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静电平衡习题典型

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百度文库 - 让每个人平等地提升自我

1 静电平衡状态下导体特点与应用

以静电平衡状态下的导体为命题点的考题时现于高考卷面，充分表明当今高考已无热点，然而该类命题以其背景的抽象性、知识的综合性，始终是考生应考的难点。

高考对静电平衡内容的命题考查主要集中于对导体达到静电平衡的动态过程的分析以及对静电平衡导体特点的把握与运用.命题综合性强，背景抽象，常以填空与选择题型呈现于卷面，能考查学生的抽象思维能力及严密的逻辑推理能力，有较高的区分度.预计在"3+X"的理综测试中仍有可能再现.

一、静电平衡导体的特点

孤立的带电导体和处于感应电场中的感应导体，当达到静电平衡时，具有以下特点：

1.导体内部的场强处处为零，E内=0.没有电场线.

2.整个导体是等势体，导体表面是等势面,但导体表面的场强并不一定相同.

3. 导体外部电场线与导体表面垂直，表面场强不一定为零.

4.对孤立导体，净电荷分布在外表面上，并且电荷的分布与表面的曲率有关，曲率大的地方电荷分布密.

二、用导线连接不同静电平衡导体或同一导体不同部位时，判断电流方向的方法

1.判断有无电流要看导线两连接点有无电势差，判断电流流向要看两点电势高低（电流总是由高电势点流向低电势点）.

2.一般思路：首先要明确哪个导体是场源电荷，哪个导体是电场中的导体.其次，判明两不同导体或同一导体不同部位的两点间电势的高低，最后确定有无电流产生及电流的流向.

［例1］如图11-4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

命题意图：考查对静电平衡导体特点的理解与应用能力.B级要求.

错解分析：由于受思维定势的影响，误选B，没有充分考虑到导体的放入.由于静电感应而导致空间电场的变化因素，思维片面化.

解题方法与技巧：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.

图11-4 百度文库

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［例2］如图11-5所示，绝缘导体A带正电，导体不带电，由于静电感应，使导体B的M端带上负电，而N端则带等量的正电荷.

（1）用导线连接M、N，导线中有无电流流过？

（2）若将M、N分别用导线与大地相连，导线中有无电流流过？方向如何？

命题意图：考查对静电平衡特点及电流产生条件的理解能力.B级要求.

错解分析：对电流形成的条件理解不深刻，误认为将M、N两点相连会进行电中和现象，有电流通过.

解题方法与技巧：A为带正电的场源电荷，由正电荷即形成的电场的电势分布可知：UA＞UB＞U地，其中，B是电场中处于静电平衡的导体.UM=UN=UB.当用导线在不同位置间连接时，电流定由高电势流向低电势，而在电势相等的两点间连接时，则导线中无电流通过.所以：

（1）因为UM=UN，故导线中无电流.

（2）因为UM=UN=UB＞U地，所以无论用导线将M还是N与大地相连，电流均由导体B流向大地.

难点磁场

1.一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电细杆MN，如图11-1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

最大 最大

最大 =Eb=Ec

2.在正电荷附近有两个绝缘导体M、N，由于静电感应发生了如图11-2的电荷分布，当用导线将a b两点联接起来时，导线中是否有电流流过，如果有电流，电流的方向是怎样的？

3.如图11-3所示，面积足够大的、板间距离为d的两平行金属板竖直放置，与直流电压为U的电源连接，板间放一半径为R（2R＜d）的绝缘金属球壳，C、D是球壳水平直径上的两点，则以下说法正确的是

A.由于静电感应，球壳上C、D两点电势差为dRU

B.由于静电感应，球壳中心O点场强为零 图11-1

图11—2 图11-3 图11-5 百度文库

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3 C.用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带正电

D.用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带负电

4、如图11-6中，实心金属球A半径为R，带电量为Q，点电荷B带电量为与A球间的距离为r. 当B不存在而只有A存在且达到静电平衡状态时，电荷Q在球心O处的电场强度等于________.当点电荷B也同时存在并达到静电平衡时，球心O处的电场强度等于________，金属球上的电荷在球心O处产生的场强的大小等于________.

