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1、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,自由电荷京再发生定向移动.(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. | |(r(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,l I l I I l-111 I I IE,=-E.). .J 汽 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. I L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表面上.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
2、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 (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)比拟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来源网络,仅 供个人学习参考 C1l LH的点电荷放在距棒左端 R处,如图1 73所示.当棒到达静电平衡后,棒上的感应电荷
3、在棒内中点处产生的电场强度大小等于,方向.【答案】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 _?.2A. kr2-k&2B. 心+ 豆？?C. 0?D. k 工题型三：感应电场电场线确实定练习4.如下图,一个方形的金属盒, L . L .原来不带电,现将一个带电荷量为+ Q ；1, 旨:q卫A0CD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ik近的电
4、场线与外表垂直练习5.如图1 7 4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 ?女 公 一C. a端的电势不一定比d点的低D.杆内c处场强的P方向由c指向b【答案】 B图174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DA. EaEbEc, afbcB. Ea= EbEc, ()a=()b()cC. Ea= Eb = Ec, a= ()b()cD. EaEcEb , ()a()b()c练习7.如下图,在两个固
5、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 41、42、3344,那么(B)A. $4 3 3, $ 2 $ iB. $4=(|)3 $2=(|) 1C. $ 4V 3)3V (j) 2V (j) iD. (|) 4= () 3V (j) 2= () 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央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,且不尸 产JJ.I I影响原电场)自左以初速度Vo在金属板上向日；,一,r匚 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.
6、小球做匀速直线运动/ C.小球做变加速直线运动图1 713D.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,J Vi, .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(20带电体在导体(或导体壳、导体修罩)外：感应电荷分布在导体方面-义:异远同,v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:J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I . -导体接地：外外表
7、电荷被中和,导体内部有电场；导体本身和外部无电场平滑3净电荷在导体外表分布不均匀,导体外表锋利处电荷分布密集,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 的金属板附近,对于球和金属板之间形成 的电场线,在图中描绘正确的选项是练习11.多项选择如图1 7 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,说法正确的选项是A. A、B两点场强相等,且都为零B. A、B两点的场强不
8、相等精心整理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179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179等于零的是A.导体腔内任意点的场强,.% . f XI,.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
9、球 A带有4X10-8c的正电荷,上端开有适当小孔； 有绝缘柄的金 属小球B带有2X10- 8c的负电荷,使B球和A球内壁接触,如图17 10所示,那么A、B带电量 分别为B A. Qa= 10 8C, Qb= 10 8CB. Qa= 2X10 8C, Qb= 0C. Qa= 0, Qb= 2X10 8CD. Qa = 4X10 8C, Qb=-2X10 8C三练习15.如图1 710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
10、的箔片 .填“张开或“不精心整理张开图 1 7 10【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11 I I I练习16.如图17 8所示,空心导体上方有一靠近的带有正电的带电.-,V- - ,I 1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% Xj A.向上偏转的类平抛运动,IB.向下偏转的类平抛运动C.匀速直线运动D.变速直线运动谈慧金MN0、1图178【答案C练习17羽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 ,1内不和球壁接触
11、,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 7 5所示,以下说法正确的有A . A往左偏离竖直方向,B往右偏离竖直方向B. A的位置不变,B往右偏离竖直方向C. A往左偏离竖直方向,B的位置不变精心整理D. A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A. P、R上均出现感应电荷*%/火： ： L 二-1B. P、R上均没有感应电荷C. P上有感应电荷而 R上没有感应电荷D. P上没有感应电荷而 R上有感应电荷图176【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