高中物理 第一章 静电场 课时作业7(含解析)新人教版选修3-1
高中物理人教版(选修3-1)第一章静电场测试题含答案解析
宁夏回族自治区银川市六盘山高级中学高中物理人教版（选修3-1）第一章静电场测试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．关于电场力和电场强度，下列说法正确的是 A ．电场强度的方向总是跟电场力的方向一致 B ．电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比 C ．正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致 D ．电荷在某点受到的电场力越大，该点的电场强度越大 2．关于场强的三个公式:①；②；③的适用范围,下列说法中正确的是（ ）A ．三个公式都只能在真空中适用B ．公式②只能在真空中适用，公式①和③在真空中和介质中都适用C ．公式②和③只能在真空中适用，公式①在真空中和介质中都适用D ．公式①适用于任何电场，公式②只适用于点电荷的电场，公式③只适用于匀强电场 3．下列说法中正确的是( )A ．在场强较小处，电荷在该处的电势能也较小；B ．电荷在场强为零处的电势能也为零；C ．在场强相等的各点，电荷的电势能必相等；D ．在选定为零电势的位置处，任何电荷的电势能必为零．4．如上图为某电场中的电场线和等势面，已知10V a ϕ= ，6c V ϕ= ，ab=bc ，则 ( )A ．8b V ϕ=B ．8b V ϕ>C ．8b V ϕ<D ．上述三种情况都可能5．关于电势差的说法中，正确的是（ ）A ．两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功B．1C电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1VC．在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D．两点间的电势差的大小跟放入这两点间的电荷的电量成反比6．四种电场的电场线如图所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的（）A．B．C．D．7．某带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B点。
2022_2022学年高中物理第一章静电场7静电现象的应用课后检测含解析新人教版选修3_1
静电现象的应用记一记静电现象的应用知识体系1个概念——静电平衡2个应用——尖端放电和静电屏蔽辨一辨1.处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零．(√)2．处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为0.(√)3．静电平衡时，导体内的自由电子处于静止状态．(×)4．避雷针能防止建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地．(×) 5．用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，那么验电器箔片能张开．(×) 6．电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，原因是铜丝衣服有屏蔽作用，使体内场强为零．(√).想一想1.为什么只有导体才能到达静电平衡状态而绝缘体不能？提示：因导体中有大量的自由电荷，很容易发生静电感应现象，而使感应电荷产生的附加电场与施加感应的电场等大反向，从而使导体内部场强为零，而绝缘体内自由电荷很少，不可能产生和施加感应的电场等大反向的附加电场．2．处于静电平衡的导体内部，感应电荷产生的电场的场强为零吗？提示：不为零．因为处于静电平衡状态的导体内部场强之所以为零，是由感应电荷产生的附加电场和施加感应的电场叠加合成的结果，而对每个电场来说，其场强均不为零．3．金属外壳或金属网罩能产生静电屏蔽的原因是什么？提示：金属外壳或金属网罩产生静电屏蔽的原因是处于静电平衡状态的导体内部场强为零．由于导体内部有大量的自由电荷，当外部电场发生变化时，导体内部感应电荷产生的附加电场和外电场到达等大．反向的状态几乎是瞬时的，所以无论外电场如何变化，都能保证金属壳内或金属网罩内部场强时时为零．思考感悟：练一练1.