精選靜電感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用練習題

1、精選靜電感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用練習題靜電感應(yīng)專題復(fù)習1、如圖1所示，面積足夠大的、板間距離為 d的兩平行金屬板豎直放置，與直流 電壓為U的電源連接，板間放一半徑為 R（2FKd）的絕緣金屬球殼，C D是球殼水平 直徑上的兩點，則以下說法正確的是A. 由于靜電感應(yīng)，球殼上 C D兩點電勢差為B. 由于靜電感應(yīng)，球殼中心 0點場強為零C. 用手摸一下球殼，再拿去平行金屬板，球殼帶正電D. 用手摸一下球殼，再拿去平行金屬板，球殼帶負電答案.BD2 .如圖所示為一空腔球形導(dǎo)體（不帶電），現(xiàn)將一個帶正電荷的小金屬球 A放入空 腔中，當靜電平衡時，圖中a、b、c三點的場強E和電勢©的關(guān)系是（）.A.Ea

2、> Eb> Ec,© a>© b>©cB.Ea= Eb> Ec,©a=© b>©C.Ea= Eb= Ec,© a=© b=©cD.Ea> Ec> Eb,©a>© b>©c解析 空腔球形導(dǎo)體在正電荷 A的電場中感應(yīng)的結(jié)果如右圖所 示，從電場線的疏密可確定 a點場強大于c點場強，而b點場強為 零，故Ea>Ec>Eb,而沿著電場線電勢降低，故© a>© b>© c, D

3、選項正確.答案D3、如圖8-5所示，把一個不帶電的枕型導(dǎo)體靠近帶正電的小球，由于靜電感應(yīng)， 在a, b端分別出現(xiàn)負、正電荷，則以下說法正確的是：A. 閉合K1，有電子從枕型導(dǎo)體流向地 B.閉合K2,有電子從枕型導(dǎo)體流向地C.閉合K1,有電子從地流向枕型導(dǎo)體 D.閉合K2,沒有電子通過K2【解答】在K1, K2都閉合前，對于枕型導(dǎo)體它的電荷是守恒的，a, b出現(xiàn)的負、正電荷等量。當閉合K1, K2中的任何一個以后，便把導(dǎo)體與大地連通，使大地也參與 了電荷轉(zhuǎn)移。因此，導(dǎo)體本身的電荷不再守恒，而是導(dǎo)體與大地構(gòu)成的系統(tǒng)中電荷守恒。 由于靜電感應(yīng)，a端仍為負電荷，大地遠處感應(yīng)出等量正電荷，因此無論閉K1

4、還是K2,都是有電子從地流向?qū)w，應(yīng)選答案 C。4、 把一個帶正電的小球 A,放入帶絕緣支架不帶電的空心球殼 B內(nèi)，但不與B的 內(nèi)壁接觸，如圖所示，達到靜電平衡后，下列說法正確的是（）A. 球殼B內(nèi)空腔處的場強為零B.球殼外部空間的場強為零C.球殼B的內(nèi)表面上無感應(yīng)電荷 D.若將球殼B接地則帶負電【解析】空腔內(nèi)有帶電小球 A,由于靜電感應(yīng)，在空腔的內(nèi)表面感應(yīng)出負電荷，外 表面感應(yīng)出等量的正電荷，所以在空腔 B的內(nèi)、外空間電場強度均不為零.球殼接地后 離帶電體A較遠的球殼外表面的電荷入地（實質(zhì)是大地上的電子通過接地線跟球殼外表 面的正電荷中和），使空腔 B只帶負電.空腔B接地后，空腔外的電場強度

5、為零，即球殼內(nèi)的電場被接地的金屬球殼罩住， 對殼外不產(chǎn)生影響，這種現(xiàn)象也是靜電屏蔽.接地的空腔導(dǎo)體或金屬網(wǎng)罩可以使其外部 不受內(nèi)部帶電體電場的影響.正確選項為 D.5、如圖所示，帶電體Q靠近一個接地空腔導(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)體空腔內(nèi)任意點的場強 B.導(dǎo)體空腔內(nèi)任意點的電勢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)部場強處處為零，且內(nèi)表面不帶電，故選項 A、 D 正確.由于導(dǎo)體接地，故整個導(dǎo)體的電勢為零，選項 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 C不正確.答案 ABD6. 如圖所

6、示，P是一個帶電體，N是一個不帶電的金屬空腔，在下列情況中，放在絕緣板上的小紙屑（圖中S）不會被吸引的是（）.解析 小紙屑是絕緣體，當處于電場 xx 時，雖不會像導(dǎo)體一樣出現(xiàn)電荷的定向移 動，但內(nèi)部的極性分子也會在電場力的作用下轉(zhuǎn)動，使異種電荷一端更靠近施感電荷， 因而也會受到施感電荷的吸引力.Axx由于靜電屏蔽，P的電場影響不到導(dǎo)體N的內(nèi)部， 即N內(nèi)部無電場，所以S不會被吸引，A正確.BxxN沒有接地，P的電場會影響到N外 部，即S處有電場，S會被吸引.CxxP和S都處于導(dǎo)體N的外部，S處有電場，會被吸 引.DxxN被接地，內(nèi)部電場不影響導(dǎo)體外部，即 S處無電場，不會被吸引，D正確.答案 A

