2022年静电现象的应用 .pdf

静电现象的应用知识点一：静电平衡的特点(1) 静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，到达静电平衡时，自由电荷不再发生定向移动(2) 静电平衡状态导体的特征处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零即：外电场E与导体两端的感应电荷产生的附加电场E的合场强为零，EE. 处于静电平衡状态的导体，其外部外表附近任一点场强方向与该点的所在外表垂直静电平衡状态下的导体是个等势体，外表是等势面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外表上题型一：对静电平衡的理解练习 1对于处在静电平衡状态的导体，以下说法中正确的选项是(D ) A导体内部既无正电荷，又无负电荷B导体内部和外外表处的电场均为零C导体处于静电平衡时，导体外表的电荷代数和为零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题型二：感应电荷产生的场强的计算求解此类问题时应当明确以下两点：(1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，其实质是合场强为零(2)比较感应电荷产生的附加电场的大小、方向时，应以产生外加电场的电荷为研究对象练习 2: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 173 所示当棒到达静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场强度大小等于_，方向_. 【答案】kqRL22向左练习 3:.图中接地金属球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。静电平衡后感应电荷在球心处产生的电场强度大小为( D ) Akk BkC0 D k题型三：感应电场电场线确实定练习 4如下图，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为Q 的点电荷放在盒左边附近，到达静电平衡后，盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的选项是() 【答案】C 题型四：静电平衡的导体的电势分布静电平衡后，导体是等势体，导体外表是等势面，导体外表附近的电场线与外表垂直练习 5如图 1 74 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，到达静电精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页平衡后 () Aa 端的电势比b 端的高Bb 端的电势比d 点的低Ca 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 【答案】B 图 1 74 练习 6、 如图 3 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 三点的场强E 和电势的关系是( D ) AEaEbEc， abcBEaEbEc， a bcCEaEbEc， a bcDEaEcEb， a bc 练习 7. 如下图，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，在到达静电平衡后，各点的电势分别是1、2、3、4, 则 B 43, 214=32=143214=32=1练习 8 (多项选择 )如图 1713 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，令一外表绝缘、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() A小球先做减速运动后做加速运动B小球做匀速直线运动C小球做变加速直线运动图 1713 D小球受到的静电力对小球做功为零【解析】金属板上外表电场方向与外表垂直【答案】BD 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页知识点二 ：静电平衡状态电荷分布规律（1）静电平衡后， 导体是等势体，导体表面是等势面，导体表面附近的 电场线与表面垂直（2）带电体在导体（或导体壳、导体网罩）外：感应电荷只分布在导体表面-近异远同，导体内部场强处处为 0用导线连接的物体看成一个整体，导体接地时，导体远端是地球，远端电荷入地带电体在导体壳（或网罩）内：在导体壳内表面出现等量异种电荷，外表面出现等量同种电荷，（导体壳本身无电场，内部和外部空间均有电场）导体接地：外表面电荷被中和，（导体内部有电场；导体本身和外部无电场）(3) 净电荷在导体表面分布不均匀，导体表面尖锐处电荷分布密集，平滑处电荷分布稀疏，凹陷处几乎没有电荷知识点二静电平衡状态电荷分布规律1静电平衡后，导体是等势体，导体外表是等势面，导体外表附近的电场线与外表垂直2 带电体在导体或导体壳、导体网罩外：感应电荷分布在导体外表- 近异远同，导体内部场强处处为0 用导线连接的物体看成一个整体，导体接地时，导体远端是地球，远端电荷入地带电体在导体壳或网罩内：在导体壳：内外表出现等量异种电荷，外外表出现等量同种电荷，导体壳本身无电场，内部和外部空间均有电场导体接地：外外表电荷被中和，导体内部有电场；导体本身和外部无电场(3)净电荷在导体外表分布不均匀，导体外表尖锐处电荷分布密集，平滑处电荷分布稀疏，凹陷处几乎没有电荷题型一：静电平衡状态的导体电荷和电场的分布练习 9. 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( D )练习10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，在图中描绘正确的选项是() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页【答案】B 练习 11.(多项选择 )如图 17 7 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，以下说法正确的选项是() AA、B 两点场强相等，且都为零BA、B 两点的场强不相等C感应电荷产生的附加场强大小是|EA|EB| D当电键K 闭合时，电子从大地沿导线向导体移动【答案】AD 练习 12(多项选择 )如图 1 79 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，以下物理量中图 1 79 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导体外外表的电荷量D导体空腔内外表的电荷量【答案】ABD 题型二：用导线连接的物体考虑整体产生静电感应现象时，假设两个或几个物体通过导线相连，应将这几个物体看作一个整体进行分析这几个物体作为一个整体遵循静电平衡时场强、电势及电荷分布的特点练习 14. 一个带绝缘底座的空心金属球A 带有 410 8 C的正电荷，上端开有适当小孔；有绝缘柄的金属小球B 带有 210 8 C的负电荷，使B球和 A 球内壁接触，如图1710 所示，则 A、B带电量分别为 (B )AQA108 C，QB108 C B QA2 108 C，QB0精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页CQA0，QB2108 C DQA4 108 C，QB 2108 C练习 15如图 1710 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” ) 图 1710 【答案】张开不张开知识点三静电屏蔽静电屏蔽的两种情况导体外部电场不影响导体内部接地导体内部的电场不影响导体外部导体壳外外表无电荷：外部无电场；内外表无电荷：内部无电场练习 16.如图 178 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变速直线运动图 1 78 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页【答案】C 练习 17.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1 75 所示，以下说法正确的有() AA 往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向BA 的位置不变，B 往右偏离竖直方向CA 往左偏离竖直方向，B 的位置不变DA 和 B 的位置都不变【答案】B 练习 18(多项选择 )图中 P 是一个带电体，N 是一个不带电的金属空腔，在哪些情况下，放在绝缘板上的小纸屑(图中 S)不会被吸引() 【答案】AD 练习 19如图 176 所示，两个相同的空心金属球M 和 N，M 带电荷量 Q，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 () AP、R 上均出现感应电荷BP、R 上均没有感应电荷CP 上有感应电荷而R 上没有感应电荷DP 上没有感应电荷而R 上有感应电荷精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页图 1 76 【答案】D 练习 20(多项选择 )如下图，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 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页