(多项选择)[2022·广西桂林市第八中学期中考试]如下图，一个不带电的外表绝缘的导体P正在向带正电的小球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，C、B是导体P左、右两端内的点，那么以下说法正确的选项是( )A．右端的感应电荷为负电荷B．导体内场强越来越大C．感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强D．C、B两点的电势始终相同答案：CD2.[2022·黑龙江鹤岗市第一中学月考]将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的固定金属空心球C内(不接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如下图，那么( )A．A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向B．A的位置不变，B向右偏离竖直方向C．A向左偏离竖直方向，B的位置不变D．A和B的位置都不变答案：B3．[2022·豫北四校联合体期中]如下图，水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一外表绝缘的带电的小球(可视为质点且不影响Q的电场)，从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上外表向右运动到右端，在该运动过程中，以下说法错误的选项是( )A．小球做匀速直线运动B．小球做先减速、后加速运动C．小球的电势能保持不变D．电场力对小球所做的功为零答案：B4．(多项选择)[2022·河南周口市期末考试]如下图，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为＋Q的点电荷，点电荷到金属球外表的最近距离为2r，那么以下说法正确的选项是( )A．金属球在到达静电平衡状态后，左侧感应出正电荷B．感应电荷在球心处所激发的电场强度大小为E＝kQ9r2，方向水平向右C．如果用一小段导线的一端接触金属球的左侧，另一端接触金属球的右侧，金属球两侧的电荷将被中和D．如果用导线的一端接触金属球的右侧，另一端与大地相连，那么有电子流入大地答案：AB要点一对静电平衡的理解1.(多项选择)如下图，接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q，a、b是金属板右侧外表的两点，其中a到＋Q的距离较小．以下说法正确的选项是( )A．由于静电感应，金属板右侧外表带负电，左侧外表带正电B．由于静电感应，金属板右侧外表带负电，左侧外表不带电C．整个导体，包括外表上的a、b点，是一个等势体，且电势等于零D．a、b两点的电场强度不为零，且a、b两点场强方向相同，但a点的场强比b点的场强要强(大)一些解析：假设金属板不接地，右侧外表将感应出负电荷，左侧外表将感应出正电荷；假设金属板接地，自由电子通过接地导线导入金属板，再次到达静电平衡时左侧外表不带电，整个金属板的电势都为零，所以A项错误，B、C两项正确．金属板接地时，右侧外表上有感应负电荷，而且a点附近的电场线密度(单位外表积的电荷量)比b点附近的电场线密度要大些，场强要强(大)些，又因为整个金属板是等势体，右侧外表是等势面，电场线与等势面垂直，可见a、b两点的场强方向都垂直指向右侧面，方向相同，所以D项正确．答案：BCD2．一金属球，原来不带电．现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如下图．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E a、E b、E c，三者相比( )A．E a最大B．E b最大C．E c最大 D．E a＝E b＝E c解析：静电平衡后，感应电荷在球内产生的场强和带电棒MN在球内产生的场强等大、反向、共线．用c点离MN最近，故感应电荷在c处产生的场强最大，即C项正确．答案：C3.(多项选择)如下图，带负电的点电荷旁有一接地大金属板，A为金属板内的一点，B为金属板左侧外外表上的一点，以下关于金属板上感应电荷在A点和B点的场强方向判断正确的选项是( )A．感应电荷在A点的场强沿E1方向B．感应电荷在A点的场强沿E2方向C．感应电荷在B点的场强可能沿E3方向D．感应电荷在B点的场强可能沿E4方向解析：金属板内的电场强度处处为0，那么感应电荷的电场与点电荷的电场等大反向，即感应电荷在A点的场强沿E2方向，B项正确；金属板外表的电场强度垂直外表向外，即为感应电荷的电场与点电荷的电场的合场强，那么感应电荷在B点的场强可能沿E3方向，C项正确．