7、D7、如圖 5 所示，一個帶正電的粒子先后分別沿 1、 2、 3、 4條不同路徑到達同一帶 負電的導(dǎo)體上（導(dǎo)體與地絕緣），電場力對該帶電粒子做功分別為 W1 W2 W3和W4 則它們間的關(guān)系正確的是（ D ）A. W1>W2>W3>W4B. W1>W2=W3>W4C. W1<W2=W3<W4D. W1=W2=W3=W48. 如圖所示，金屬圓筒左側(cè)接在電源的正極 xx，電源的負極接在金屬板Bxx（B板接地），AB間為勻強電場。一帶負電粒子（重力不計）以某一速度自圓筒0點經(jīng)小孔A運動到B板xx，則這一過程中帶電粒子的電勢能 E隨位置x變化的圖像為（A ）A

8、.B.圖BC.圖C D.圖D9、一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球的直徑的xx放置一均勻帶電細桿 MN如圖9所示，金屬球xx感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑 xxa,b,c三點的場強大小分別為Ea,Eb,Ec,三者相比（C）A. Ea 最大 B.Eb 最大 C.Ec最大 D.Ea=Eb=Ec10、如圖10xx，實心金屬球A半徑為R,帶電量為Q,點電荷B帶電量為q.B與A球間的距離為r.當B不存在而只有A圖10存在且達到靜電平衡狀態(tài)時，電荷 Q在球心O處的電場強度等于.當點電荷B也同時存在并達到靜電平衡時，球心 O處的電場強度等于，金屬球上的電荷在球心 O處產(chǎn)生的場強的大小等于 .答案0； 0； k11、

9、如圖所示，有一定厚度的金屬球殼 A,在其球心O處放有一個帶有電量為+ q 的點電荷.P為球外的一點，它到球心 O的距離為L,球殼的半徑為R。求P點的場強.解析：電荷+ q放在球心，由于靜電感應(yīng)，球殼 A出現(xiàn)了感應(yīng)電荷，外表面和內(nèi)表 面分別帶上等量的正、負電荷，而且分布均勻，如圖所示.P點的場強應(yīng)是電荷+ q和感應(yīng)出的正負電荷產(chǎn)生的場強的矢量和. 由于感應(yīng)電荷的正、負電量相同，分布又均勻， 離P點的距離有遠有近，在P點產(chǎn)生的場強疊加的結(jié)果為零.這樣，只剩下+ q在P點 產(chǎn)生的場強，貝幾方向沿O P連線向外.答：，方向沿O P連線向外，見圖.12. 在真空中有兩個點電荷 A和B,電荷量分別為Q和+

10、 2Q相距為，如果在兩 個點電荷連線的中點0有一個半徑為r(r ? I)的空心金屬球，且球心位于 0點，如圖所 示，則球殼上的感應(yīng)電荷在 0處的場強的大小為多少？方向如何？解析 根據(jù)電場的疊加和靜電平衡，球心 0處的合場強為0,即感應(yīng)電荷的電場強 度與A B兩電荷在O處所產(chǎn)生的合場強等大、反向，即 E感=EA+ EB= + = , A B在 O處產(chǎn)生的場強方向向左，所以 E感向右.答案向右13、一個勻強電場的電場線分布如圖甲所示.把一個空心導(dǎo)體引入到該勻強電場后的電場線分布如圖乙所示.在電場中有A B、C D四個點，下面說法正確的是(B )A © A=© BB©

11、B=©CdddC EA=EBDEB=EC14. 如右圖所示，帶電量為一q的點電荷與豎直放置的均勻帶電薄板相距2d，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心.若圖中 a 點處的電場強度為零， 根據(jù)對稱性，帶電薄板在圖中 b 點處產(chǎn)生的電場強度的大 小和方向分別為 （ A ）A. ,水平向右B.,水平向左C .，水平向左 D.,水平向右15. 如圖所示，AB是一個接地的很大的薄金屬板，其右側(cè) P點有一帶電量為Q的 正點電荷，N為金屬板外表面上的一點，P到金屬板的垂直距離為d, M為點P、N連線 的中點，下列說法正確的是（ AC ）A. 將一帶電的絕緣小球沿金屬板從 A移動到N,小球電勢能不

