电感应,金属棒的A端带负电荷5.两位同学做一个电场的实验,将感应起电器集电端的小球靠近内有小鸟的金属笼。
当他们转动起电器后,小球与鸟笼间产生放电火花,使鸟笼带电,但笼中的小鸟安然无羔。
下列对此现象的解释中,正确的是()A.小鸟不怕电击B.金属鸟笼起静电屏蔽作用C.金属鸟笼的场强为零D.金属鸟笼的感应起电作用6. 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,如图6所示,则B球上电量为_____C,A球上电量为_______C,分布在_______.7.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正点荷,其电场分布是图2中的哪一个()8.如图所示,绝缘支架上有一个导体球壳,A、D是球壳外的两点,B是球壳内的一点,C 是球壳内、外壁之间的一点。
1.7静电现象1.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正点荷,其电场分布是图2中的哪一个 [ ]2.在一个导体球壳内放一个电量为+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=0B.不论+Q在球壳内何处,Ep一定为零C.只有当+Q在球心且球壳接地时,Ep=0D.只要球壳接地,不论+Q在球壳内何处,Ep一定为零3.如图所示,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,情况又如何______.4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,如图6所示,则B球上电量为_____C,A球上电量为_______C,分布在_______.5.如图,在真空中有两个点电荷A 和B ,电量分别为-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,则球壳上的感应电荷在O 点处的场强大小________ 方向_________.6.长为L 的导体棒原来不带电,将一带电量为q 的点电荷放在距棒左端R 处,如图9所示,当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于__________.7.如图7-1所示,不带电的导体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8.图7-2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 。
高考物理静电真题及答案
静电是指物体带电的现象,是我们生活中常见的物理现象之一。
在高考物理考试中,静电也是一个重要的考察内容。
以下将介绍几道高考物理静电真题及答案,帮助大家更好地准备考试。
【题目一】
在实验室用一块小金属圆片与一个带正电的玻璃棒接触,然后即刻移开棒子,再用带正电的电子挠它。
你认为圆片的现象是?
答案:小金属圆片一样也带有正电。
金属容易导电,使电子能够流动,达到了静电平衡。
【题目二】
有两块带同号电荷的静电片,之间的相互作用是什么?
答案:同号电荷相互排斥,两块带同号电荷的静电片之间会发生排斥作用。
【题目三】
对称电容器的两个极板带异号电荷。
在平行板电容器中放入一块绝缘体,电容器的电容是否变化?请说明理由。
答案:电容器的电容不变。
绝缘体的放入不会改变电容器内部的电荷分布,因此电容不变。
【题目四】
一只空心的金属导体,外表面带正电,内部是不带电。
当金属导体
与大地相接触后,内部是否会变化?为什么?
答案:当金属导体与大地相接触后,内部电荷将重新分布,内表面
带负电,外表面带正电,并且静电平衡状态会恢复。
以上是几道典型的高考物理静电真题及答案,希望对大家复习备考
有所帮助。
静电是物理学中的重要内容,掌握好静电现象和相关知识,可以更好地理解周围的自然现象,也能在考试中取得更好的成绩。
希
望同学们在备战高考物理时,能够加深对静电知识的理解,顺利应对
考试。
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,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。
3.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4.下列现象中是应用静电现象的是()A.复印机B.静电除尘C.静电喷漆D.尖端放电【答案】ABC【解析】尖端放电是是静电的防止,不是静电的应用,D错误故选ABC【考点】静电场中的导体.点评:本题是常识性问题,考查对静电现象的了解程度,小高考的能力要求,比较简单.5.如图是模拟避雷针作用的实验装置,金属板M接高压电源的正极,金属板N接负极.金属板N上有两个等高的金属柱A、B,A为尖头,B为圆头.逐渐升高电压,当电压达到一定数值时,可看到放电现象,则A.A金属柱容易放电 B.B金属柱容易放电C.A、B一样容易放电 D.无法判断【答案】A【解析】末端越尖越容易放电,故A金属柱容易放电,故选A【考点】考查了尖端放电现象点评:尖端电荷比较密集,形成的电场强度大,容易击穿空气6.