1.7静电现象的应用—人教版高中物理选修3-1同步练习
文档属性
| 名称 | 1.7静电现象的应用—人教版高中物理选修3-1同步练习 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 191.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-08-11 22:08:40 | ||
图片预览
文档简介
静电现象的应用
学校 : 姓名： 班级： 考号：
一、单选题（本大题共 10 小题，共 40.0 分）
5712666-116533干燥的冬天开车门时手与金属车门之间容易“触电”，为了防止 “触电”，在淘宝上出现了名叫“静电消除器”的产品，手持 “静电消除器”与车体金属部分接触一下 如图所示 ，就可以防
止“触电”。关于这一现象及这一产品，下列说法不 ． 正． 确．的是
这种“触电”现象是一种静电现象
“静电消除器”应该为导体
人体通过“静电消除器”与车体接触时， 人体与车体上的电荷都被“静电消除器”吸收而消失
人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体最终构成一个等势体
在电力行业，有一种“超高压带电作业法”。这种作业方法是施工人员穿上由金属丝和棉纱制
成的“均压服”， 使人体在接近高压带电体的过程中， 逐步减小人体与高压带电体间的电势差， 最终使人体的电势与高压带电体的电势相等。下列说法正确的是
“均压服”有静电屏蔽作用，使“均压服”内电场强度为零，可以保护人体
“均压服”有静电屏蔽作用，使“均压服”内的电势为零，可以保护人体
当人体的电势与高压带电体的电势相等时，电荷定向移动的速率很小，因此人体无危险
当人体的电势与高压带电体的电势相等时，电荷在“均压服”上移动，因此人体无危险
据新闻媒体报道： 2018 年 8 月 31 日下午，武汉工程职业技术学院一名大二学生骆某被雷击倒地， 不幸身亡。这一事件告诫我们，防雷十分重要。在野外遇到电闪雷呜时，应当
躲进小山洞 B. 躲在大树下
C. 撑着钢柄雨伞 D. 站在避雷针旁边
如图所示，金属球 A 的半径为 R，球外一个点电荷带电量为 q，到球心的距离为 L，则金属球上感应电荷在球心 O 产生电场的电场强度大小为
A.
B.
C.
D.
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 的关系是
A.
，
B.
，
C.
，
D.
，
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的细杆
MN ，如图所示．金属
球上感应电荷产生的电场在球内直径上
a、b、c 三点的电场分别为
、 、 ，三者相比有
A.
最大
B.
最大
C.
最大
D.
金属球壳原来带有电荷，而验电器原来不带电，如图所示，现将金属球
壳内表面与验电器的金属小球相连．验电器的金属箔将
5.
6.
7.
A.
不会张开
B.
一定会张开
C.
先张开，后闭合
D.
可能会张开
1849333192761图中 P 是一个带电体， N 是一个不带电的金属壳，在图示情况下，放在绝缘板上的小纸屑 图中会被吸引的是
B. C. D.
如图所示，把原来不带电的金属壳 B 的外表面接地，将一带正电的小球 A 从小孔中放入金属壳内，但不与 B 发生接触，达到静电平衡状态后，则
B 的空腔内电场强度为零
B 不带电
B 的内表面带负电
将 A 移走后， B 的外表面带负电
使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是
B.
