1、7靜電現(xiàn)象的應用知識點一靜電感應和靜電平衡1.(多選)關(guān)于靜電感應和靜電平衡,以下說法正確的是()a.靜電感應是由于導體內(nèi)的自由電子受靜電力作用的結(jié)果b.導體內(nèi)的自由電子都不運動稱為靜電平衡c.處于靜電平衡狀態(tài)時,導體所占空間各處場強均為零d.處于靜電平衡狀態(tài)時,導體內(nèi)部將沒有多余的“凈”電荷2.在醫(yī)療手術(shù)中,為防止麻醉劑乙醚爆炸,地磚要用導電材料制成,醫(yī)生和護士要穿由導電材料制成的鞋子和外套,一切設(shè)備要良好接地,甚至病人身體也要良好接地,這樣做是為了()a.除菌消毒b.消除靜電c.利用靜電d.防止漏電3.2021·廣東實驗中學中段考試如圖l1-7-1所示,原本不帶電的金屬球a的半徑

2、為r,球外放一個帶電荷量為q、到球心o的距離為r的點電荷,則當金屬球達到靜電平衡時,感應電荷在球心o處產(chǎn)生的場強大小等于(靜電力常量為k)()a.k-kb.k+kc.0圖l1-7-1d.k4.(多選)如圖l1-7-2所示,在真空中把一個導體向帶負電荷的小球慢慢靠近(不接觸),下列說法正確的有()a.b端的感應電荷越來越多b.導體內(nèi)的電場強度越來越大c.導體的感應電荷在m點產(chǎn)生的場強恒大于在n點產(chǎn)生的場強d.導體的感應電荷在m、n兩點產(chǎn)生的場強相等圖l1-7-2知識點二靜電屏蔽5.如圖l1-7-3所示,帶電體q靠近一個接地空腔正方體導體,空腔里面無電荷,達到靜電平衡后,下列物理量中不等于零的是(

3、)a.導體空腔內(nèi)任意點的場強b.導體空腔內(nèi)任意點的電勢c.導體空腔外表面的電荷量d.導體空腔內(nèi)表面的電荷量圖l1-7-36.某農(nóng)村小塑料場的高頻熱合機(焊縫用)產(chǎn)生的電磁波頻率和電視信號頻率接近,由于該村尚未接通有線電視信號,空中的信號常常受到干擾,在電視熒屏上出現(xiàn)網(wǎng)狀條紋,影響正常收看.為了使電視機不受干擾,可采取的辦法是()a.將電視機用一金屬籠子罩起來b.將電視機用一金屬籠子罩起來,并將金屬籠接地c.將高頻熱合機用一金屬籠子罩起來d.將高頻熱合機用一金屬籠子罩起來,并將金屬籠接地7.圖l1-7-4中p是一個帶電體,n是一個不帶電的金屬空腔,放在絕緣板上的小紙屑(圖中s)會被吸引的是()圖

4、l1-7-4知識點三靜電平衡狀態(tài)下的導體8.導體球殼b帶有正電荷q,其中心處放有導體球a,用細金屬絲通過b上的小孔與大地相連(細金屬絲不與球殼b相接觸),如圖l1-7-5所示,則導體球a()a.不帶電b.帶正電c.帶負電d.可能帶正電,也可能帶負電圖l1-7-59.在負點電荷-q的電場中,一金屬球處于靜電平衡狀態(tài),a為球內(nèi)一點,b為球外表面附近一點,則關(guān)于球上感應電荷在a點和b點所激發(fā)的附加場強e'a和e'b的方向,圖l1-7-6中最可能正確的是()圖l1-7-610. 一金屬球原來不帶電,現(xiàn)沿球的直徑的延長線放置一均勻帶電的細桿mn,如圖l1-7-7所示,金屬球上感應電荷在球

5、內(nèi)直徑上a、b、c三點產(chǎn)生的電場的場強大小分別為ea、eb、ec,三者相比,則()a.ea最大b.eb最大c.ec最大d.ea=eb=ec圖l1-7-711.(多選)圖l1-7-8中的靜電實驗(虛線框為金屬網(wǎng))能使左邊驗電器的金屬箔張開的是()圖l1-7-812.(多選)2021·福建師大附中期中如圖l1-7-9所示,導體球a與導體球殼b同心,原來都不帶電,也不接地,設(shè)m、n兩點的場強大小分別為em和en,下列說法中正確的是()圖l1-7-9a.若使a帶電,則em0,en=0b.若使b帶電,則em=0,en0c.若使a帶電,b接地,則em=0,en=0d.若使a帶電,b接地,則em0

