第九章靜電場及其應用4靜電的防止與利用【基礎(chǔ)鞏固】1.如圖所示,放在絕緣臺上的金屬網(wǎng)罩B內(nèi)放有一個不帶電的驗電器C,假如把一帶有正電荷的絕緣體A移近金屬罩B,則 ()A.B的外表面無感應電荷B.B的內(nèi)表面將帶上正電荷C.驗電器的金屬箔片將張開D.驗電器的金屬箔片不張開答案:D2.靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在,下列不屬于靜電現(xiàn)象的是 ()A.梳過頭發(fā)的塑料梳子吸起紙屑B.帶電小球移至不帶電金屬球旁邊,二者相互吸引C.磁體可以吸引鐵、鈷、鎳等磁性物質(zhì)D.從干燥的地毯上走過,手遇到金屬把手時有被電擊的感覺答案:C3.下列應用與防護跟尖端放電現(xiàn)象無關(guān)的是 ()A.一般高壓設(shè)備中導體的表面應當盡量光滑B.一般公路表面建立得很平滑C.夜間高壓線四周會出現(xiàn)一層綠色光暈D.一般高樓大廈頂部裝有避雷針答案:B4.(2024·廣東湛江)(多選)如圖所示,把一個架在絕緣支架上的枕形導體放在正電荷形成的電場中.導體處于靜電平衡時,下列說法正確的是 ()A.A、B兩點電場強度相等,且都為0B.A、B兩點電場強度不相等C.感應電荷產(chǎn)生的附加電場在A、B兩點的電場強度大小滿意EA<EBD.當開關(guān)S閉合時,電子從大地沿導線向?qū)w移動答案:AD5.如圖所示,接地金屬球A的半徑為R,球外點電荷的電荷量為Q,點電荷到球心的距離為r,則該金屬球上感應電荷在球心O處產(chǎn)生的電場強度等于 ()A.kQr2-kQR2B.C.0 D.kQ解析:處于靜電平衡狀態(tài)的導體內(nèi)部電場強度為0,這是外加電場和感應電荷電場疊加的結(jié)果,即金屬球上感應電荷在某點產(chǎn)生的電場強度與球外點電荷在該點產(chǎn)生的電場強度大小相等,即E感=kQr答案:D6.(多選)在如圖所示的試驗中,驗電器的箔片會張開的是 ()ABCD解析:選項A中驗電器箔片不會張開,金屬網(wǎng)可以屏蔽外電場;選項B中驗電器箔片會張開,因為金屬網(wǎng)未接地,網(wǎng)內(nèi)的帶電體可以對外界產(chǎn)生影響;選項C中驗電器箔片不會張開,因為金屬網(wǎng)已接地,網(wǎng)內(nèi)的帶電體對網(wǎng)外無影響;選項D中電荷Q由于網(wǎng)罩的作用對外無影響,但對內(nèi)仍有電場,故驗電器箔片會張開.選項B、D正確.答案:BD7.將懸掛在細線上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)(不和球壁接觸),另有一個懸掛在細線上的帶負電的小球B向C靠近,如圖所示.下列說法正確的是 ()A.A往左偏離豎直方向,B往右偏離豎直方向B.A的位置不變,B往右偏離豎直方向C.A往左偏離豎直方向,B的位置不變D.A和B的位置都不變解析:球C有靜電屏蔽作用,處于C內(nèi)部的A球不受外界電場影響,所以A不偏移;但A在C的外表面感應出正電荷,也就是C不能屏蔽內(nèi)部電荷向外激發(fā)電場,所以B將向右偏.選項B正確.答案:B【拓展提高】8.如圖所示,N是一個不帶電的金屬空腔,P是一個帶電小球.下列幾種狀況中,放在絕緣板上的小紙屑S不會受靜電力作用的是()①②③④A.①③ B.②③C.②④ D.③④答案:A9.如圖所示,一個原來不帶電的半徑為r的空心金屬球放在絕緣支架上,右側(cè)放一個電荷量為+Q的點電荷,點電荷到金屬球的球心距離為3r.