C. D.
二、多选题（本大题共 3 小题，共 12.0 分）
如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器 A 和一个带正电荷的空腔导体 下列实验方法中能使验电器箔片张开的是
1861999-2494460用取电棒 带绝缘柄的导体棒 先跟 B 的内壁接触一下后再跟 A 接触
用取电棒 C 先跟 B 的外壁接触一下后再跟 A 接触
用带绝缘外皮的导线把验电器 A 跟取电棒 C 的导体部分相连，再把取电棒 C 与 B 的内壁接触
使验电器 A 靠近 B
如图所示，带电体 Q 靠近一个接地空腔导体，空腔内无电荷。在达到静电平衡后，下列物理量中，等于零的是
导体腔内任意点的场强 B. 导体腔内任意点的电势
C. 导体腔外表面的电荷量 D. 导体腔内表面的电荷量
多选 如图所示， B 是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳， A 是验电器，
A、B 相距较远，导线 C 的一端接验电器的金属球， 下列现象正确的是
A. 将
C 的另一端与
B 的外壳接触，验电器的金属箔张开
B. 将
C 的另一端与
B 的内表面接触，验电器的金属箔张开
C. 将
C 的另一端与
B 的外壳接触，验电器的金属箔不张开
D. 将
C 的另一端与
B 的内表面接触，验电器的金属箔不张开
三、计算题（本大题共 3 小题，共 30.0 分）
如图所示， 带电荷量为 的点电荷与均匀带电薄板相距为 2d，点电荷到带电薄板的垂通过板的几何中心．若图中 a 点处的电场强度为零，根据对称性，求带电薄板在图中 b 点处产生的电场强度大小和方向． 静电力常量为
1849333-5041679如图所示，在不带电的半径为 R 的导体球附近一点 A 处，从无穷远处移来一点电荷，点电荷的
电荷量为 ，若 A 点到球面的距离为 L，当达到静电平衡时，导体球上的感应电荷在球心 O 处产生的场强大小等于多少？其方向如何？
电学实验难，是大家公认的，小明有点儿得意的是，大家都说静电平衡难，但他却觉得比较简
单，如下情景小明就认为是小菜一碟：长为 L 的导体棒原来不带电，现将一带电量为 的点电
荷放在距导体棒左端 R 处，如图所示，当导体棒达到静电平衡后，求棒上感应电荷在棒内中点P 处产生的电场强度的大小和方向．请你也试一试．
答案和解析
【答案】 C
【解析】
【分析】
本题主要考查了生活中的静电现象，比较容易。手接触车体发生“触电”是静电现象，“静电消除器”并不是消除了电荷，而是发生了电荷的中和。
【解答】
1469333141200干燥的冬天，人体容易带上静电，当接触金属车门时就会出现放电现象，所以这种“触电”现象
是一种静电现象，故 A 正确；
手持“静电消除器”与车体金属部分接触一下，人体带上静电通过“静电消除器”发生中和，所
以“静电消除器”为导体，故 B 正确；
根据电荷守恒定律，人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体上的电荷通过“静电消除器”发生中和，而不是被“静电消除器”吸收而消失了，故 C 错误；
人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体处于静电平衡，处于静电平衡的整个导体是
等势体，故 D 正确。
本题选不正确的，故选 C。
【答案】 A
【解析】
【分析】
本题考查了屏蔽服的作用，要求同学们能用物理知识解释生活中的现象，难度不大，属于基础题。处在高压电场中的人体，会有危险电流流过，危及人身安全，因而所有进入高电场的工作人员，都应穿全套屏蔽服．带电作业屏蔽服又叫等电位均压服，是采用均匀的导体材料和纤维材料制成的服装．其作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护
人体免受高压电场及电磁波的危害．成套的屏蔽服装应包括上衣、裤子、帽子、袜子、手套、鞋及其相应的连接线和连接头。
【解答】
1431333164401屏蔽服作用是在穿用后， 使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面， 从而防
护人体免受高压电场及电磁波的危害。等电位说明电势相等而不是等于 0，等电势时电势差为 0，电场强度为 0。故 A 正确， B 错误；
当人体的电势与带电体的电势相等时，电荷不发生定向移动，故 CD 错误。
故选 A。
【答案】 A
【解析】
【分析】