6、,en=013.如圖l1-7-10所示是網(wǎng)絡(luò)上售賣的一款避雷針原理演示器,上、下金屬板絕緣固定,尖端電極和球形電極與下金屬板連接,給上、下金屬板接感應圈并逐漸升高電壓,當電壓升高到一定數(shù)值時,可看到放電現(xiàn)象,則()a.尖端電極容易放電b.球形電極容易放電c.兩種電極一樣容易放電d.無法確定圖l1-7-1014.如圖l1-7-11所示,真空中使一原來不帶電的絕緣導體ab向帶負電的小球p緩慢靠近(不相碰),m、n為導體內(nèi)的兩點.下列說法正確的是()圖l1-7-11a.絕緣導體ab靠近p的一端的感應電荷為負電荷,遠離p的一端的感應電荷為正電荷b.導體內(nèi)部場強越來越大c.m點電勢恒低于n點電勢d.導體

7、的感應電荷在m點產(chǎn)生的場強大于在n點產(chǎn)生的場強15.(多選)圖l1-7-12為靜電除塵器除塵機理的示意圖.塵埃在電場中通過某種機制帶電,在靜電力的作用下向集塵極遷移并沉積,以達到除塵目的.下列表述正確的是()圖l1-7-12a.到達集塵極的塵埃帶正電荷b.電場方向由集塵極指向放電極c.帶電塵埃所受靜電力的方向與電場方向相同d.同一位置帶電荷量越多的塵埃所受靜電力越大16.(多選)如圖l1-7-13所示,接地的金屬板右側(cè)有固定的點電荷+q,a、b是金屬板右側(cè)表面附近的兩點,其中a到+q的距離較小.下列說法正確的是()圖l1-7-13a.由于靜電感應,金屬板右側(cè)表面帶負電,左側(cè)表面帶正電b.由于靜

8、電感應,金屬板右側(cè)表面帶負電,左側(cè)表面不帶電c.整個金屬板是一個等勢體,且電勢等于零d.a、b兩點的電場強度不為零,且a、b兩點的場強方向相同,但a點的場強比b點的場強要大一些17.如圖l1-7-14所示,在真空中有兩個點電荷a和b,電荷量分別為-q和+2q,它們之間的距離為l,在兩個點電荷連線的中點o處有一個半徑為r(2r<l)的空心金屬球,且球心位于o點,則球殼上的感應電荷在o點處產(chǎn)生的場強大小為多少?方向如何?(靜電力常量為k)圖l1-7-141.ad解析靜電平衡是由于導體內(nèi)的自由電子受靜電力的作用而發(fā)生定向移動,最后達到穩(wěn)定的狀態(tài),選項a正確;達到靜電平衡后,自由電子不再定向移動

9、,但是仍然做無規(guī)則的熱運動,選項b錯誤;導體處于靜電平衡時,電荷只分布在導體外表面上,導體內(nèi)部沒有多余的“凈”電荷,選項d正確;導體處于靜電平衡時,導體內(nèi)部的場強為零,但導體表面的場強不為零,選項c錯誤.2.b解析醫(yī)生和護士要穿由導電材料制成的鞋子和外套是為了將身上的靜電導走,b正確.3.d解析金屬球達到靜電平衡時,內(nèi)部合場強為0,感應電荷在球心o處產(chǎn)生的電場與點電荷在此處產(chǎn)生的電場大小相等,則e=k,選項d正確.4.ac5.c解析靜電平衡后導體空腔內(nèi)任意點的場強為0;電荷分布在導體空腔外表面,導體空腔內(nèi)表面的電荷量為0;導體空腔為等勢體,接地后電勢為0.6.d解析為了使電視機能接收電視信號,