5、如图11-7所示，A、B为两个大小不等的导体球壳（RA＞RB），分别有正电荷q与2q.

（1）球壳B与A接触一下后，将B放进A球壳内与内表面接触，则A的带电情况是________，B的带电情况是________.

（2）球壳B与A接触一下后，将B球壳放进A球壳内，使A瞬间接地，再将B与A的内表面接触，则A的带电情况是________；B球带电情况是________.

6、如图11-8所示，将一不带电的空腔导体A的内壁与一外壳接地的静电计相连，又将另一个带正电的导体B向A移动，最后B与A接触，此过程中静电计指针将会

与A未接触时指针不张开，接触时变大

B.指针一直不张开

与A未接触时指针不张开，接触时变小

与A靠近时指针张开，接触时张角最大

7、如图11-9所示，两个相同的空心金属球M和N，M带-Q电荷，N不带电，旁边各放一个不带电的金属球P和R（M、N相距很远，互不影响），当将带正电Q的小球分别放入M和N的空腔时

、R上均出现感应电荷

、R上均没有感应电荷

上有感应电荷，而R上没有感应电荷

上没有感应电荷，而R上有感应电荷

图11-7

图11-8 图11-9 图11-6 百度文库

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8、如图11-10所示，一个带正电的绝缘金属球壳A，顶部开一小孔，有两只带正电的金属球B、C，用金属导线连接，让B球置于球壳A内的空腔中，与内表面接触后又提起，C球放置在A球壳外，待静电平衡后正确的判断是

、C两球都不带电

球不带电，C球带电（正电）

C.让C球接地后，B球不带电（带负电）

D.让C球接地后，A球壳空腔内的场强为零

9、如图11-11所示，一导体球A带有正电荷，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度的大小为EA，在A球球心与P点连线上有一带负电的点电荷B，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度的大小为EB，当A、B同时存在时，根据场强叠加原理，P点的场强大小应为

+EB C.｜EA-EB｜ D.以上说法都不对

参考答案：

1、C 2、有电流通过，方向是a→d 3、BD 4、0；0；k2rq

5、（1）外表面带电3q；不带电 （2）不带电；不带电

6、D 7、D 8、B 9、D 图11-10 图11-11

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高中物理静电场题经典例题

高中物理静电场题经典例题

第 - 1 - 页 高中物理静电场练习题

1、如下图，中央有正对小孔的水平放置的平行板电容器与电源连接，电源电压为U。将一带电小球从两小孔的正上方P点处由静止释放，小球恰好能够到达B板的小孔b点处，然后又按原路返回。那么，为了使小球能从B板

的小孔b处出射，以下可行的方法是〔 〕

A.将A板上移一段距离

B.将A板下移一段距离

C.将B板上移一段距离

D.将B板下移一段距离

2、如下图，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，A、B、C三点的电势分别为1V、6V与9V。那么D、E、F三

点的电势分别为〔 〕

A、+7V、+2V与+1V

B、+7V、+2V与1V

C、-7V、-2V与+1V

D、+7V、-2V与1V

3、质量为m、带电量为-q的粒子〔不计重力〕，在匀强电场中的A点以初速度υ0沿垂直与场强E的方向射入到电场中，粒子到达B点时的速度大小为2υ0，A、B间距为d，如下图。

那么〔1〕A、B两点间的电势差为〔 〕

A、qmUAB232 B、qmUAB232 A

B a

b P ·

m、。

。 U +

-

A B

C

D

E F

E

· A υ0 B · 第 - 2 - 页 C、qmUAB22 D、qmUAB22

〔2〕匀强电场的场强大小与方向〔 〕

A、qdmE221方向水平向左 B、qdmE221 方向水平向右

C、qdmE2212 方向水平向左 D、qdmE2212 方向水平向右

4、一个点电荷从竟电场中的A点移到电场中的B点，其电势能变化为零，那么〔 〕

A、A、B两点处的场强一定相等 B、该电荷一定能够沿着某一等势面移动

C、A、B两点的电势一定相等 D、作用于该电荷上的电场力始终与其运动方向垂直

5、在静电场中〔 〕

A.电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零

高二物理电场同步练习打印3

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1 匀强电场，电场力做功，静电平衡，离子加速与偏转练习题