野外遇到电闪雷鸣时，由于有很高的电压，容易使空气电离从而导电，所以可以伏在地表，或躲在小山洞，应尽量避免躲在高楼或大树下。应该尽量减低身体高度，即蹲下身子，抱住头部，要是开车躲在车里面最最安全。
掌握住一些生活常识本题即可求解。
【解答】 野外遇到电闪雷鸣时，由于有很高的电压，容易使空气电离从而导电，电流通过人体就
会对人体造成伤害，甚至使人死亡，所以进入山洞是安全的，故 A 正确；
物体越高越容易与雷电接触，故不能躲在大树下，故 B 错误；
钢柄是导体，故易导电，对人体不安全，故 C 错误；
避雷针也是导体， 且电流通过避雷针导入地下， 所以靠近避雷针近也会对人体有危险， 故 D 错误。故选 A。
【答案】 B
【解析】
【分析】
金属球处于静电平衡状态时， 在导体内部电荷 Q 所形成的外电场 E 与感应电荷产生的“附加电场 ” 同时存在的，且在导体内部任何一点，外电场电场场强 E 与附加电场的场强 大小相等，方向相反。
此题关键要明确静电平衡导体的特点，即内部场强处处为零，是个等势体，注意合场强与各个电荷产生场强的关系。
【解答】
即感应电荷在导体内部产生的电场与球外电荷产生的电场强度大小相等，所以在球心处产生的感应
电场的场强大小为：
。故 ACD 错误， B 正确。
故选 B。
5.【答案】 D
【解析】
【分析】
将带正电的小金属球 A 放入腔中，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．整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面．画出电场线的分布，根据电场线越
密，场强越大，顺着电场线，电势降低，判断电势的高低；
本题抓住处于静电平衡导体的特点是关键，比较场强大小和电势高低常常画电场线，形象直观地判
断。
【解答】
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
。
球外点电荷 q 在 O 点产生的场强大小为： 。根据静电平衡的特点：导体内部场强处处为零，
故选 D 。
【答案】 C
【解析】
【分析】
静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，则金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆 MN 产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消。根据带电的细杆 MN 在 abc 三点产生的场强大小，判断金属球上感应电荷产生的电场在 a、b、c 三点的场强大小关系。
本题静电感应问题，抓住静电平衡导体的特点是关键。常规题。要注意金属球内场强为零是指合场强为零。
【解答】
75873331142686静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆 MN 产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消。 c 点离带电的细杆 MN 最近，带电的细杆 MN 在 c 点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在 c 点处产生的场强最大，即 最大，故 C 正确。
故选 C。
【答案】 B
【解析】
【分析】
验电器的小金属球与空心金属球壳用导线连接，不论是连在球壳内部或是外边，效果都一样，即都使两者成为一个共同的导体。
【解答】
金属球壳、 验电器构成一个整体， 电荷要重新分布， 金属箔片上带上电荷所以张开， 故 B 正确； ACD
错 误 。 故选 B。
【答案】 B
【解析】
【分析】
静电屏蔽：处于电场中的空腔导体或金属网罩，其空腔部分的场强处处为零，即能把外电场遮住， 使内部不受外电场的影响，这就是静电屏蔽。屏蔽作用是金属材料制成的壳体或网罩，当存在电场时，金属壳被感应带电，导致电荷重新分布，出现感应电场，从而与原来电场相叠加，出现合电场强度为零，起到屏蔽的作用，导致小纸屑不能被吸引。
2710666178445绝缘板上的小纸屑 图中 能否会被吸引，只要判定此处有无电场，若有电场，则会出现感应电荷，
从而被吸引，因此通过对负电荷在金属壳的不同位置及接地情况来分析是否会被吸引。本题主要考查静电屏蔽，关键要理解静电屏蔽。
【解答】
当负电荷放在金属壳外时，使金属壳上端带正电荷，下端带负电荷，两端出现电压，导致感应电
场与外电场相叠加， 所以内部电场强度为零； 因此绝缘板上的小纸屑 图中 不会被吸引， 故 A 错误；