答案：BC要点二静电屏蔽的理解及应用4.(多项选择)如下图，一个不带电的导体球N，置于空心导体球M附近，现将另一个带电荷量为Q的金属球放于空腔导体M内，那么( )A．假设M接地，N上无感应电荷B．假设M不接地，且M原来不带电，N上无感应电荷C．假设M不接地，且M原来不带电，N上有感应电荷D．假设M不接地，且M原来带电，N上一定有感应电荷解析：假设M接地，空心导体球M外没有电场，N上无感应电荷，A项正确；假设M不接地，且M原来不带电，那么空心球M外有电场，N上有感应电荷，B项错误，C项正确；假设M不接地，且M原来带电，由于Q的放入，可能使空腔电荷集聚于内外表，那么N上可能有感应电荷，也可能没有感应电荷，D项错误．答案：AC5.如下图，把原来不带电的金属壳B的外外表接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不与B发生接触，到达静电平衡后，那么( )A．B的空腔内电场强度为零B．B不带电C．B的外外表带正电D．B的内外表带负电解析：因为金属壳的外外表接地，所以外外表没有感应电荷，只有内外表有感应电荷分布，且由于A带正电，B的内外表带负电，D项正确，B、C两项错误；B的空腔内有带正电的小球A产生的电场和金属壳内外表感应电荷产生的电场，所以空腔内电场强度不为零，A项错误．答案：D6．在如下图的实验中，验电器的金属箔片会张开的是________．答案：B根底达标1.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为导体上的四个点，到达静电平衡后，各点的电势分别是φ1、φ2、φ3、φ4，以下关系式正确的选项是( ) A．φ4>φ3>φ2>φ1B．φ4＝φ3>φ2＝φ1C．φ4<φ3<φ2<φ1 D．φ4＝φ3＝φ2＝φ1解析：到达静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到φ4＝φ3，φ2＝φ1，由于正电荷在右边，沿着电场线方向电势逐渐降低，所以越往右电势越高，所以φ4＝φ3>φ2＝φ1，故B项正确，A、C、D三项错误．答案：B2.(多项选择)如下图为一空腔球形异体(不带电)，现在将一个带正电荷的小金属球A放入空腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强(E a，E b，E c)和电势(φa，φb，φc)关系正确的选项是( )A．E a>E c B．E b>E cC．φa＝φb D．φb>φc解析：画出空腔导体内外的电场线分布，可以看出E b＝0，但φb>0，由内向外，电势依次降低，φa>φb>φc；由电场线疏密可看出E a>E c>E b，故A、D两项正确．答案：AD3．如下图，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的．以下关于实验现象的描述及带电情况的判断正确的选项是( )A．把带正电荷的物体C移近导体A，A、B下部的金属箔都张开且分别带正电和负电B．把带正电荷的物体C移近导体A，只有A下部的金属箔张开且带负电C．把带正电荷的物体C移近导体A，再使A、B分开少许，稳定后A、B下部的金属箔都张开且分别带负电和正电D．把带正电荷的物体C移近导体A，再使A、B分开少许，稳定后A、B下部的金属箔都闭合且均不带电解析：感应带电是使物体带电的一种方法，根据异种电荷互相吸引的原理可知，靠近的一端会带异种电荷，金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端要感应出正电荷，在导体A的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，故A、B两项错误；由上可知，把带正电荷的物体C移近导体A，再使A、B分开少许，稳定后A、B下部的金属箔都张开且分别带负电和正电，故C项正确，D项错误．答案：C4.(多项选择)如下图，电力工作人员在几百万伏的高压线上进行带电作业，电工全身穿戴带电作业用的屏蔽服，屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后再做成的服装，以下说法正确的选项是( )A．采用金属材料编织衣服的目的是使衣服不易拉破B．采用金属材料编织衣服的目的是利用静电屏蔽C．电工穿上屏蔽服后，体内场强为零D．电工穿上屏蔽服后，体内电势为零解析：屏蔽服的作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外外表各部位形成一个等势屏蔽面，从而使人体免受高压电场及电磁波的危害，等势面说明电势相等而不是等于0，而电场中的导体内的电场强度为0，所以B、C两项正确，A、D两项错误．