如图所示,把原来不带电的金属球壳B的外表面接地,将一带正电的小球A从小孔放入球壳内,但不与B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带负电D.B的内外表面电势相等【答案】CD【解析】由于静电感应,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错误.金属球壳B外表面接地,大地中电子跑到球壳B上将正电荷中和,所以B带负电.故B错误,C正确.静电平衡后,金属球壳B是一个等势体.故D正确.故选CD【考点】静电场中的导体.点评:静电平衡后,由于静电感应,金属球壳B内壁感应出负电荷,外表面接地,不带电.B的空腔内电场强度不为零.金属球壳B是一个等势体7.以下四幅图均是与静电现象相关的实际应用的例子,其中属于防止静电危害的是【答案】D【解析】A、A图是静电复印,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;错误B、B图是静电喷漆,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;错误C、C图是静电除尘,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;错误D、D图油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走,属于静电的防止;正确故选D【考点】静电的防止和应用点评:要分清例子中属于静电的防止与应用,应从各种实例的原理出发进行判断。
点囤市安抚阳光实验学校第7节静电现象的用1.了解静电平衡的概念,知道处于静电平衡状态的导体的特性。
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。
一、静电平衡状态下导体的电场1.静电感现象:把导体放入电场,导体内的□01自由电荷在电场力作用下向移动,而使导体两端出现□02量异号电荷的现象。
2.静电平衡状态:导体在电场中发生静电感现象,感电荷的电场与原电场叠加,使导体内部各点的合电场□03于零,导体内的自由电子不再□04发生向移动的状态。
3.静电平衡状态下导体的特征(1)处于静电平衡状态的导体,内部的场强□05处处为零。
(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□06垂直。
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个□07势体,导体的表面是个□08势面。
二、静电平衡导体上电荷的分布1.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的□01外表面。
2.在导体外表面,越尖锐的位置,电荷的□02密度越大,凹陷的位置□03几乎没有电荷。
三、尖端放电和静电屏蔽提示:若用金属制作家用电视机、收音机外壳,用电器的金属外壳就形成静电屏蔽,电磁信号就难以被电视机、收音机这类电磁波接收器接收,电视机、收音机就不能正常工作。
(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。
( )(5)用金属把验电器罩起来,再使带电金属球靠近验电器,则验电器箔片能张开。
( )提示:(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×课堂任务静电平衡状态下导体的电场仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
活动1:如图甲所示,导体中的电子为什么向左运动?提示:自由电子带负电,受力与外部电场的电场强度E0方向相反。
高中物理一日一题(32)——静电现象
陈庆威
【例题精选】空气分子处于强电场中会被电离为电子和正离子,利用此原理可以进行静电除尘.如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,铝板和缝被针分别与高压电源的正、负极连接,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。
闭合电源开关,升腾的烟雾会偏离缝被针而偏向铝板被吸附;断开电源开关,蚊香的烟雾又会袅袅上升。
假设偏转的烟雾微粒带电量不变,不计重力和阻力影响,关于这个现象,下列说法中正确的有
A.同一烟尘微粒偏向铝板过程中离铝板越近速度越小
B.同一烟尘微粒偏向铝板过程中离铝板越近速度越大
C.同一烟尘微粒偏向铝板过程中离铝板越近产生的加速度越大
D.对调铝板和缝被针与高压电源连接电极,则烟雾将偏向缝被针
【答案】B
【解析】烟尘向铝板运动时,在电场力作用下做加速运动,所以离铝板越近速度越大,故A错误,B正确;根据针尖端的电场线密集,同一微粒离铝板越近则加速度越小,故C错误.对调铝板和缝被针与高压电源连接电极,则空气分子处于强电场中会被电离为电子和正离子,而电子会被吸附到缝被针上,故烟尘微粒不会带电.烟雾将不偏向任何一方,故D错误;故选B.