当负电荷放在金属壳内时，使金属壳内部带正电荷，外部带负电荷，导致出现感应电场；从而使得绝缘板上的小纸屑 图中 会被吸引，故 B 正确；
当负电荷放在金属壳外时，使金属壳上端带正电荷，由于下端接地，则不带电，两端仍出现电压，
导致感应电场与外电场相互叠加，出现合电场强度为零；从而使得绝缘板上的小纸屑 图中 不会被
吸引，故 C 错误；
当负电荷放在金属壳内时，由于接地，则使金属壳外不带电，所以外部没有电场，从而使得绝缘板上的小纸屑 图中 不会被吸引，故 D 错误。
故选 B。
【答案】 C
【解析】 解： A、由于静电感应，金属球壳 B 内壁感应出负电荷， A 带正电，则 B 的空腔内电场强度不为零。故 A 错误。
B、C、金属球壳 B 外表面接地，大地中电子跑到球壳 B 外表面上将正电荷中和，所以 B 外表面不带电，内表面带负电。故 B 错误， C 正确；
D 、将 A 移走后，由于 B 接地，所以 B 不带电， B 的外表面也不带电。故 D 错误故选： C。
静电平衡后，由于静电感应，金属球壳 B 内壁感应出负电荷，外表面接地，不带电。 B 的空腔内电
场强度不为零。金属球壳 B 是一个等势体。
本题考查对于感应起电的理解能力。抓住静电平衡导体的特点，就能正确解答。
【答案】 B
【解析】 略
【答案】 BCD
【解析】
【分析】
在静电平衡状态下，不论是空心导体还是实心导体，不论导体本身带电多少，或者导体是否处于外电场中，必定为等势体，其内部场强为零，净电荷只分布在外表面上，这是静电屏蔽的理论基础。弄清静电屏蔽的实质，并能正确理解和应用，尤其注意静电平衡状态特点，注意所学基础知识的灵活应用。
【解答】
手持一个带绝缘柄的金属小球 C，把 C 接触 B 的内壁，由于净电荷只分布在外表面上，所以不能
使小球 C 带上电荷，所以，再移出 C 与 A 的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使 A 带电，故
A 错误；
用取电棒 C 先跟 B 的外壁接触一下后再跟 A 接触，由于净电荷只分布在外表面上，所以能使小球
C 带上电荷， C 与 A 接触时 A 能带电，使金属箔张开，故 B 正确；
用绝缘导线把验电器跟取电棒 C 的导体部分相连，再把取电棒与 B 的内壁接触后三者组成新的等势体，电荷将传递到 A，使金属箔张开，故 C 正确；
使验电器 A 靠近 B， A 将由于静电感应，使金属箔张开，故 D 正确。故选 BCD 。
【答案】 ABD
【解析】
【分析】
1431333319600处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在外表面，内表面电荷为零 内部场强处处为零，内部电势为
零，导体是个等势体，外表面是个等势面，这样导体内部不受外电场影响，类似与外壳对内部起到保护作用，称之为静电屏蔽．
理解静电屏蔽的原理是解题的关键．
【解答】
静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，且内表面不带电，故 AD 正确
由于导体接地，故整个导体的电势为零，故 B 正确
导体外表面受带电体 Q 的影响，所带电荷量不为零，故 C 错误。故选 ABD ．
【答案】 AB
【解析】
【分析】
本题考查对于感应起电的理解能力，抓住静电平衡导体的特点，注意静电平衡的电荷分布；同时还要区别各选项中不同之处。
静电平衡后，由于静电感应，金属球壳 B 内壁没有电荷，电荷全部分布在外表面，通过感应或接触起电，从而可判定静电计的指针如何变化。
不管 C 接 B 的外壳还是内表面，验电器的金属球导电杆和金箔通过导线 C 与 B 就构成一个整体，依平衡状态带电体电荷只分布在外表面上，由于验电器在 B 的外部，也就成了这个整体的外表面的一部分，因此验电器的金箔就带上了电。
【解答】
当把 C 与 B 的外表面接触，则 C 带电，导致 A 的指针张开，故 A 正确， C 错误。
把 C 与 B 的内表面接触，静电平衡后，电荷只分布在外表面，但静电计仍处于外表面，则 B 指
针会张开，故 B 正确， D 错误。故选 AB。
【答案】 解： q 在 a 点形成的电场强度的大小为 ，方向向左；
因 a 点场强为零，故薄板在
a 点的场强方向向右，大小也为
；
由对称性可知，薄板在 b 点的场强也为
，方向向左。
【解析】 由点电荷的场强公式可得出
q 在 a 点形成的场强，由电场的叠加原理可求得薄板在
a 点的
场强大小及方向；由对称性可知薄板在
b 点形成的场强；
题目中要求的是薄板形成的场强，看似无法解决；但注意
a 点的场强是由薄板及点电荷的电场叠加
