高二選修3-1靜電現(xiàn)象的應(yīng)用講義.doc

1、 教學(xué)目標(biāo)1、 知道什么是靜電感應(yīng)現(xiàn)象、靜電平衡狀態(tài)2、 理解處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特征3、理解尖端放電現(xiàn)象和靜電屏蔽2、 重難點(diǎn)1、處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特征3、 知識點(diǎn)梳理1、 靜電感應(yīng)現(xiàn)象 如圖1-7-1甲所示，將一不帶電的金屬導(dǎo)體ABCD放到場強(qiáng)為E0的電場中，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子在電場力的作用下逆著電場線定向移動(dòng)，使導(dǎo)體的一側(cè)聚集負(fù)電荷，而導(dǎo)體另一側(cè)卻聚集等量的正電荷，這種現(xiàn)象就是靜電感應(yīng)現(xiàn)象。2、靜電平衡狀態(tài)(1)定義如圖1-7-1乙所示，金屬導(dǎo)體中自由電子受到導(dǎo)體周圍電場的電場力作用后向左移動(dòng)，在右側(cè)出現(xiàn)多余的正電荷，導(dǎo)體兩側(cè)正、負(fù)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生與原電場反向的電場.因與原來的電場反向，疊加的結(jié)果是使原場強(qiáng)逐漸減弱，直至導(dǎo)體內(nèi)部各點(diǎn)的合場強(qiáng)等于零為止，于是導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再發(fā)生定向移動(dòng)，我們就說導(dǎo)體達(dá)到了靜電平衡狀態(tài)，如圖1-7-1丙所示.(2)條件:導(dǎo)體內(nèi)部各點(diǎn)的合場強(qiáng)為零. (3)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特征處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部的電場處處為零.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，其外部表面附近任何一點(diǎn)的場強(qiáng)方向必跟該點(diǎn)的表面垂直. 處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢體，它的表面是個(gè)等勢面.【說明】處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，指的是外加電場和附加電場的合場強(qiáng)為零，其效果相互抵消.金屬導(dǎo)體建立靜電平衡狀態(tài)的時(shí)間是短暫的，通常不超過10-9s。所以靜電場中的導(dǎo)體都可以看做處于靜電平衡狀態(tài). 達(dá)到靜電平衡狀態(tài)后，自由電子沒有定向移動(dòng)而不是說導(dǎo)體內(nèi)部的電荷不動(dòng)，內(nèi)部的電子仍在做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng). 應(yīng)該注意靜電感應(yīng)與感應(yīng)起電的區(qū)別和聯(lián)系，感應(yīng)起電是運(yùn)用靜電感應(yīng)現(xiàn)象使物體帶電的一種方法，而靜電感應(yīng)則是電場中導(dǎo)體兩端暫時(shí)出現(xiàn)等量相反電荷的現(xiàn)象. (4)靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體上的電荷分布有以下兩個(gè)特點(diǎn): 導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面.這是因?yàn)?，假如?dǎo)體內(nèi)部有電荷，導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)就不可能為零，自由電荷就會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)，導(dǎo)體也就沒有處于靜電平衡狀態(tài). 