答案：BC5．[2022·江西赣州市联考]如图，一个枕形导体AB原来不带电．将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电荷量为－Q，与AB中心O点的距离为R.由于静电感应，在导体A、B 两端分别出现感应电荷，到达静电平衡时，那么( )A．导体A端电势高于B端电势B．导体A端电势低于B端电势C．感应电荷在D点产生的场强为0D．感应电荷在O点产生的场强大小为k QR2解析：当到达静电平衡时导体是一个等势体，A端电势等于B端电势，A、B两项错误；点电荷和感应电荷在导体中心O点产生的电场的合场强为0，感应电荷在O点产生的场强与点电荷产生的场强等大反向，所以感应电荷在O点产生的场强大小为k QR2，C项错误，D项正确．答案：D6．人造飞船返回地球经过大气层时，返回舱外表附近形成一个温度高达几千摄氏度的高温区．高温区内的气体和返回舱外表材料的分子被分解和电离，这时返回舱与外界的联系会中断，出现这种现象的原因是( )A．返回舱受到的万有引力消失B．返回舱为了平安而暂时关闭通信系统C．返回舱周围高温气体被电离成等离子体，从而对飞船起屏蔽作用D．返回舱外表温度太高，如同火球，使得航天员看不见外面，外面也看不见返回舱里面解析：由于高温区内的气体和返回舱外表材料的分子被分解和电离，对返回舱起到静电屏蔽作用，所以返回舱与外界信号中断，故A、B、D三项错误，C项正确．答案：C7．如下图，将带正电的金属球A移至固定在绝缘支架上的导体BC附近，导体BC到达静电平衡状态后，以下说法正确的选项是( )A．导体B端带负电，C端带正电，且B端电势比C端电势低B．用手摸一下导体B端可使导体带上正电C．导体C端电势比金属球A电势高D．导体内感应电荷的电场强度大小沿BC方向逐渐减小解析：导体BC 到达静电平衡状态后，导体是等势体，两端的电势相等，导体B 端带负电，C 端带正电，故A 项错误；用手摸一下导体B 端可使导体带负电荷，因为BC 的电势高于大地，当用手触摸时大地上的负电荷会在电场力的作用下向BC 运动，中和正电荷，使导体带负电，故B 项错误；电场线从正电荷出发，终止于负电荷或无穷远，而沿电场线方向电势不断降低，故导体C 端电势比金属球A 电势低，故C 项错误；导体BC 到达静电平衡状态后，内部场强处处为零，感应电荷的电场强度与A 的电场强度大小相等方向相反，由点电荷的电场强度公式E ＝kq r 2可知，感应电荷的场强沿BC 方向逐渐减小，故D 项正确．答案：D8．如下图，两个相同的空心金属球M 和N ，上部均有小孔，M 带电荷量为－Q ，N 不带电(M 、N 相距很远，互不影响)，旁边各放—个不带电的金属球P 和R ，当将带电荷量为＋Q 的小球分别放入M 和N 的空腔中时( )A ．P 、R 上均有感应电荷B ．P 、R 上均没有感应电荷C ．P 上有感应电荷而R 上没有感应电荷D ．P 上没有感应电荷而R 上有感应电荷解析：当将带正电的小球放入M 的空腔中时，由于静电感应，M 的内外表带电荷量－Q ，外外表不带电．所以金属球M 外部不存在电场，不能使P 产生静电感应，P 上没有感应电荷．当将带正电的小球放入原来不带电的N 的空腔中时，由于静电感应，N 内外表带负电荷，外外表带正电荷，N 外部有电场，使R 产生静电感应，故D 项正确．答案：D9．一个不带电金属球壳，在它的球心放入一个正电荷，其电场分布是图中的( ) 解析：由于处于静电平衡状态的导体内部的场强处处为零，故A 项不正确；由于空腔内部有一个正电荷，故在空腔内外表感应出等量的负电荷，外外表感应出等量的正电荷，因此C 、D 项不正确；因外外表上分布有正电荷，故电场线应呈辐射状，B 项正确．答案：B10．在点电荷－Q 的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，假设圆平面与点电荷在同一平面内，那么盘上感应电荷在盘中A 点所激发的附加场强E ′的方向在选项图中正确的选项是( )解析：感应电荷在盘中A 点激发的附加场强E ′应与－Q 在A 点产生的场强等大反向，故A 项正确．答案：A11．[2022·湖南长沙一中期中考试]如下图，金属球壳A 带有正电，其上方有一小孔a ，静电计B 的金属球b 用导线与金属小球c 相连，以下操作所发生的现象正确的选项是( )A ．将c 移近A ，但不与A 接触，B 会张开一定角度B ．将c 与A 外外表接触后移开A ，B 不会张开一定角度C ．将c 与A 内外表接触时，B 不会张开一定角度D ．