而成，故可求得薄板在 a 点的电场强度，而薄板两端的电场是对称的，故由对称性可解。
15.【答案】 解：点电荷 q 在球心处产生的场强
，方向水平向右
据静电平衡的特点知，电荷
q 和球面上感应电荷在球心
O 处产生的场强大小相等，方向相反，则球
面上感应电荷在球心 O 处的场强大小
，方向在 AO 连线上，由 O 点指向
。
则导体球上的感应电荷在球心
O 处产生的场强大小为
，方向在 AO 连线上，由 O 点指向
。
【解析】 本题考查处于静电平衡的金属球内部场强处处为零，以及掌握点电荷的场强公式。
由于静电平衡， 0 点的合场强为零，即电荷 q 和球面上感应电荷在球心 O 处产生的场强大小相等， 方向相反，从而求得感应电荷在球心 O 处产生的场强的大小和方向。
16.【答案】 解：点电荷 q 在 P 点产生的电场强度为：
1431333256300，方向向右；
由静电平衡规律可知，感应电荷在 P 点产生的电场强度 与 满足：
；
联立解得：
，
负号表示方向与 相反，即方向向左。
答：棒上感应电荷在棒内中点 P 处产生的电场强度的大小 ，方向向左。
【解析】 本题考查静电感应和静电平衡，达到静电平衡状态的导体是一个等势体，内部电场处处为零。
达到静电平衡状态的导体内部电场处处为零，是因为导体上感应电荷产生的电场和外部电场等大反向，故棒上感应电荷在棒内 P 点产生的电场和点电荷 产生的电场大小相等，方向相反。
学校 : 姓名： 班级： 考号：
一、单选题（本大题共 10 小题，共 40.0 分）
5712666-116533干燥的冬天开车门时手与金属车门之间容易“触电”，为了防止 “触电”，在淘宝上出现了名叫“静电消除器”的产品，手持 “静电消除器”与车体金属部分接触一下 如图所示 ，就可以防
止“触电”。关于这一现象及这一产品，下列说法不 ． 正． 确．的是
这种“触电”现象是一种静电现象
“静电消除器”应该为导体
人体通过“静电消除器”与车体接触时， 人体与车体上的电荷都被“静电消除器”吸收而消失
人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体最终构成一个等势体
在电力行业，有一种“超高压带电作业法”。这种作业方法是施工人员穿上由金属丝和棉纱制
成的“均压服”， 使人体在接近高压带电体的过程中， 逐步减小人体与高压带电体间的电势差， 最终使人体的电势与高压带电体的电势相等。下列说法正确的是
“均压服”有静电屏蔽作用，使“均压服”内电场强度为零，可以保护人体
“均压服”有静电屏蔽作用，使“均压服”内的电势为零，可以保护人体
当人体的电势与高压带电体的电势相等时，电荷定向移动的速率很小，因此人体无危险
当人体的电势与高压带电体的电势相等时，电荷在“均压服”上移动，因此人体无危险
据新闻媒体报道： 2018 年 8 月 31 日下午，武汉工程职业技术学院一名大二学生骆某被雷击倒地， 不幸身亡。这一事件告诫我们，防雷十分重要。在野外遇到电闪雷呜时，应当
躲进小山洞 B. 躲在大树下
C. 撑着钢柄雨伞 D. 站在避雷针旁边
如图所示，金属球 A 的半径为 R，球外一个点电荷带电量为 q，到球心的距离为 L，则金属球上感应电荷在球心 O 产生电场的电场强度大小为
A.
B.
C.
D.
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 的关系是
A.
，
B.
，
C.
，
D.
，
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的细杆
MN ，如图所示．金属
球上感应电荷产生的电场在球内直径上
a、b、c 三点的电场分别为
、 、 ，三者相比有
A.
最大
B.
最大
C.
最大
D.
金属球壳原来带有电荷，而验电器原来不带电，如图所示，现将金属球
壳内表面与验电器的金属小球相连．验电器的金属箔将
5.
6.
7.
A.
不会张开
B.
一定会张开
C.
先张开，后闭合
D.
可能会张开
1849333192761图中 P 是一个带电体， N 是一个不带电的金属壳，在图示情况下，放在绝缘板上的小纸屑 图中会被吸引的是
B. C. D.
如图所示，把原来不带电的金属壳 B 的外表面接地，将一带正电的小球 A 从小孔中放入金属壳内，但不与 B 发生接触，达到静电平衡状态后，则
B 的空腔内电场强度为零
B 不带电
B 的内表面带负电
将 A 移走后， B 的外表面带负电
使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是
B.