在導(dǎo)體外表面，越尖銳的位置電荷的密度(單位面積的電荷量)越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷.3、 尖端放電(1)空氣的電離導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的電場很強(qiáng)，空氣中殘留的帶電粒子在強(qiáng)電場的作用下發(fā)生劇烈的運(yùn)動(dòng)，把空氣中的氣體分子撞“散”，也就是使分子的正負(fù)電荷分離，這個(gè)現(xiàn)象叫做空氣的電離.(2)尖端放電定義:中性分子電離后變成帶負(fù)電的自由電子和失去電子而帶正電的離子.這些帶電粒子在強(qiáng)電場的作用下加速，撞擊空氣中的分子，使它們進(jìn)一步電離，產(chǎn)生更多的帶電粒子.那些所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號相反的粒子，由于被吸收而奔向尖端，與尖端上的電荷中和，這相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷.這個(gè)現(xiàn)象叫做尖端放電.應(yīng)用與防止a.應(yīng)用:避雷針就是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施.當(dāng)帶電的雷雨云接近建筑物時(shí)，由于靜電感應(yīng)，避雷針的金屬棒出現(xiàn)與云層相反的電荷.通過尖端放電，這些電荷不斷向大氣釋放，中和空氣中的電荷，達(dá)到避免雷擊的目的.b.防止:尖端放電會(huì)導(dǎo)致高壓設(shè)備上電能的損失，所以高壓設(shè)備中導(dǎo)體的表面應(yīng)該盡量光滑.4、 靜電屏蔽(1)空腔導(dǎo)體(包括金屬網(wǎng)罩或金屬包皮)內(nèi)部不受殼外部電場的影響，可以簡單的記為:(網(wǎng))外不影響(網(wǎng))內(nèi).如果事先用金屬網(wǎng)罩把驗(yàn)電器罩住，如圖1-7-2所示，驗(yàn)電器的箔片就不張開，即使把驗(yàn)電器和金屬網(wǎng)罩連接起來，箔片也不張開.這表明金屬網(wǎng)罩能把外電場擋住，使罩內(nèi)不受外電場的影響，即金屬殼內(nèi)部空間不受殼外部電場的影響.(2)接地的封閉空腔導(dǎo)體殼內(nèi)部電場對殼外空間沒有影響，可以簡單的記為:(網(wǎng))接觸地，(網(wǎng))內(nèi)不影響(網(wǎng))外.如一封閉的導(dǎo)體殼內(nèi)部空間某點(diǎn)有一點(diǎn)電荷+q，由于靜電感應(yīng)，導(dǎo)體殼內(nèi)外表面感應(yīng)出等量的異種電荷，其電場線如圖1-7-3甲所示.當(dāng)把導(dǎo)體殼接地后，+q在殼內(nèi)的電場對殼外空間就沒有影響了，如圖1-7-3乙所示.5、解決靜電平衡問題的方法(1)解決靜電平衡問題可根據(jù)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特征即導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)為零、導(dǎo)體是等勢體、導(dǎo)體表面是等勢面、導(dǎo)體表面場強(qiáng)方向垂直于導(dǎo)體表面、導(dǎo)體所帶電荷分布在導(dǎo)體外表面等進(jìn)行分析.(2)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體帶電的分析方法:在處理具體問題時(shí)，往往感到不能靈活運(yùn)用，可以用“遠(yuǎn)近觀”及“整體觀”的觀點(diǎn)來處理這類問題.“遠(yuǎn)近觀”是指:處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，離場源電荷較近和較遠(yuǎn)的兩端感應(yīng)出等量的異種電荷，而導(dǎo)體的中間部分因感應(yīng)電荷較少，可認(rèn)為無感應(yīng)電荷產(chǎn)生，如圖1-7-4甲所示?！