将c 从导线上解下，然后用绝缘细绳吊着从A 上小孔放入A 内，并与其内壁接触，再提出空腔，与b 接触，B 会张开一定角度解析：将c 移近A 的过程中，由于静电感应，金属小球c 感应出负电荷，静电计指针上感应出正电荷，B 会张开一定角度，A 项正确；将c 与A 外外表接触后移开A ，由于接触使静电计带电，B 会张开一定角度，B 项错误；将c 与A 内外表接触，静电平衡后，电荷只分布在导体外外表，静电计可视为导体外外表，静电计B 会张开一定角度，C 项错误；将c 从导线上解下，然后用绝缘细绳吊着从A 上小孔放入A 内，并与其内壁接触，由于空腔导体内部没有电荷，再提出空腔，与b 接触，B 不会张开一定角度，D 项错误．答案：A12．一个匀强电场的电场线分布如图甲所示，把一个空心导体引入到该匀强电场后的电场线分布如图乙所示．在电场中有A 、B 、C 、D 四个点，下面说法正确的选项是( )A ．φA ＝φB B ．φB ＝φAC ．E A ＝E BD ．E B ＝E C解析：由于空心导体为等势体，所以φB ＝φC ，A 项错误、B 项正确；由于A 、B 、C 三处的电场线的疏密程度不同，所以电场强度也不相同，C 、D 两项错误．答案：B能力达标13.如下图，一导体AB 放在一负电荷的电场中，导体AB 与大地是绝缘的，当导体处于静电平衡时．(1)比拟A 端和B 端电势的上下．(2)比拟A 点和B 点场强大小．(3)比拟A 、B 端外外表场强大小．(4)假设A 端接地，AB 导体带什么电？(5)假设把A 端和B 端用导线连接，A 、B 端电荷中和吗？解析：(1)AB 导体处于静电平衡状态，是等势体，φA ＝φB .(2)A 点和B 点场强均为零，E A ＝E B ＝0.(3)利用电场线分布可知A 端分布密，E ′A >E ′B .(4)AB 导体处于负电荷的电场中，其电势低于大地的零电势，负电荷要从AB 流向大地，那么导体带正电，与A 、B 哪端接地无关．(5)A 端和B 端等势，电荷不沿导体移动，电荷不会中和．答案：见解析14．如下图，长为L 的金属杆原来不带电，在距其左端r 处放一个电荷量为q 的点电荷，问：(1)金属杆中点处的场强为多少？(2)金属杆上的感应电荷在杆中点P 处产生的场强．解析：(1)(1)金属杆处于静电平衡时内部场强处处为0，故金属杆中点处场强为0.(2)内部场强是两个场强的叠加，所以E 感－E ＝0答案：(1)0 (2)kq /(r ＋L 2)2，方向向左。
高中物理课时达标训练(选修3-1)：第一章静电场 第7课时 电势差与电场强度的关系 含解析
1. 匀强电场中电势差与电场强度的关系①匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。
②表达式为U AB=Ed。
说明：a. 只适用于匀强电场；对于非匀强电场，可做定性判断。
b. d：沿场强方向的距离。
③由UU Ed Ed=⇒=。
说明：a.这个式子表示在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。
由此式可推出E的单位为V/m （1 V/m=1 N/C ）；b.在匀强电场中，沿任意一个方向上，电势降落都是均匀的，故在同一直线上相同间距的两点间的电势差相等；c.在匀强电场中，相互平行的相等的线段两端点间的电势差相等；d.电场强度的方向就是电势降低最快的方向。
2. 电场强度为零处，电势不一定为零，电势是否为零取决于电势零点的选取；电势为零处，场强不一定为零。
如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为（）21 1.5102d OC -==⨯m 。
根据U E d =得匀强电场的电场强度231.510U E d -==⨯V/m=200 V/m 。
如图所示，在匀强电场中分布着A 、B 、C 三点，且BC=20cm 。
当把一个电荷量q=10－5C 的正电荷从A 点沿AB 线移到B 点时，电场力做功为零；从B 点移到C 点时，电场力做功为－1.73×10－3J ，则电场的方向为______，场强的大小为______。
电荷从A 移到B ，电场力不做功，说明A 、B 位于同一等势面，由于匀强电场的等势面是平面，所以AB 即为一等势线。
答案：垂直于AB 向右下方；1000v/mBC 间沿电场线的距离：d=BCsin60=0.173m ； 根据U E d =可知电场的电场强度1730.173CB U E d ==V/m=1000 V/m 。
如图所示，P 、Q 两金属板间的电势差为50 V ，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d=10cm ，其中Q 板接地，两板间的A 点距P 板4 cm ，求： (1)P 板及A 点的电势。