C. D.
二、多选题（本大题共 3 小题，共 12.0 分）
如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器 A 和一个带正电荷的空腔导体 下列实验方法中能使验电器箔片张开的是
1861999-2494460用取电棒 带绝缘柄的导体棒 先跟 B 的内壁接触一下后再跟 A 接触
用取电棒 C 先跟 B 的外壁接触一下后再跟 A 接触
用带绝缘外皮的导线把验电器 A 跟取电棒 C 的导体部分相连，再把取电棒 C 与 B 的内壁接触
使验电器 A 靠近 B
如图所示，带电体 Q 靠近一个接地空腔导体，空腔内无电荷。在达到静电平衡后，下列物理量中，等于零的是
导体腔内任意点的场强 B. 导体腔内任意点的电势
C. 导体腔外表面的电荷量 D. 导体腔内表面的电荷量
多选 如图所示， B 是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳， A 是验电器，
A、B 相距较远，导线 C 的一端接验电器的金属球， 下列现象正确的是
A. 将
C 的另一端与
B 的外壳接触，验电器的金属箔张开
B. 将
C 的另一端与
B 的内表面接触，验电器的金属箔张开
C. 将
C 的另一端与
B 的外壳接触，验电器的金属箔不张开
D. 将
C 的另一端与
B 的内表面接触，验电器的金属箔不张开
三、计算题（本大题共 3 小题，共 30.0 分）
如图所示， 带电荷量为 的点电荷与均匀带电薄板相距为 2d，点电荷到带电薄板的垂通过板的几何中心．若图中 a 点处的电场强度为零，根据对称性，求带电薄板在图中 b 点处产生的电场强度大小和方向． 静电力常量为
1849333-5041679如图所示，在不带电的半径为 R 的导体球附近一点 A 处，从无穷远处移来一点电荷，点电荷的
电荷量为 ，若 A 点到球面的距离为 L，当达到静电平衡时，导体球上的感应电荷在球心 O 处产生的场强大小等于多少？其方向如何？
电学实验难，是大家公认的，小明有点儿得意的是，大家都说静电平衡难，但他却觉得比较简
单，如下情景小明就认为是小菜一碟：长为 L 的导体棒原来不带电，现将一带电量为 的点电
荷放在距导体棒左端 R 处，如图所示，当导体棒达到静电平衡后，求棒上感应电荷在棒内中点P 处产生的电场强度的大小和方向．请你也试一试．
答案和解析
【答案】 C
【解析】
【分析】
本题主要考查了生活中的静电现象，比较容易。手接触车体发生“触电”是静电现象，“静电消除器”并不是消除了电荷，而是发生了电荷的中和。
【解答】
1469333141200干燥的冬天，人体容易带上静电，当接触金属车门时就会出现放电现象，所以这种“触电”现象
是一种静电现象，故 A 正确；
手持“静电消除器”与车体金属部分接触一下，人体带上静电通过“静电消除器”发生中和，所
以“静电消除器”为导体，故 B 正确；
根据电荷守恒定律，人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体上的电荷通过“静电消除器”发生中和，而不是被“静电消除器”吸收而消失了，故 C 错误；
人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体处于静电平衡，处于静电平衡的整个导体是
等势体，故 D 正确。
本题选不正确的，故选 C。
【答案】 A
【解析】
【分析】
本题考查了屏蔽服的作用，要求同学们能用物理知识解释生活中的现象，难度不大，属于基础题。处在高压电场中的人体，会有危险电流流过，危及人身安全，因而所有进入高电场的工作人员，都应穿全套屏蔽服．带电作业屏蔽服又叫等电位均压服，是采用均匀的导体材料和纤维材料制成的服装．其作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护
人体免受高压电场及电磁波的危害．成套的屏蔽服装应包括上衣、裤子、帽子、袜子、手套、鞋及其相应的连接线和连接头。
【解答】
1431333164401屏蔽服作用是在穿用后， 使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面， 从而防
护人体免受高压电场及电磁波的危害。等电位说明电势相等而不是等于 0，等电势时电势差为 0，电场强度为 0。故 A 正确， B 错误；
当人体的电势与带电体的电势相等时，电荷不发生定向移动，故 CD 错误。
故选 A。
【答案】 A
【解析】
【分析】
野外遇到电闪雷鸣时，由于有很高的电压，容易使空气电离从而导电，所以可以伏在地表，或躲在小山洞，应尽量避免躲在高楼或大树下。应该尽量减低身体高度，即蹲下身子，抱住头部，要是开车躲在车里面最最安全。
掌握住一些生活常识本题即可求解。
【解答】 野外遇到电闪雷鸣时，由于有很高的电压，容易使空气电离从而导电，电流通过人体就
会对人体造成伤害，甚至使人死亡，所以进入山洞是安全的，故 A 正确；
物体越高越容易与雷电接触，故不能躲在大树下，故 B 错误；
钢柄是导体，故易导电，对人体不安全，故 C 错误；