12、變B. M點的電勢大于零，場強大小為C. N點的電勢為零，場強不為零D. N點的電勢和場強都為零16. 某導(dǎo)體置于電場后周圍的電場分布情況如圖所示,圖中虛線表示電場線,實線表示等勢面，A、B C為電場中的三個點。下列說法錯誤的是（C ）A. A點的電場強度小于B點的電場強度B. A點的電勢高于B點的電勢C. 將負電荷從A點移到B點，電場力做正功D.將正電荷從A點移到C點，電場力做功為零17. 如圖17所示，當帶正電的絕緣空腔導(dǎo)體 A的內(nèi)部通過導(dǎo)線與驗電器的小球 B連 接時，問驗電器是否帶電？【錯解】因為靜電平衡時，凈電荷只分布在空腔導(dǎo)體的外表面，內(nèi)部無靜電荷，所以，導(dǎo)體A內(nèi)部通過導(dǎo)線與驗電器小

13、球連接時，驗電器不帶電?！惧e解原因】 關(guān)鍵是對“導(dǎo)體的外表面”含義不清， 結(jié)構(gòu)變化將要引起“外表面”的變化，這一點要分析清楚。錯解沒有分析出空腔導(dǎo)體 A的內(nèi)部通過導(dǎo)線與驗電器的小 球B連接后，驗電器的金箔成了導(dǎo)體的外表面的一部分，改變了原來導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。A和B形成一個整體，凈電荷要重新分布。【解答】當導(dǎo)體A的內(nèi)部通過導(dǎo)線與驗電器的小球 B連接時，導(dǎo)體A和驗電器已合 為一個整體，整個導(dǎo)體為等勢體，同性電荷相斥，電荷重新分布，必有凈電荷從 A移向 B，所以驗電器帶正電。18. 如圖所示為一空腔導(dǎo)體周圍的電場線分布電場方向如圖箭頭所示，M、N、P、Q是以0為圓心的一個圈周上的四點.其中 M N在一條直線

14、電場線上，P、Q在一條曲 線電場線上，下列說法正確的有 ( B )A. M點的電場強度比N點的電場強度大B. P點的電勢比Q點的電勢高C. M,0間的電勢差大于 0,N間的電勢差D負電荷在P點的電勢能大于在Q點的電勢能19. 一半徑為r的帶正電實心金屬導(dǎo)體球，如果以無窮遠點為電勢的零點，如圖71xx，哪個表示導(dǎo)體球的電場場強隨距離的變化？哪個表示導(dǎo)體球的電場電勢隨距離 的變化？（圖xx橫坐標d表示某點到球心的距離，縱坐標表示場強或電勢的大小。A. 圖（1）表示場強大小隨距離變化的關(guān)糸，圖（2）表示電勢大小隨距離變化的 關(guān)糸B. 圖（2）表示場強大小隨距離變化的關(guān)系，圖（3）表示電勢大小隨距離變

15、化關(guān) 系C. 圖（3）表示場強大小隨距離變化的關(guān)系，圖（4）表示電勢大小隨距離變化關(guān) 系D. 圖（4）表示場強大小隨距離變化的關(guān)系，圖（1）表示電勢大小隨距離變化關(guān) 系解答四個圖像的區(qū)別在于0 r這一段，帶電金屬內(nèi)部電場強度為零，所以圖（2） 表示場強大小隨距離變化的關(guān)系； 導(dǎo)體球是個等勢體，其內(nèi)部和表面電勢相同，所以圖（3）表示電勢大小隨距離變化關(guān)系。B項正確答案B解讀本題以靜電屏蔽為背景，涉及到電場強度、電勢、等勢面等知識點，考查 理解能力和應(yīng)用數(shù)學處理物理問題的能力，體現(xiàn)了考試大綱中對“理解物理概念、 物理規(guī)律的確切含義， 理解物理規(guī)律的適用條件， 理解相關(guān)知識的區(qū)別和聯(lián)系”和“必 要時

16、能運用幾何圖形、函數(shù)圖像進行表達、分析”的能力要求。處于靜電平衡的導(dǎo)體， 其內(nèi)部電場強度處處為零，導(dǎo)體本身是個等勢體，導(dǎo)體表面是等勢面，記住這些特點， 本題不難選擇。20、如圖 13-6 中是一塊寬大的接地金屬板的截面。在板的右側(cè)面附近的P 點有一帶+q的固定的點電荷，當金屬板處于靜電平衡狀態(tài)時(ACD )(A) 板的右側(cè)面上分布有負的感應(yīng)電荷，而左側(cè)面上沒有感應(yīng)電荷(B) 感應(yīng)電荷在板上任何一點的電場強度方向都指向P點(C) 感應(yīng)電荷在板上離P點最近的一點有最大場強(D) 接地線斷開后，板上各點電勢仍等于地電勢21. ab是長為L的均勻帶電細桿，P1和P2是位于ab所在直線xx兩點，位置如圖8所示.abxx電荷產(chǎn)生的靜電場在P1