2019_2020高中物理第一章静电场第7节静电现象的应用讲义习题(含解析)新人教版选修3_1
第7节静电现象的应用1．了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡状态的导体的特性。
2．了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。
3．了解尖端放电和静电屏蔽现象。
一、静电平衡状态下导体的电场1．静电感应现象：把导体放入电场，导体内的□01自由电荷在电场力作用下定向移动，而使导体两端出现□02等量异号电荷的现象。
2．静电平衡状态：导体在电场中发生静电感应现象，感应电荷的电场与原电场叠加，使导体内部各点的合电场□03等于零，导体内的自由电子不再□04发生定向移动的状态。
3．静电平衡状态下导体的特征(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强□05处处为零。
(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面□06垂直。
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个□07等势体，导体的表面是个□08等势面。
二、静电平衡导体上电荷的分布1．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的□01外表面。
2．在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的□02密度越大，凹陷的位置□03几乎没有电荷。
三、尖端放电和静电屏蔽尖端放电静电屏蔽原理导体尖端的强电场使附近的空气□01电离，电离后的带□02异种电荷的离子与尖端的电荷□03中和，相当于导体从尖端失去电荷当金属壳达到静电平衡时，壳内电场处处为□040，因而金属外壳会对其□05内部起保护作用，使它不受□06外部电场的影响续表尖端放电静电屏蔽应用或防止应用：□07避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施防止：高压设备中导体的表面尽量□08光滑，以减少电能的损失应用：电学仪器外面有金属壳，以使壳外电场对壳内仪器不会产生影响；野外高压线上方还有两条导线与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，免遭雷击家用电视机、收音机外壳的制作材料为何一般是塑料，而不用金属？提示：若用金属制作家用电视机、收音机外壳，用电器的金属外壳就形成静电屏蔽，电磁信号就难以被电视机、收音机这类电磁波接收器接收，电视机、收音机就不能正常工作。
选修3-1第一章静电场第7-9节练习题附解析人教版
选修3-1第一章静电场第7-9节练习题（附解析人教版）习题课基础练1.如图1所示，电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板的速度为v，保持两板间的电压不变，则()图1A．当增大两板间的距离时，速度v增大B．当减小两板间的距离时，速度v减小C．当减小两板间的距离时，速度v不变D．当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间增大答案C解析由动能定理得eU＝12mv2.当改变两极板间的距离时，U不变，v就不变，故C项正确；粒子做初速度为零的匀加速直线运动，v＝dt，v2＝dt，即t＝2dv，当d减小时，电子在板间运动的时间变小，故D选项不正确．2.图2为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空．A为发射电子的阴极，K为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为U，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为v.下面的说法中正确的是()图2A．如果A、K间距离减半而电压仍为U，则电子离开K时的速度仍为vB．如果A、K间距离减半而电压仍为U，则电子离开K时的速度变为v/2C．如果A、K间距离不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为22vD．如果A、K间距离不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为v/2答案AC3．