1． 一电荷量为-2 .0×10一8C的点电荷，在电场中M点时的电势能为1.4×10一6J，把它移到N点时静电力做功8×10一6J，则它在N点的电势能为

，M、N两点间电势差UMN为 。

2．将电荷量为2.0×10一8C的正点电荷从无限远处（无限远处电势为零）移到电场中A点，要克服静电力做功8.0 ×10一6J。若把该电荷从无限远处移到电场中 B 点，需克服静电力做功2.0×10一6J。求：⑴求该电荷在 A 点的电势能。⑵A、B两点的电势差。 ⑶求把电荷量为2.0×10一5C的负电荷由A点移到B点时静电力做的功。

3．如图所示，带电粒子只在电场力作用下由 A 点运动到 B 点。图中实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，由图可知（ ）

A．粒子带负电 B．从A运动到B，粒子电势能减小

C．从A运动到B，粒子动能减小

D．从A运动到B，粒子速度增大而加速度减小

4． 如图所示，匀强电场的场强 E=2×102N/C，a、b、c、d四点的连线构成一个矩形，ab边与电场线平行，且ab=3 cm，bc=2 cm ，则a、b两点的电势差为 V , b、c两点的电势差为 V 。若将电荷量q=5×10-8C的点电荷沿矩形abcd移动一周，电场力做功 J 。

5． 如图所示，匀强电场的场强E=2000V/m，A、B两点相距10cm，AB连线与电场线的夹角为60o，则电势差UAB= V。

6． 如图所示，a、b、c是匀强电场中的三点，已知a、b两点相距4cm，b、c相距10cm，ab与电场线平行，bc与电场线成60o角。将电荷量为＋2 × 10-8的点电荷从a点移到b点时，电场力做功为2 × 10-6J。求：⑴a、b两点电势差；⑵匀强电场的场强大小；⑶a、c两点的电势差。

人教版高中物理-有答案-人教版物理选修3-1第一章：静电现象的应用

人教版高中物理-有答案-人教版物理选修3-1第一章：静电现象的应用

试卷第1页，总13页 人教版物理选修3-1第一章：静电现象的应用

一、多选题

1. 下列关于静电平衡状态的描述中正确的是（ ）

A.静电平衡时，导体内的自由电子不再运动

B.静电平衡时导体内部场强为零

C.静电平衡时导体电势为零

D.处于静电平衡状态的整个导体是个等势体

2. 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（ ）

A. B. C. D.

3. 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应接高压电源的正极，金属丝𝐵接负极

B.金属管𝐴应接高压电源的负极，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

4. 如图所示，在绝缘台上的金属网罩𝐵内放有一个不带电的验电器𝐶，如把一个带有正电荷的绝缘体𝐴移近金属网罩𝐵，则（ ）

A.𝐵的内表面带正电荷，𝜑𝐵=𝜑𝐶=0

B.𝐵的右侧外表面带正电荷

试卷第2页，总13页 C.验电器的金属箔片将张开，𝜑𝐵<𝜑𝐶

D.𝜑𝐵=𝜑𝐶，𝐵的左右两侧电势相等

二、选择题

下列哪一个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

把一个带负电的球放在一块接地的金属板附近，对于球和金属板之间形成电场的电场线，在图中描绘正确的是（ ）

A. B.

C. D.

如图所示，较厚的空腔导体中有一个正电荷，图中𝑎、𝑏、𝑐、𝑑各点的电场强度大小顺序为（ ）

高二物理第1章第7节静电现象的应用练习题及答案解析

高二物理第1章第7节静电现象的应用练习题及答案解析

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．