罢w觀”是指:當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)原來彼此絕緣的導(dǎo)體接觸或用導(dǎo)線連接時(shí)，就可把它們看作是一個(gè)大導(dǎo)體，再用“遠(yuǎn)近觀”判斷它們的帶電情況，如有些問題所提到的“用手觸摸某導(dǎo)體”其實(shí)就是導(dǎo)體通過人體與大地構(gòu)成一個(gè)大導(dǎo)體.不要認(rèn)為導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，用導(dǎo)線連接帶電體內(nèi)部時(shí)，小球口就不帶電.其實(shí)連接后就已成為一個(gè)整體，故小球通過導(dǎo)線得到了電荷，如圖1-7-4乙所示.【注意】依據(jù)電場線和電勢高低，判定導(dǎo)體中電荷受力和移動(dòng)方向，進(jìn)一步求靜電平衡問題，有時(shí)會(huì)起到事半功倍之效.(3)等值代換法求感應(yīng)電荷的電場等值代換法是根據(jù)兩個(gè)量之間具有的數(shù)值上的相等關(guān)系，通過計(jì)算一個(gè)量的數(shù)值從而間接求出另一個(gè)量的解題方法.等值代換法是解答物理題的重要方法之一像求物體給接觸面的正壓力往往借助于牛頓第三定律求這一力的反作用力，就是采用了等值代換法.求感應(yīng)電荷的電場，要用到靜電平衡狀態(tài)的特點(diǎn)導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零.(導(dǎo)體內(nèi)的任一點(diǎn)，外部電場在該點(diǎn)的場強(qiáng)與導(dǎo)體上感應(yīng)電荷的電場在該點(diǎn)的場強(qiáng)的矢量和為零，即E感=-E外)6、靜電的應(yīng)用與防止(1)靜電的應(yīng)用在生產(chǎn)和生活中，靜電的應(yīng)用十分廣泛.如:激光打印、靜電噴涂、靜電除塵、靜電處理種子、靜電處理水、靜電放電產(chǎn)生臭氧、靜電植絨、靜電復(fù)印、噴墨打印、靜電凈化空氣、靜電提高噴灑農(nóng)藥的效果、靜電選礦等.(2)靜電的危害與防止靜電的危害靜電是一種常見現(xiàn)象，它會(huì)給人們帶來麻煩，甚至造成危害.如在印刷廠里，紙張之間摩擦帶電，會(huì)使紙張粘在一起，難以分開，給印刷帶來麻煩;在印染廠里，棉紗、毛線、人造纖維上的靜電會(huì)吸引空氣中的塵埃，使印染質(zhì)量下降;靜電對現(xiàn)代高精密度、高靈敏度的電子設(shè)備頗有影響.帶靜電很多的人，會(huì)妨礙電子計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行，會(huì)因火花放電擊穿電子儀器的某些器件等.靜電的最大危害是，放電火花會(huì)點(diǎn)燃某些易燃物質(zhì)，引起爆炸，專門用來裝汽油、柴油等液體燃料的卡車，在灌油和運(yùn)輸過程中，燃油與油罐摩擦、撞擊產(chǎn)生的靜電，如果沒有及時(shí)引走，一旦電荷積累過多，達(dá)到相當(dāng)高的電壓(可達(dá)上千伏)，就會(huì)產(chǎn)生火花放電而引起爆炸.雷電將使建筑物和動(dòng)植物以及人受到致命的傷害，引起火災(zāi);醫(yī)院手術(shù)臺(tái)上，靜電火花會(huì)引起麻醉劑爆炸;煤礦里，靜電火花會(huì)引起瓦斯爆炸;航天工業(yè)里，靜電放電會(huì)干擾航天器的運(yùn)行，甚至?xí)斐苫鸺托l(wèi)星的發(fā)射失敗;在石化工業(yè)，因靜電引起的事故屢見不鮮.防止靜電危害的方法防止靜電危害的基本方法是，盡快把靜電引走，避免越積越多.油罐車的尾部裝一條拖在地上的鐵鏈，靠它把靜電導(dǎo)人大地;飛機(jī)的機(jī)輪上通常裝有搭地線，也有用導(dǎo)電橡膠做機(jī)輪輪胎的，著陸時(shí)把機(jī)身的靜電引入大地;在地毯中夾雜0.050.07 mm的不銹鋼絲導(dǎo)電纖維，對消除靜電能起到很好的效果，濕度增大時(shí)，電荷隨時(shí)放出，可以避免靜電積累;工廠里保持一定的濕度，可以消除靜電危害.潮濕的天氣不容易做好靜電實(shí)驗(yàn)，也是這個(gè)道理.4、 典型例題【例題1】 一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球直徑的延長線放置一均勻帶電的細(xì)桿MN，如圖1-7-5所示，金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a 、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為Ea 、Eb 、Ec，三者相比，則( C ).A. Ea 最大 B. Eb 最大 C. Ec最大 D. Ea =Eb=Ec【解析】處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，故a,b,c三點(diǎn)的場強(qiáng)都為零.靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)為零是感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場與外電場疊加的結(jié)果，所以感應(yīng)電荷在球內(nèi)某點(diǎn)產(chǎn)生的電場的場強(qiáng)與MN在這一點(diǎn)形成的電場的場強(qiáng)等大反向.比較a ,b,c三點(diǎn)感應(yīng)電場的場強(qiáng)，實(shí)質(zhì)上是比較帶電體MN在這三點(diǎn)的場強(qiáng).由于c點(diǎn)離MN最近，故MN在c點(diǎn)的場強(qiáng)最大，感應(yīng)電荷在c點(diǎn)場強(qiáng)也最大.正確答案為C項(xiàng).【點(diǎn)評】本題在高考中，考生錯(cuò)選D項(xiàng)者達(dá)半數(shù)以上，這些考生不理解靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部的電場強(qiáng)度為零是空間中所有電荷在導(dǎo)體內(nèi)任一點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和為零.本題要求考生對靜電平衡、電場強(qiáng)度的疊加等規(guī)律有較深入的理解，并能結(jié)合實(shí)際問題進(jìn)行合乎邏輯的分析和推理.【例題2】長為的導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電荷量為+q的點(diǎn)電荷放在距棒左端R處，如圖1-7-6所示.當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)尸處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小等于 ，方向?yàn)?.【解析】導(dǎo)體棒在點(diǎn)電荷+q的電場中發(fā)生靜電感應(yīng)，左端出現(xiàn)負(fù)電荷，右端出現(xiàn)正電荷，棒中任何一點(diǎn)都有兩個(gè)電場，即外電場+q在該點(diǎn)形成的電場E0，附加電場棒上感應(yīng)電荷在該點(diǎn)形成的電場廠，達(dá)到靜電平衡時(shí)E = E0，題中所求的即為E，于是我們通過上述等式轉(zhuǎn)化為求E0 .棒的中點(diǎn)距離+q為:r=R +/2，于是:E和E0方向相反，方向向左.同理，我們還能求棒中其他點(diǎn)的附加電場的場強(qiáng).【答案】 向左 【點(diǎn)評】感應(yīng)電荷是面分布，且電荷量未知，所以不能直接由來求，只能利用靜電平衡的性質(zhì)來求.【例題3】如圖1-7-7所示，A,B為兩個(gè)帶等量異號電荷的金屬球，將兩根不帶電的金屬棒C、D放在兩球之間，則下列敘述正確的是( ). A. C棒的電勢一定高于D棒的電勢B.若用導(dǎo)線將C棒的x端與D端的y端連接起來的瞬間，將有從y流向x的電子流C.若將B球接地，B所帶的負(fù)電荷全部流人大地D.若將B球接地，B所帶的負(fù)電荷還將保留一部分【解析】由圖1-7-8所示的電場線方向可知A, B, C, D的電勢高低為.當(dāng)用導(dǎo)線將C棒的x端與D棒的y端連接的瞬間，將有自由電子從電勢低的D棒流向電勢高的C棒，這時(shí)C與D已通過導(dǎo)線連接為一個(gè)導(dǎo)體了，靜電平衡后，它們的電勢相等，C的x端仍帶負(fù)電，D的y端仍帶正電，而C的右端及D的左端均不帶電，即右端的正電荷與D左端的負(fù)電荷中和掉了.當(dāng)將B球接地時(shí)，一部分自由電子從低于大地電勢的B球上流向大地，而一部分電子受到D棒端正電荷的吸引而保留在靠近端的近端處，如果把帶正電的A球移走，接地的B球上的負(fù)電荷才全部流入大地.