几种混合带电粒子(重力不计)，初速度为零，它们从同一位置经同一电场加速后，又都垂直场强方向进入另一相同的匀强电场，设粒子射出偏转电场时都打在荧光屏上，且在荧光屏上只有一个亮点，则到达荧光屏的各种粒子()A．电荷量一定相等B．质量一定相等C．比荷一定相等D．质量、电荷量都可能不等答案D解析只要带同种电荷；粒子经同一电场加速又经同一电场偏转，则偏移量相同．4．如图3所示，氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么()图3A．经过加速电场过程，电场力对氚核做的功最多B．经过偏转电场过程，电场力对三种核做的功一样多C．三种原子核打在屏上时的速度一样大D．三种原子核都打在屏上的同一位置上答案BD解析同一加速电场、同一偏转电场，三种粒子带电荷量相同，在同一加速电场中电场力对它们做的功都相同，在同一偏转电场中电场力对它们做的功也相同，A错，B 对；由于质量不同，所以打在屏上的速度不同，C错；再根据偏转距离公式或偏转角公式y＝l2U′4dU，tanφ＝lU′2dU知，与带电粒子无关，D对．5.两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中，存在一沿半径方向的电场，如图4所示．带正电的粒子流由电场区域的一端M射入电场，沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一端N射出，由此可知()图4A．若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的质量一定相等B．若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等C．若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的速率一定相等D．若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的动能一定相等答案BC解析由图可知，该粒子在电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力qE＝mv2R得R＝mv2qE，R、E为定值，若q 相等则12mv2一定相等；若qm相等，则速率v一定相等，故B、C正确．6．在平行板电容器A、B两板上加上如图5所示的交变电压，开始B板的电势比A板高，这时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动，设电子在运动中不与极板发生碰撞，则下述说法正确的是(不计电子重力)()图5A．电子一直向A板运动B．电子一直向B板运动C．电子先向A板运动，然后向B板运动，再返回A板做周期性来回运动D．电子先向B板运动，然后向A板运动，再返回B板做周期性来回运动答案B解析电子先向B板做匀加速运动，然后向B板做匀减速运动，以后一直重复这两种运动，所以B选项正确．7.如图6所示，匀强电场场强方向竖直向下，在此电场中有a、b、c、d四个带电粒子(不计粒子间的相互作用)，各以水平向左、水平向右、竖直向上和竖直向下的速度做匀速直线运动，则下列说法错误的是()图6A．c、d带异种电荷B．a、b带同种电荷且电势能均不变C．d的电势能减小，重力势能也减小D．c的电势能减小，机械能增加答案AC解析a、b、c、d均做匀速直线运动，所以它们受的重力与电场力平衡，都带负电．a、b所受电场力不做功，c所受电场力做正功，因此可判断A、C说法是错误的．【提升练】8.如图7所示，有一质量为m、带电荷量为q的油滴，被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中．设油滴是从两板中间位置，并以初速度为零进入电场的，可以判定()图7A．油滴在电场中做抛物线运动B．油滴在电场中做匀加速直线运动C．油滴打在极板上的运动时间只取决于电场强度和两板间距离D．油滴打在极板上的运动时间不仅取决于电场强度和两板间距离，还取决于油滴的比荷答案BD解析粒子从静止开始，受重力和电场力作用，两个力都是恒力，所以合力是恒力，粒子在恒力作用下做初速度为零的匀加速直线运动，选项B、D对9.如图8所示，一带负电的液滴，从坐标原点O以速率v0射入水平的匀强电场中，v0的方向与电场方向成θ角，已知油滴质量为m，测得它在电场中运动到最高点P时的速率恰为v0，设P点的坐标为(xP，yP)，则应有()图8A．xP0B．xP0C．xP＝0D．条件不足无法确定答案A解析由于液滴在电场中既受电场力又受重力，由动能定理得：－mgh＋W电＝mv20/2－mv20/2＝0.