【推荐】专题1-7 静电现象的应用-试题君之K三关2017-2018学年高二物理人教版（选修3-1） 9页

第一章 静电场 第7节 静电现象的应用 一、静电平衡状态 导体中（包括表面）没有电荷 的状态，叫做静电平衡状态。‎ 二、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 。‎ ‎2．在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度 。‎ 三、静电现象的应用 ‎1．尖端放电：带电导体尖端附近的电场很强，可使尖端附近的空气发生 而产生放电现象。‎ ‎2．静电屏蔽：电场中的导体由于静电感应，使得导体内部的合场强为 ，相当于外部电场影响不到导体内部，好像是外部电场被金属外壳“遮挡”住了，这种现象叫做静电屏蔽。‎ 定向移动 外表面 越大 电离 零 ‎　　处于静电平衡状态的导体的特点 ‎　　1．内部场强处处为零。‎ ‎　　2．整个导体是等势体，表面为等势面。‎ ‎　　3．导体外部表面附近的场强方向与该点的表面垂直。‎ ‎　　4．导体内部没有净电荷，净电荷分布在导体的外表面。‎ ‎　　5．导体表面越尖锐的位置电荷越密集，凹陷的位置几乎没有电荷。‎ ‎【例题】 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的中心O的距离为R。由于静电感应，在导体AB的两端分别出现感应电荷。当达到静电平衡时 A．导体A端的电势高于B端的电势 B．导体的感应电荷在O点产生的场强为，方向向右 C．导体的中心O的场强为零 D．撤去点电荷–Q后，导体带上了正电荷 参考答案：C 试题解析：当达到静电平衡时，导体是等势体，故导体A端的电势等于B端的电势，选项A错误；导体内部各点的合场强为零，则导体的中心O的场强为零，故感应电荷在O点产生的场强与点电荷–Q在O点的场强等大反向，大小为，方向向左，选项B错误，C正确；撤去点电荷–Q后，导体不带电，选项D错误。‎ 1．导体处于静电平衡状态，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 ‎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。如图所示，则A、B带电荷量分别为 A．QA=1×10–‎8 C，QB=1×10–‎‎8 C B．QA=2×10–‎8 C，QB=0‎ C．QA=0，QB=2×10–‎‎8 C D．QA=4×10–‎8 C，QB=–2×10–8 C ‎3．（2017·内蒙古包铁一中高一月考）如图所示，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 D．枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动 ‎4．（2017·海南省文昌中学高二期中）在以下的应用或现象中，属于静电防止的是 A．静电复印 B．静电喷涂 C．静电除尘 D．油罐车用铁链拖地运行 ‎5．在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成的，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．消除静电 B．除菌消毒 C．应用静电 D．防止静电 ‎6．某农村小塑料加工厂的高频热合机（焊缝机）产生的电磁波频率和电视信号频率接近，由于该村尚未通有线电视信号，空中的信号常常受到干扰，在电视荧屏上出现网状条纹，影响正常收看。为了使电视机不受干扰，可采取的办法是 A．将电视机用一个金属笼子罩起来 B．将电视机用一个金属笼子罩起来，并将金属笼接地 C．将高频热合机用一个金属笼子罩起来 D．将高频热合机用一个金属笼子罩起来，并将金属笼接地 ‎7．（2017·届江苏省丹阳高级中学高三月考）下列图片显示的技术中，属于防范静电危害的是 A． B． ‎ C． D．‎ ‎8．图为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是 A．到达集尘极的尘埃带正电荷 B．电场方向由集尘极指向放电极 C．带电尘埃所受电场力的方向与电场的方向相同 D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 ‎9．（2016·安徽省蚌埠市高二期中）带正电的空心金属球壳置于绝缘支架上，将4个原来不带电的金属小球按图示位置放置，A球用绝缘轻绳竖直悬挂，B球接地，C球用导线与球壳内部相连，D球与球壳内部接触。设大地电势为零，当达到静电平衡时，下列说法正确的是 A．由于静电感应，A球带负电，‎ B．B球接地带负电，但电势为零 C．C球不带电，但电势与球壳电势相等 D．D球带正电，电势为零 ‎10．（2017·届湖北省七市高三联考）已知把一个金属导体放入一个电场后，当达到静电平 衡时，导体的表面是一个等势面。现有表面光滑的金属板水平放置，在其正上方固定有正点电荷Q，有一带电荷量为+q的外有绝缘层的小球以初速度v0从金属板左侧滑上，如图所示。下列说法正确的是 A．小球受到的电场力先增大后减小 B．点电荷Q对小球先做负功后做正功 C．小球先做加速度增加的减速运动后做加速度减小的加速运动 D．小球做匀速直线运动 ‎11．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，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直 D．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 ‎12．（2017·北京市怀柔区高二期末）一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正点荷，其电场分布是如图所示中的哪一个 A B． ‎ C． D．‎ ‎13．