【答案 A,B,D【點(diǎn)評】處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特點(diǎn):(1)導(dǎo)體內(nèi)部的電場強(qiáng)度處處為零，電場線在導(dǎo)體的內(nèi)部中斷.(2)導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，表面是一個(gè)等勢面.(3)導(dǎo)體表面上任意一點(diǎn)的場強(qiáng)方向跟該點(diǎn)的表面垂直.(4)導(dǎo)體所帶的凈電荷全部分布在導(dǎo)體的外表面上，【例題】如圖所示，兩個(gè)相同的空心金屬球M和N, M帶Q電荷，N不帶電(M,N相距很遠(yuǎn)，互不影響)旁邊各放一個(gè)不帶電的金屬球P和R，當(dāng)將帶正電口的小球分別放入M和N的空腔中時(shí)().A. P、R上均出現(xiàn)感應(yīng)電荷B. P、R上均沒有感應(yīng)電荷C. P上有，而R上沒有感應(yīng)電荷D. P上沒有，而R上有感應(yīng)電荷【解析】當(dāng)將帶正電Q的小球放入M的空腔中時(shí)，對M產(chǎn)生靜電感應(yīng)使M的內(nèi)表面帶負(fù)電，而外表面帶正電，其電荷量為Q，它與原來金屬球M外表面所帶的一令正好中和，使外表面不帶電，實(shí)際上是M所帶Q被吸引至內(nèi)表面，所以金屬球M外部不存在電場，不能對產(chǎn)生靜電感應(yīng)，上沒有感應(yīng)電荷.當(dāng)將帶正電Q的小球放入原來不帶電的N的空腔中時(shí)，對N產(chǎn)生靜電感應(yīng)，使N內(nèi)表面帶負(fù)電荷,N外表面帶正電荷,N外部有電場，對R產(chǎn)生靜電感應(yīng)，使左端帶負(fù)電，右端帶正電.選項(xiàng)D正確.【答案】D【點(diǎn)評】我們要理解靜電感應(yīng)的本質(zhì)，關(guān)鍵是要正確理解電場的疊加，要有清晰的物理情景.【例題】 如圖1-7-10所示為一空腔球形導(dǎo)體(不帶電)，現(xiàn)將一個(gè)帶正電荷的小金屬球A放人空腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，圖中a、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)E和電勢的關(guān)系是( ). A . B . C . D .【解析】空腔球形導(dǎo)體在正電荷A的電場中感應(yīng)的結(jié)果如圖1-7-11所示，從電場線的疏密可確定a點(diǎn)場強(qiáng)大于c點(diǎn)場強(qiáng)，而b點(diǎn)場強(qiáng)為零，故，而沿著電場線電勢降低，故,D選項(xiàng)正確.【答案】D5、 課堂練習(xí)1、帶電荷量為Q的正點(diǎn)電荷距一很大的接地金屬板的距離為a，如圖1-7-12所示，試求金屬板對點(diǎn)電荷的作用力.【解析】由于接地金屬板很大，因此點(diǎn)電荷P發(fā)出的電場線會(huì)全部終止并垂直于金屬板，可見板左側(cè)的電場和相距2a的等量異種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場完全一致.則可用求相距為2a的等量異種電荷間的相互作用力來“等效”代替求感應(yīng)電荷對Q的作用力，如圖1-7-13所示，故感應(yīng)電荷對Q的作用力方向由+Q垂直指向金屬板. 【點(diǎn)評】等效替代法的正確熟練運(yùn)用是解答此題的關(guān)鍵.2、 如圖1-7-14所示為靜電除塵示意圖，在M、N兩點(diǎn)間加高壓電源時(shí)，金屬管內(nèi)空氣電離，電離的電子在電場力的作用下運(yùn)動(dòng)，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負(fù)電荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的煙就清潔了.就此示意圖，下列說法正確的是 ( AC ). A.N接電源的正極 B. M接電源的正極 C.電場強(qiáng)度D.電場強(qiáng)度【解析】電子附在煤粉上，使煤粉帶上負(fù)電荷，煤粉若能吸附在管壁上，說明管壁帶正電荷，N接電源正極.將金屬棒與金屬管壁看作電容器，則其內(nèi)電場線分布情況如圖1 -7-14所示.