【点睛】本题涉及静电除尘的原理,关键是电子容易被吸附到烟尘颗粒上,故烟尘颗粒会吸附带带正电的铝板上.
【真题演练】(2010·海南卷)
利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘,静电除尘器由金属管A 和悬在管中的金属丝B组成,A和B分别接到高压电源的正极和负极,其装置示意图如右图所示。
A、B之间有很强的电场,距B 越近,场强(填“越大”或“越小”)。
B附近的气体分子被电离成为电子和正离子、粉尘吸附电子后被吸附到(填“A”或“B”)上,最后在重力作用下落入下面的漏斗中。
【答案】越大(2分) A(2分)
【解析】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,粉尘吸附
电子后带负电,在电场力的作用下将会向正极板运动,即向A 运动,最后被吸附到A上
故答案为:越大;A
【知识链接】
1.静电平衡状态:导体(包括表面)中没有电荷定向移动时的状态叫静电平衡状态。
发生静电感应后的导体,两端面出现等量感应电荷,感应电荷产生一个附加电场E 附,这个E 附与原电场方向相反,当E 附增到与原电场等大时,(即E 附与E 外),合场强为零,自由电子定向
移动停止,这时的导体处于静电平平衡状态。
注意:没有定向移动而不是说导体内部的电荷不动,内部的电子仍在做无规则的热运动。
2.静电平衡状态下导体的特点
(1)内部场强处处为零,电场线在导体内部中断。
导体内部的电场强度是外加电场和感应电荷产生电场这两种电场叠加
的结果。
(2)整个导体是等势体,表面是个等势面;导体表面上任意两点间电势差为零。
(若导体中某两点电势不相等,这两点则有电势差,那么电荷就会定向运动)
(3)表面上任何一点的场强方向都跟该点表面垂直;(若内部场强不为零,则内部电荷会做定向运动,那么就不是静电平衡状态了)
(4)净电荷分布在导体的外表面,内部没有净电荷。
曲率半径小的地方,电荷密度大,电场强,这是避雷针的原理。
理论证明:中性导体带电后,由于同种电荷相互排斥,净电荷只能分布在表面。
反证法:若内部有净电荷,则内部场强不为0,导体就不是处于静电平衡状态。
(5)静电平衡时导体周围电场分布:
上图空间实际电场分布,不会出现虚线电场线。
3.静电屏蔽
(1)空腔导体的特点:
净电荷只分布在外表面,内表面不带电,空腔内没有电场。
(2)静电屏蔽
外部电场对内部仪器没有影响
若将源电荷置于空腔内,则外对内没有影响,但内对外有影响。
实验演示:将收音机置于金属网罩内则声音大小减小。
若将球壳接地,则内外各不影响(较难)。
(3)应用:电学仪器和电子设备外面套有金属罩、通信电缆
外面包一层铅皮、高压带电作业人员穿金属网衣、通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号弱。
举例:如图,将一个带正电的小球A用绝缘细线悬挂放入一个不带电的空心金属球壳内.现用一个带正电小球B靠近金属球壳,发现球A 并不发生偏移, 为什么呢
因为B电荷形成电场,金属球壳处于B的电场中而达到静电平衡,即球壳内部场强处处为零,而A在球壳内,所处位置的合场强为零,故A不动,这种现象叫做静电屏蔽.
4.静电除尘器的工作原理:
含有粉尘颗粒的气体,在接有高压直流电源的阴极线(又称电晕极)和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时,由于阴极发生电晕放电、气体被电离,此时,带负电的气体离子,在电场力的作用下,向阳板运动,在运动中与粉尘颗粒相碰,则使尘粒
荷以负电,荷电后的尘粒在电场力的作用下,亦向阳极运动,到达阳极后,放出所带的电子,尘粒则沉积于阳极板上,而得到净化的气体排出防尘器外。