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1、7静电现象的应用1.(2019山西大同月考)处于静电平衡中的导体,内部电场强度处处为零的原因是(D)A.导体内部无任何电场B.外电场不能进入导体内部C.所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零D.外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零解析:导体内部电场强度处处为零是由于感应电荷的电场与外电场叠加的结果为零,故D正确.2.(2019陕西咸阳校级检测)一金属球,原来不带电,现沿球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三点的场强大小分别为Ea,Eb,Ec,三者相比,则(C)A.Ea最大B.Eb最大C.Ec最大D.Ea=Eb=Ec
2、解析:处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,故a,b,c三点的场强都为零.处于静电平衡状态的导体内部场强为零是感应电荷产生的电场与外电场叠加的结果,所以感应电荷在球内某点产生的电场的场强与MN在这一点产生的电场的场强等大反向.比较a,b,c三点感应电场的场强,实质上是比较带电体MN在这三点的场强.由于c点离MN最近,故MN在c点的场强最大,感应电荷在c点的场强也最大.故选C.3.(2019江苏镇江月考)下列图片显示的技术中,属于防范静电危害的是(D)解析:静电复印是利用静电吸引墨粉到硒鼓上,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
3、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属于静电的利用;在屋顶安装避雷针,通过尖端放电,中和空气中的电荷,避免雷击,故D属于防范静电危害.4.(2019江西赣州校级检测)每到夏季,各地纷纷进入雨季,雷雨等强对流天气频繁发生.当我们遇到雷雨天气时,一定要注意避防雷电.下列说法正确的是(A)A.不宜使用无防雷措施或防雷措施不足的电器及水龙头B.可以接触天线、金属门窗、建筑物外墙,远离带电设备C.固定电话和手机均可正常使用D.在旷野,可以躲在大树下避雨解析:表面具有突出尖端的导体,在尖端处的电荷分布密度很大,使得其周围电场很强,就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电.手机的天
4、线处有尖端,易引发尖端放电造成人体伤害,故不能使用,选项A正确,B,C,D错误.5.有一接地的导体球壳,如图所示,球心处放一点电荷q,达到静电平衡时,则(D)A.q的电荷量变化时,球壳外电场随之改变B.q在球壳外产生的电场强度为零C.球壳内、外表面的电荷在壳外的合场强为零D.q与球壳内表面的电荷在壳外的合场强为零解析:当导体球壳接地时,壳内电荷在壳外表面所产生的感应电荷流入大地,这时壳内电荷与壳内表面的感应电荷在壳内壁以外(包含导体壳层)任一点的合场强为零,故选项D正确.6.(2019福建福州校级月考)如图所示,在两个固定电荷+q和-q之间放入两个原来不带电的导体,1,2,3,4为导体上的四个
5、点,在达到静电平衡后,各点的电势分别是1,2,3,4,则(B)A.4321B.4=32=1C.4321D.4=32=1,B正确.7.(2019河北廊坊校级月考)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和电势的关系是(D)A.EAEBEC,ABCB.EA=EBEC,A=BCC.EA=EB=EC,A=BCD.EAEBEC,ACB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.由于A处电场线较密,B处电场线较疏,C处电场强度为零,则EAEBEC.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
6、一个等势面,分析可知电势关系是ACB,故选项D正确.8.(多选)静电喷涂机原理如图所示.静电喷涂机接高压电源,工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动,微粒最后被吸到工件表面.关于静电喷涂机的涂料微粒,下列表述正确的是(BC)A.微粒带正电B.微粒带负电C.微粒受静电力作用D.微粒受到的静电力恒定解析:静电喷涂机接高压电源的负极,所以喷出的涂料微粒带负电,故A错误,B正确;由于静电感应工件的表面将会带上正电荷,对周围的带负电的涂料微粒产生吸引力,带负电的涂料微粒在静电力的作用下向工件运动,故C正确,D错误.9.如图所示,一块光滑铁板水平放置,在铁板上方高为h处依次有电荷量为 +Q和电荷量为
7、-Q的两个点电荷,一个电荷量为+q的绝缘小球从铁板的左端以初速度v0向右运动,并一直沿着铁板表面到达铁板的右端,则在小球通过铁板的过程中(D)A.先减速运动,后加速运动B.先加速运动,后减速运动C.先减速运动,后加速运动,再减速运动D.一直匀速运动解析:因为铁板处于静电平衡状态,因此铁板表面附近的电场强度与铁板处处垂直,小球在水平方向上不受力,因此一直以速度v0做匀速运动.选项D正确.10.(2019广东茂名检测)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(C)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
8、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产生的电场强度大小等于点电荷C在D点产生电场强度的大小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,所以选项A,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,所以选项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
9、体AB带上负电荷,所以选项D错误.(教师备用)1.(2019江西南昌校级月考)如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z0的空间为真空.将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的.已知静电平衡时导体内部电场强度处处为零,则在z轴上z=处的电场强度大小为(k为静电力常量)(D)A.kB.kC.kD.k解析:设点电荷为正电荷(不影响结果),则导体表面的感应电荷为负电荷.如图所示,设所求点为A点,取其关于xOy平面的对称点为B,点电荷在A,B两点的场强大小分别为E1,E2,感应电荷在A,B两点的
10、电场强度的大小分别为EA,EB.由题意,B点的合场强为零,EB=E2=,由对称性,EA=EB=,故A点场强为E=EA+E1=+=.故选D.2.(2019四川绵阳校级月考)如图所示,长为l的金属杆原来不带电,在距其右端d处放一个电荷量为+q的点电荷.(1)金属杆中点处的电场强度为多少?(2)金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的电场强度为多大?解析:(1)金属杆处于静电平衡状态,其内部场强处处为零.因此,金属杆中点处的电场强度为0.(2)点电荷q在金属杆中点处产生的场强E点=k=,方向水平向左.由于杆中点处的场强为零,所以感应电荷在杆中点处产生的场强与点电荷在该处产生的场强大小相等,方向相反,所以,感应电荷在杆中点处产生的场强大小E感=E点=.答案:(1)0(2)
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