避雷针也是导体， 且电流通过避雷针导入地下， 所以靠近避雷针近也会对人体有危险， 故 D 错误。故选 A。
【答案】 B
【解析】
【分析】
金属球处于静电平衡状态时， 在导体内部电荷 Q 所形成的外电场 E 与感应电荷产生的“附加电场 ” 同时存在的，且在导体内部任何一点，外电场电场场强 E 与附加电场的场强 大小相等，方向相反。
此题关键要明确静电平衡导体的特点，即内部场强处处为零，是个等势体，注意合场强与各个电荷产生场强的关系。
【解答】
即感应电荷在导体内部产生的电场与球外电荷产生的电场强度大小相等，所以在球心处产生的感应
电场的场强大小为：
。故 ACD 错误， B 正确。
故选 B。
5.【答案】 D
【解析】
【分析】
将带正电的小金属球 A 放入腔中，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．整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面．画出电场线的分布，根据电场线越
密，场强越大，顺着电场线，电势降低，判断电势的高低；
本题抓住处于静电平衡导体的特点是关键，比较场强大小和电势高低常常画电场线，形象直观地判
断。
【解答】
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
。
球外点电荷 q 在 O 点产生的场强大小为： 。根据静电平衡的特点：导体内部场强处处为零，
故选 D 。
【答案】 C
【解析】
【分析】
静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，则金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆 MN 产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消。根据带电的细杆 MN 在 abc 三点产生的场强大小，判断金属球上感应电荷产生的电场在 a、b、c 三点的场强大小关系。
本题静电感应问题，抓住静电平衡导体的特点是关键。常规题。要注意金属球内场强为零是指合场强为零。
【解答】
75873331142686静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆 MN 产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消。 c 点离带电的细杆 MN 最近，带电的细杆 MN 在 c 点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在 c 点处产生的场强最大，即 最大，故 C 正确。
故选 C。
【答案】 B
【解析】
【分析】
验电器的小金属球与空心金属球壳用导线连接，不论是连在球壳内部或是外边，效果都一样，即都使两者成为一个共同的导体。
【解答】
金属球壳、 验电器构成一个整体， 电荷要重新分布， 金属箔片上带上电荷所以张开， 故 B 正确； ACD
错 误 。 故选 B。
【答案】 B
【解析】
【分析】
静电屏蔽：处于电场中的空腔导体或金属网罩，其空腔部分的场强处处为零，即能把外电场遮住， 使内部不受外电场的影响，这就是静电屏蔽。屏蔽作用是金属材料制成的壳体或网罩，当存在电场时，金属壳被感应带电，导致电荷重新分布，出现感应电场，从而与原来电场相叠加，出现合电场强度为零，起到屏蔽的作用，导致小纸屑不能被吸引。
2710666178445绝缘板上的小纸屑 图中 能否会被吸引，只要判定此处有无电场，若有电场，则会出现感应电荷，
从而被吸引，因此通过对负电荷在金属壳的不同位置及接地情况来分析是否会被吸引。本题主要考查静电屏蔽，关键要理解静电屏蔽。
【解答】
当负电荷放在金属壳外时，使金属壳上端带正电荷，下端带负电荷，两端出现电压，导致感应电
场与外电场相叠加， 所以内部电场强度为零； 因此绝缘板上的小纸屑 图中 不会被吸引， 故 A 错误；
当负电荷放在金属壳内时，使金属壳内部带正电荷，外部带负电荷，导致出现感应电场；从而使得绝缘板上的小纸屑 图中 会被吸引，故 B 正确；
当负电荷放在金属壳外时，使金属壳上端带正电荷，由于下端接地，则不带电，两端仍出现电压，
导致感应电场与外电场相互叠加，出现合电场强度为零；从而使得绝缘板上的小纸屑 图中 不会被
吸引，故 C 错误；
当负电荷放在金属壳内时，由于接地，则使金属壳外不带电，所以外部没有电场，从而使得绝缘板上的小纸屑 图中 不会被吸引，故 D 错误。
故选 B。
【答案】 C
【解析】 解： A、由于静电感应，金属球壳 B 内壁感应出负电荷， A 带正电，则 B 的空腔内电场强度不为零。故 A 错误。
B、C、金属球壳 B 外表面接地，大地中电子跑到球壳 B 外表面上将正电荷中和，所以 B 外表面不带电，内表面带负电。故 B 错误， C 正确；
D 、将 A 移走后，由于 B 接地，所以 B 不带电， B 的外表面也不带电。故 D 错误故选： C。