達到靜電平衡后,下列說法正確的是 ()A.金屬球的左側(cè)感應出負電荷,右側(cè)感應出正電荷B.點電荷Q在金屬球內(nèi)產(chǎn)生的電場強度到處為0C.感應電荷在金屬球內(nèi)產(chǎn)生的電場的電場強度到處為0D.感應電荷在金屬球球心處產(chǎn)生的電場的電場強度大小為E=kQ解析:靜電感應導致金屬球的電荷重新分布,左側(cè)帶正電荷,右側(cè)帶負電荷,故選項A錯誤.金屬球內(nèi)各點的電場強度均為0,即感應電荷在金屬球內(nèi)某點激發(fā)的電場強度與點電荷在該點處產(chǎn)生的電場強度大小相等,方向相反,故選項B、C錯誤.感應電荷在金屬球球心處產(chǎn)生的電場強度與電荷量為+Q的點電荷在此處產(chǎn)生的電場強度大小相等,方向相反,合電場強度為0,因此感應電荷在金屬球球心處產(chǎn)生的電場強度大小為E=kQ(3r答案:D10.一金屬球,原來不帶電,現(xiàn)沿球直徑的延長線放置一勻稱帶電的細桿MN,如圖所示,金屬球上感應電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上A、B、C三點的電場強度大小分別為EA、EB、EC,三者相比,則()A.EA最大 B.EB最大C.EC最大 D.EA=EB=EC解析:處于靜電平衡狀態(tài)的導體內(nèi)部電場強度到處為0,故A、B、C三點的電場強度都為0.處于靜電平衡狀態(tài)的導體內(nèi)部電場強度為0是感應電荷產(chǎn)生的電場與外電場疊加的結(jié)果,所以感應電荷在球內(nèi)某點產(chǎn)生的電場的電場強度與MN在這一點產(chǎn)生的電場強度等大反向.比較A、B、C三點感應電場的電場強度大小,實質(zhì)上是比較帶電體MN在這三點的電場強度大小.由于C點離MN最近,故MN在C點的電場強度最大,感應電荷在C點的電場強度也最大,選項C正確.答案:C11.(多選)如圖所示,在真空中把一絕緣導體AB向帶負電的小球P緩慢地靠近(不接觸)時,下列說法正確的是 ()A.B端的感應電荷越來越多B.導體內(nèi)部電場強度越來越大C.導體的感應電荷在M點產(chǎn)生的電場強度大于在N點產(chǎn)生的電場強度D.導體的感應電荷在M、N兩點產(chǎn)生的電場強度相等解析:導體移近帶負電的小球P時,導體中的自由電子受到帶負電小球P產(chǎn)生的電場的作用力變大,自由電子不斷地向B端移動,A、B兩端的感應電荷不斷增多,故選項A正確.由于導體AB是緩慢移動的,導體處于靜電平衡是在很短的時間內(nèi)完成的,緩慢移動過程中的各個狀態(tài)帶負電小球P產(chǎn)生的電場和導體AB上感應電荷的電場疊加的結(jié)果均會使導體內(nèi)部各處的合電場強度等于0,故選項B錯誤.M點距小球P的距離比N點要近,由E=kQr2可知,帶負電小球P在M點產(chǎn)生的電場強度大于在N點產(chǎn)生的電場強度;而導體內(nèi)部的合電場強度到處為0,那么導體上的感應電荷在M點產(chǎn)生的附加電場的電場強度就大于在答案:AC【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】12.如圖所示,長為l的金屬桿原來不帶電,在距其右端d處放一個電荷量為+q的點電荷.求:(1)金屬桿中點處的電場強度;(2)金屬桿上的感應電荷在桿中點處產(chǎn)生的電場強度.解析:(1)金屬桿處于靜電平衡狀態(tài),其內(nèi)部電場強度到處為0.因此,金屬桿中點處的電場強度為0.