（2017·江苏省宿迁市高一期末）如图所示，一个不带电的枕型导体AB，放在带正电的导体C附近（它们均与地绝缘）达到静电平衡后，下列说法正确的是 A．A端带正电 B．B端带正电 C．电势 D．电势 ‎14．如图所示，将原来不带电的绝缘导体AB，置于带正电的点电荷C所形成的电场中，规定大地或无穷远处的电势为零，则有 A．绝缘导体上A、B两点的电势相等，且都为负值 B．绝缘导体上A点的电势高于B点的电势，且都为正值 C．绝缘导体上的感应电荷在导体内部一点D产生的场强大小等于点电荷C在D点产生场强的大小 D．如果用手指瞬间接触导体AB后再把C移走，则导体AB带上正电荷 ‎15．（2017·河北省廊坊市一中高一月考）如图所示为空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电的小金属球放入腔内，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 A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ ‎16．（2017·广东省仲元中学高二期末）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．发出响声，提醒其他车辆和行人的注意 C．做为油罐车的标志 D．把电荷导入大地，避免由静电造成危害 ‎17．（2016·江苏卷）一个金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是 A．A点的电场强度比B点的大 B．小球表面的电势比容器内表面的低 C．B点的电场强度方向与该处内表面垂直 D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同 ‎1．D【解析】导体处于静电平衡，导体内部不是没有电场，而是外电场与感应电荷产生的电场的合场强为零，但两电场仍然存在，故A错误；不能说没有电荷，净电荷只分布在外表面上，自由电子和正电荷仍存在，只是显中性，故B错误；导体内部的电荷（电子与正电荷）的热运动仍然存在，故C错误。‎ ‎2．B【解析】根据接触带电原理和静电平衡条件知，正负电荷先中和，剩余电荷只能分布在导体外表面，故B正确，ACD错误。‎ ‎3．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ACD错误、 B正确。‎ ‎5．A【解析】穿棉布外套是为了防止摩擦起电，摩擦产生的静电积累多了会产生电火花，而乙醚为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸。所以穿导电材料制成的鞋子且设备接地良好，即及时导走产生的电荷，消除静电。故A正确。‎ ‎6．D【解析】为了使电视机能接收电磁波信号，但又不接收高频热合机产生的电磁波，应将高频热合机产生的电磁波信号屏蔽，而接地金属笼子具有屏蔽内电场的作用，故选项D正确。‎ ‎7．D【解析】复印机复印文件资料，就是利用静电墨粉成在鼓上，故A属于静电的利用；静电喷涂是利用异种电荷间的吸引力来工作的，故B属于静电的利用；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，C属于静电利用；下雨天，云层带电打雷，往往在屋顶安装避雷针，是导走静电，防止触电，故D属于静电防范。‎ ‎8．BD【解析】电子吸附尘埃使尘埃带负电，受力方向与电场的方向相反，AC错误。‎ ‎9．B【解析】由于静电感应，A球的左右两端带上不同的电荷，但整体不带电，故A错误；由于静电感应，B球带负电，但电势和大地的电势相等，为零，故B正确；C球在金属球壳的外部，会带上与球壳相同的电荷，故C错误；D球在球壳的内部，与球壳接触后成为球壳内部的一部分，所以D不带电，故D错误。故选B。‎ ‎【名师点睛】本题分析中要注意要学会找等势体。在这里，由于是等势体，同性电荷相斥，所以外部带正电。‎ ‎11．BCD【解析】处于静电平衡状态的导体，其内部的电荷不再受静电力的作用，故内部的场强处处为零，B正确；外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直，C正确；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，D正确；但内部的电势并不处处为零，而是大小相等电势差为零，A错误。‎ ‎12．B【解析】由于电场线是从正电荷或者无穷远出发出的，所以正点荷的电场线都是向外的，由于静电感应，金属球的内壁和外壁会出现感应电荷，会产生感应电场，感应电场的方向是与正电荷的电场的方向相反，最终达到平衡时，在球壳内部的电场为零，所以没有电场线，在球壳的外部电场线的方向是向外的，所以B正确。故选B。‎ ‎【名师点睛】本题需要掌握住点电荷的电场的分布情况，同时还要注意金属球壳的静电感应的影响。‎ ‎13．B【解析】电场中的处于静电平衡的导体是等势体，导体上电势处处相同，根据异种电 荷相吸，可知负电子运动到A端，所以A端在负电，B端带正电，A错误，B正确；处于静电平衡的导体是一个等势体，所以，CD错误。‎ ‎14．C【解析】处于静电平衡的导体，表面是等势面，导体是等势体，所以绝缘导体上A、B两点的电势相等，电场线从C到导体，再到无穷远，导体的电势高于大地的电势，为正值，所以A错误，B错误；处于静电平衡的导体内部的电场强度为零，D点的合场强为零，感应电荷在D点产生的电场强度与电荷C在D点产生的电场强度大小相等方向相反，所以C正确；用手指瞬间接触导体，大地上的电子转移到导体上，电子与导体右端的正电荷中和了，再把C移走后，导体AB带上负电荷，所以D错误。‎ ‎15．D【解析】当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图。‎ 由于A处电场线较密，B处电场线较疏，C处场强为零，则。根据顺着电场线方向电势降低，整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是，D正确。‎ ‎ ‎ ‎ ‎