由圖可知金屬棒附近的M點(diǎn)處電場線較密，而靠近金屬管壁的N點(diǎn)處電場線較疏，故M處場強(qiáng)比N處場強(qiáng)大，即6、 課后作業(yè)1如圖71所示，不帶電的導(dǎo)體B在靠近帶正電的導(dǎo)體A后，P端及Q端分別感應(yīng)出負(fù)電荷和正電荷，則以下說法正確的是()A若用導(dǎo)線將Q端接地，然后斷開，再取走A，則導(dǎo)體B將帶負(fù)電B若用導(dǎo)線將Q端接地，然后斷開，再取走A，則導(dǎo)體B將帶正電C若用導(dǎo)線將Q端接地，然后斷開，再取走A，則導(dǎo)體B將不帶電D若用導(dǎo)線將P端接地，然后斷開，再取走A，則導(dǎo)體B將帶正電解析：用導(dǎo)線將Q接地后，導(dǎo)體B與地球構(gòu)成一個(gè)大導(dǎo)體，其距A較近的為P端，仍帶感應(yīng)負(fù)電荷；其距A較遠(yuǎn)處，不再是Q端，而是地球，將感應(yīng)出正電荷；而Q端成為大導(dǎo)體的中間部分將不會(huì)有感應(yīng)電荷。所以，導(dǎo)體B將帶負(fù)電荷。答案：A2在下列措施中，哪些能將產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走()A飛機(jī)輪子上搭地線B印染車間保持濕度C復(fù)印圖片D電工鉗柄裝有絕緣套解析：飛機(jī)在飛行中與空氣摩擦?xí)r，飛機(jī)外表面聚集了大量靜電荷，降落時(shí)會(huì)對地面人員帶來危害及火災(zāi)隱患，因此飛機(jī)降落時(shí)要及時(shí)導(dǎo)走機(jī)身聚集的靜電，采取的措施是在輪胎上安裝地線或用導(dǎo)電橡膠制造輪胎；在印染工作車間也同樣容易產(chǎn)生靜電，靜電給車間帶來火災(zāi)隱患，為防止火災(zāi)發(fā)生，其中安全措施之一就是保持車間濕度，從而通過濕潤的空氣及時(shí)導(dǎo)走靜電；在復(fù)印圖片環(huán)節(jié)中，剛好需要應(yīng)用靜電，在電工鉗柄裝有絕緣套是防止導(dǎo)電，保障電工的安全。答案：A、B3圖72中接地金屬球A的半徑為R，球外點(diǎn)電荷的電荷量為Q，到球心的距離為r。該點(diǎn)電荷的電場在球心處產(chǎn)生的感應(yīng)電場的場強(qiáng)大小等于()圖7-2AkkBkkC0 Dk解析：由內(nèi)部合場強(qiáng)為零可知，感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)與Q在該點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)等大反向，故E。答案：D4如圖73所示，帶電體Q靠近一個(gè)接地空腔導(dǎo)體，空腔里面無電荷。在靜電平衡后，下列物理量中等于零的是()A導(dǎo)體腔內(nèi)任意點(diǎn)的場強(qiáng)B導(dǎo)體腔內(nèi)任意點(diǎn)的電勢C導(dǎo)體外表面的電荷量D導(dǎo)體空腔內(nèi)表面的電荷量解析：靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，且內(nèi)表面不帶電，故選項(xiàng)A、D正確。由于導(dǎo)體接地，故整個(gè)導(dǎo)體的電勢為零，選項(xiàng)B正確。導(dǎo)體外表面受帶電體Q的影響，所帶電荷量不為零，故選項(xiàng)C不正確。答案：A、B、D5.如圖74所示，在真空中把一個(gè)導(dǎo)體向帶負(fù)電荷的小球慢慢靠近(不接觸)，下列說法正確的有()AB端的感應(yīng)電荷越來越多圖7-4B導(dǎo)體內(nèi)的電場強(qiáng)度越來越大C導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)恒大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)D導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)相等解析：注意這是討論靜電感應(yīng)帶電體與導(dǎo)體慢慢靠近的過程，要注意電荷的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)，由場強(qiáng)疊加的原理可知B端感應(yīng)電荷越來越多，A對；導(dǎo)體內(nèi)場強(qiáng)為零，B錯(cuò)；因M點(diǎn)距離P較近，原場強(qiáng)大，感應(yīng)電荷的場強(qiáng)與原場強(qiáng)疊加為零，所以感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)。