9.4 静电的防止与利用（word版含答案）

9.4 静电的防止与利用 能力
一、单项选择题（共4小题；共16分）
1. 如图所示，接地金属球 的半径为 ，球外点电荷的电荷量为 ，到球心的距离为 ，则该金属球上感应电荷在球心 处产生的场强等于
A. B. C. D.
2. 长为 的导体棒原来不带电， 、 是位于棒上的两点，位置如图所示。现将一电荷量为 的点电荷放在距棒右端 处，达到静电平衡后，棒上感应电荷在 处产生的场强大小为 ，在 处产生的场强大小为 。则以下说法正确的是
A. B. ，
C. ，方向均向右 D. ，方向均向左
3. 如图所示，将悬在绝缘细线上带正电的小球 放在不带电的金属空心球壳 内（与内壁不接触），外加一个水平向右的场强为 的匀强电场，对于最后的结果，下列判断正确的是
A. 的右端带正电， 向左偏
B. 的右端带正电， 不偏左也不偏右
C. 的左端带正电， 向右偏
D. 的左端带正电， 不偏左也不偏右
4. 如图所示，有两个相同的空心金属球 和 ， 带电荷量为 ， 不带电（ 、 相距很远，互不影响），旁边各放一个不带电的金属球 和 ，当将带正电 的小球分别放入 和 的空腔中时
A. 、 上均有感应电荷 B. 、 上均没有感应电荷
C. 上有而 上没有感应电荷 D. 上没有而 上有感应电荷
二、双项选择题（共1小题；共4分）
5. 如图所示，金属球壳 带有正电，其上方有一小孔 ，静电计 的金属球 通过导线与金属小球 相连。以下判断中正确的是
A. 将 移近 ，但不与 接触， 指针会张开一定角度
B. 将 与 外表面接触后移开 ， 指针会张开一定角度
C. 将 与 内表面接触时， 指针不会张开一定角度
D. 将 从导线上解下，然后用绝缘细绳吊着从 上小孔放入 内，并与其内壁接触，再提出空腔，与 接触， 指针会张开一定角度
三、解答题（共1小题；共13分）
6. 如图所示，一个原来不带电的半径为 的金属球放在绝缘支架上，在其左侧放置一个电荷量为 的点电荷，点电荷到金属球左端的距离为 。
（1）求点电荷在金属球球心 点处产生的场强大小 。
（2）求金属球上感应电荷在球心 点处产生的场强大小 ，并说明方向。
答案
第一部分
1. D
【解析】处于静电平衡状态的导体内部场强为 是外加电场和感应电荷电场叠加的结果，即金属球上感应电荷在某点产生的场强与球外点电荷在该点产生的场强大小相等，即 ，而方向相反，合场强为 。故选D。
2. C
【解析】处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，则有：，，联立可得 。由于点电荷在 处产生的场强与在 处产生的场强方向均向左，所以棒上感应电荷在 处产生的场强与在 处产生的场强方向均向右，选项C正确，A、B、D错误。
3. B
【解析】在 的外部加一个水平向右的场强为 的匀强电场， 中的电子受到静电力的作用，将向左运动，所以 的左侧将带负电，右侧带正电，由此产生一个附加电场，对外部的电场起到屏蔽作用，所以 内部的 不受外部电场的影响，所以 不偏左也不偏右，选项B正确，A、C、D错误。
4. D
【解析】把带正电 的小球放入原来不带电的 的空腔内时， 中电子被带正电的小球吸引到内表面，内表面带负电，外表面剩余了正电荷，外表面带正电， 处于电场中，出现静电感应现象，从而导致 上有感应电荷出现。将带正电 的小球放入带电荷量为 的 的空腔内，因同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，正、负电荷的电荷量相等，则金属球壳外表面没有多余电荷，则 处没有电场，所以 上没有感应电荷，选项A、B、C错误，D正确。
第二部分
5. A， B
【解析】把 逐渐从远处向 移近过程中，由于静电感应， 的指针张开，选项A正确；把 与 的外表面接触，则 带正电，导致 的指针张开，选项B正确；把 与 的内表面接触，静电平衡后，电荷只分布在导体外表面，静电计可视为导体外表面，则 指针会张开，选项C错误。D选项中， 与 内壁接触时，由于静电屏蔽，小球 不会带电，故再与 接触时， 的指针不会张开一定角度，选项D错误。
第三部分
6. （1）
【解析】点电荷到金属球球心的距离为 ，根据点电荷场强公式 ，
可知点电荷在金属球球心 点处产生的场强大小为 ，方向向右。
（2） ，方向向左
【解析】根据静电平衡知识可知 点场强为零，即感应电荷在 点产生的场强与点电荷在 点产生的场强大小相等、方向相反，所以 ，方向向左。
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