静电平衡后，由于静电感应，金属球壳 B 内壁感应出负电荷，外表面接地，不带电。 B 的空腔内电
场强度不为零。金属球壳 B 是一个等势体。
本题考查对于感应起电的理解能力。抓住静电平衡导体的特点，就能正确解答。
【答案】 B
【解析】 略
【答案】 BCD
【解析】
【分析】
在静电平衡状态下，不论是空心导体还是实心导体，不论导体本身带电多少，或者导体是否处于外电场中，必定为等势体，其内部场强为零，净电荷只分布在外表面上，这是静电屏蔽的理论基础。弄清静电屏蔽的实质，并能正确理解和应用，尤其注意静电平衡状态特点，注意所学基础知识的灵活应用。
【解答】
手持一个带绝缘柄的金属小球 C，把 C 接触 B 的内壁，由于净电荷只分布在外表面上，所以不能
使小球 C 带上电荷，所以，再移出 C 与 A 的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使 A 带电，故
A 错误；
用取电棒 C 先跟 B 的外壁接触一下后再跟 A 接触，由于净电荷只分布在外表面上，所以能使小球
C 带上电荷， C 与 A 接触时 A 能带电，使金属箔张开，故 B 正确；
用绝缘导线把验电器跟取电棒 C 的导体部分相连，再把取电棒与 B 的内壁接触后三者组成新的等势体，电荷将传递到 A，使金属箔张开，故 C 正确；
使验电器 A 靠近 B， A 将由于静电感应，使金属箔张开，故 D 正确。故选 BCD 。
【答案】 ABD
【解析】
【分析】
1431333319600处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在外表面，内表面电荷为零 内部场强处处为零，内部电势为
零，导体是个等势体，外表面是个等势面，这样导体内部不受外电场影响，类似与外壳对内部起到保护作用，称之为静电屏蔽．
理解静电屏蔽的原理是解题的关键．
【解答】
静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，且内表面不带电，故 AD 正确
由于导体接地，故整个导体的电势为零，故 B 正确
导体外表面受带电体 Q 的影响，所带电荷量不为零，故 C 错误。故选 ABD ．
【答案】 AB
【解析】
【分析】
本题考查对于感应起电的理解能力，抓住静电平衡导体的特点，注意静电平衡的电荷分布；同时还要区别各选项中不同之处。
静电平衡后，由于静电感应，金属球壳 B 内壁没有电荷，电荷全部分布在外表面，通过感应或接触起电，从而可判定静电计的指针如何变化。
不管 C 接 B 的外壳还是内表面，验电器的金属球导电杆和金箔通过导线 C 与 B 就构成一个整体，依平衡状态带电体电荷只分布在外表面上，由于验电器在 B 的外部，也就成了这个整体的外表面的一部分，因此验电器的金箔就带上了电。
【解答】
当把 C 与 B 的外表面接触，则 C 带电，导致 A 的指针张开，故 A 正确， C 错误。
把 C 与 B 的内表面接触，静电平衡后，电荷只分布在外表面，但静电计仍处于外表面，则 B 指
针会张开，故 B 正确， D 错误。故选 AB。
【答案】 解： q 在 a 点形成的电场强度的大小为 ，方向向左；
因 a 点场强为零，故薄板在
a 点的场强方向向右，大小也为
；
由对称性可知，薄板在 b 点的场强也为
，方向向左。
【解析】 由点电荷的场强公式可得出
q 在 a 点形成的场强，由电场的叠加原理可求得薄板在
a 点的
场强大小及方向；由对称性可知薄板在
b 点形成的场强；
题目中要求的是薄板形成的场强，看似无法解决；但注意
a 点的场强是由薄板及点电荷的电场叠加
而成，故可求得薄板在 a 点的电场强度，而薄板两端的电场是对称的，故由对称性可解。
15.【答案】 解：点电荷 q 在球心处产生的场强
，方向水平向右
据静电平衡的特点知，电荷
q 和球面上感应电荷在球心
O 处产生的场强大小相等，方向相反，则球
面上感应电荷在球心 O 处的场强大小
，方向在 AO 连线上，由 O 点指向
。
则导体球上的感应电荷在球心
O 处产生的场强大小为
，方向在 AO 连线上，由 O 点指向
。
【解析】 本题考查处于静电平衡的金属球内部场强处处为零，以及掌握点电荷的场强公式。
由于静电平衡， 0 点的合场强为零，即电荷 q 和球面上感应电荷在球心 O 处产生的场强大小相等， 方向相反，从而求得感应电荷在球心 O 处产生的场强的大小和方向。
16.【答案】 解：点电荷 q 在 P 点产生的电场强度为：
1431333256300，方向向右；
由静电平衡规律可知，感应电荷在 P 点产生的电场强度 与 满足：
；
联立解得：
，
负号表示方向与 相反，即方向向左。
答：棒上感应电荷在棒内中点 P 处产生的电场强度的大小 ，方向向左。
【解析】 本题考查静电感应和静电平衡，达到静电平衡状态的导体是一个等势体，内部电场处处为零。
达到静电平衡状态的导体内部电场处处为零，是因为导体上感应电荷产生的电场和外部电场等大反向，故棒上感应电荷在棒内 P 点产生的电场和点电荷 产生的电场大小相等，方向相反。