答案：A、C圖7-56.如圖75所示，為一空腔球形導(dǎo)體(不帶電)，現(xiàn)將一個(gè)帶正電的小金屬球A放入腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，圖中a、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)E和電勢的關(guān)系是()AEaEbEc，abcBEaEbEc，abcCEaEbEc，abcDEaEcEb，abc解析：畫出導(dǎo)體空腔內(nèi)外的電場線分布，可以看出Eb0，但b0，EaEcEb，由內(nèi)向外電勢依次降低，abc。答案：D7如圖76所示，將懸在絕緣細(xì)線上帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球殼B內(nèi)(與內(nèi)壁不接觸)。外加一個(gè)水平向右的場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，對于最后的結(jié)果，下列判斷正確的是()AB的右端帶正電，A向左偏BB的右端帶正電，A不偏左也不偏右圖7-6CB的左端帶正電，A向右偏DB的左端帶負(fù)電，A不偏左也不偏右解析：導(dǎo)體空腔處于外電場中時(shí)，由于靜電感應(yīng)的作用，導(dǎo)體球殼的左端將感應(yīng)出負(fù)電荷，右端將感應(yīng)出正電荷，而導(dǎo)體空腔內(nèi)部完全不受外加電場的影響，故A不會(huì)偏轉(zhuǎn)，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確。答案：B、D8如圖77所示，帶正電的導(dǎo)體球A置于原來不帶電的空腔導(dǎo)體球B內(nèi)，a、c分別為導(dǎo)體A、B內(nèi)的點(diǎn)，b為導(dǎo)體A和B之間的一點(diǎn)，下列說法正確的是()Aa、b、c三點(diǎn)的電勢都相等Ba點(diǎn)的場強(qiáng)為零，但電勢最高圖7-7Cb點(diǎn)的場強(qiáng)為零，但電勢大于零Da、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)都為零解析：導(dǎo)體A、B各為一個(gè)等勢面，其內(nèi)的各點(diǎn)場強(qiáng)為零，即EaEc0，帶正電的A在B的內(nèi)、外表面各感應(yīng)出負(fù)、正電荷，A外B內(nèi)的空間電場線方向由A指向B，Eb0，故電勢abc0，所以A錯(cuò)，B對，C、D錯(cuò)。答案：B9在一個(gè)導(dǎo)體球殼內(nèi)放一個(gè)電量為Q的點(diǎn)電荷，用Ep表示球殼外任一點(diǎn)的場強(qiáng)，則()A當(dāng)Q在球殼中央時(shí)，Ep0B不論Q在球殼內(nèi)何處，Ep一定為零C只有當(dāng)Q在球心且球殼接地時(shí)，Ep0D只要球殼接地，不論Q在球殼內(nèi)何處，Ep0解析：Q在球殼內(nèi)任何位置，只會(huì)影響球殼內(nèi)的負(fù)電荷分布；球殼外部帶正電荷會(huì)使外部場強(qiáng)不為零，所以A、B錯(cuò)。而球殼接地會(huì)使外部電荷導(dǎo)入大地，所以外部場強(qiáng)才會(huì)為零，故C也錯(cuò)，選D。答案：D10.如圖78所示，一導(dǎo)體球A帶有正電荷，當(dāng)只有它存在時(shí)，它在空間P點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小為EA。在A球球心與P點(diǎn)連線上有一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷B，當(dāng)只有它存在時(shí)，它在空間P點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為EB。當(dāng)A、B同時(shí)