10、但又不接收高頻熱合機產(chǎn)生的電磁波,應將高頻熱合機產(chǎn)生的電磁波信號屏蔽,而接地金屬籠具有屏蔽內(nèi)部電場的作用,故選項d正確.7.b解析當負電荷放在金屬殼外時,使金屬殼上端帶正電荷,下端帶負電荷,兩端出現(xiàn)電壓,導致感應電場與外電場相疊加,所以內(nèi)部電場強度為零,因此絕緣板上的小紙屑(圖中s)不會被吸引,故a錯誤;當負電荷放在金屬殼內(nèi)時,使金屬殼內(nèi)部帶正電荷,外部帶負電荷,導致出現(xiàn)感應電場,從而使得絕緣板上的小紙屑(圖中s)會被吸引,故b正確;當負電荷放在金屬殼外時,使金屬殼上端帶正電荷,由于下端接地,則不帶電,兩端仍出現(xiàn)電壓,導致感應電場與外電場相互疊加,出現(xiàn)合電場強度為零,從而使得絕緣板上的小紙屑(

11、圖中s)不會被吸引,故c錯誤;當負電荷放在金屬殼內(nèi)時,由于接地,則使金屬殼外不帶電,所以外部沒有電場,從而使得絕緣板上的小紙屑(圖中s)不會被吸引,故d錯誤.8.c解析球殼b帶正電荷后,附近的大地因靜電感應將帶負電荷,由于導體球a與大地相連,相當于近端,因此,a上也會感應出一定量的負電荷.9.c解析根據(jù)處于靜電平衡狀態(tài)的導體特點可知,點電荷在a點產(chǎn)生的電場強度與球上感應電荷在a點產(chǎn)生的電場強度大小相等,方向相反,所以感應電荷在a點激發(fā)的電場強度e'a背離點電荷,選項b錯誤;根據(jù)處于靜電平衡狀態(tài)的導體特點可知,導體表面附近的電場強度垂直于導體表面,即點電荷在b點的電場強度與感應電荷在b點

12、的電場強度e'b的合場強垂直于導體表面,根據(jù)平行四邊形定則可以判斷出,感應電荷在b點激發(fā)的電場強度e'b的方向最可能為c圖中的電場強度方向,選項a、d錯誤,選項c正確.10.c解析金屬球在帶電細桿mn的電場中達到靜電平衡后,其內(nèi)部合場強處處為零.金屬球上感應電荷在a、b、c三點產(chǎn)生電場的場強與mn在a、b、c三點產(chǎn)生電場的場強分別等大反向,顯然mn在c點產(chǎn)生的電場的場強最強,選項c正確.11.ac解析凈電荷分布在導體的外表面,選項a正確,選項b錯誤;選項c中兩個驗電器接觸,左側(cè)驗電器金屬箔應張開,選項d中左邊的驗電器處于金屬網(wǎng)中,由于靜電屏蔽,金屬箔不會張開,選項c正確,選項d

13、錯誤.12.bd解析若使a帶電,b的內(nèi)、外表面出現(xiàn)感應電荷,則em0,en0,在此基礎(chǔ)上b球接地,b的外表面將不帶電,則em0,en=0,選項a、c錯誤,選項d正確;若使b帶電,處于靜電平衡,則em=0,en0,選項b正確.13.a解析當上、下金屬板接在高壓電源上,因末端越尖越容易放電,故可以觀察到尖的金屬柱容易放電,這種放電現(xiàn)象叫作尖端放電,選項a正確,選項b、c、d錯誤.14.d解析絕緣導體ab靠近p的一端帶正電,遠離p的一端帶負電,選項a錯誤;導體內(nèi)部場強處處為0,選項b錯誤;導體為等勢體,選項c錯誤;由e=,小球p在m、n兩點產(chǎn)生的場強em>en,m、n處的合場強為零,則導體的感應電荷在m點產(chǎn)生的場強大于在n點產(chǎn)生的場強,選項d正確.15.bd解析由圖知,集塵極連接電源正極,電勢高,所以電場方向由集塵極指向放電極,b正確.帶電塵埃向集塵極遷移,帶電塵埃所受靜電力方向與電場方向相反,帶負電,a、c錯誤.由f=qe知,同一位置f正比于q,d正確.16.bcd解析金屬板若不接地,右側(cè)表面將感應出負電荷,左側(cè)表面將感應出等量正電荷,而金屬板接地,大地上的自由電子通過接地導線上移與正電荷中和,達到靜電平衡時左側(cè)表面不帶電,整個金屬板的電勢與大地相同,都為零,所以選項a錯誤,選項b、c正確;金屬板接地時