即W电＝mgh，电场力做正功．由于是负电荷所受电场力方向向左，要使电场力做正功，因而位移方向必须也向左，则必有xP0，故A正确，B、C、D错．10．α粒子的质量是质子质量的4倍，电荷量是质子电荷量的2倍，它们从静止起，经同一电场加速，获得的动能之比Eα∶EP＝________，获得的速度之比vα∶vP ＝________.答案2∶11∶2解析qU＝Ek，所以Ek∝q，则Eα∶EP＝2∶1.又Ek＝12mv2，所以vα∶vP＝1∶2.11.如图9带电小颗粒质量为m，电荷量为q，以竖直向上的初速度v0自A处进入方向水平向右的匀强电场中．当小颗粒到达B处时速度变成水平向右，大小为2v0，那么，该处的场强E为________，A、B间的电势差是________．图9答案2mg/q2mv20/q解析由动能定理：qU－mgh＝12m(2v0)2－12mv20.又h＝v202g，所以U＝2mv20q，所以E＝Ud＝U2h＝2mgq. 12．两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是匀强电场．一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心．已知质子电荷量为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求：(1)极板间的电场强度E；(2)α粒子在极板间运动的加速度a；(3)α粒子的初速度v0.答案(1)Ud(2)eU2md(3)R2deUm解析(1)极板间场强E＝Ud(2)α粒子带电荷量为2e，质量为4m所受电场力F＝2eE＝2eUdα粒子在极板间运动的加速度a＝F4m＝eU2md(3)由d＝12at2得t＝2da＝2dmeUv0＝Rt＝R2deUm13.如图10所示，一质量为m、带电荷量为q的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线向左与竖直方向成θ角，重力加速度为g.图10(1)判断小球带何种电荷．(2)求电场强度E.(3)若在某时刻将细线突然剪断，求经过t时间小球的速度v.答案(1)负电(2)mgtanθ/q(3)gt/cosθ解析(1)负电．(2)小球受力如右图所示，其中电场力F＝qE，由平衡条件得：F＝mgtanθ，E＝mgtanθ/q.(3)剪断细线后小球做初速度为零的匀加速直线运动F合＝mg/cosθ＝ma，v＝at，所以v＝gt/cosθ速度方向与竖直方向夹角为θ斜向左下方．。
2021-2022高中物理(人教版选修3-1浙江专用)配套课时作业 第1章 静电场 第7节
第7节静电现象的应用1．静电平衡状态(1)概念：导体内的自由电子不发生定向移动时，导体就达到了静电平衡状态．(2)静电平衡状态导体的特征①处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零．②处于静电平衡状态的导体，其外部表面四周任一点场强方向与该点的所在表面垂直．③静电平衡状态下的导体是个等势体．④处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷，净电荷只能分布在导体外表面上．2．尖端放电(1)达到静电平衡时，导体表面越尖的地方，电荷分布的密集度越大．(2)尖端放电：导体尖端的电荷密度很大，四周的电场很强，使四周中性空气分子电离成正负离子，那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子被吸引到尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷，这种现象叫做尖端放电．(3)应用与防止应用举例：避雷针；防止举例：高压输电设备的表面尽量做得光滑，避开放电．3．对于处在静电平衡状态的导体，以下说法中正确的是()A．导体内部既无正电荷，又无负电荷B．导体内部和外表面处的电场均为零C．导体处于静电平衡时，导体表面的电荷代数和为零D．导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果答案D解析导体处于静电平衡状态时，其内部无净电荷，即其正、负电荷总量相等，电荷量为零.其表面处有净电荷，以至于该处电场不为零．4．一个带电金属球，当它带的电荷量增加后(稳定)，其内部场强()A．肯定增加B．肯定减弱C．可能增加也可能减弱D. 不变答案D【概念规律练】学问点一感应电荷产生的场强的计算1. 如图1所示，长为l的导体棒水平放置，原来不带电，现将一带电荷量为＋q的点电荷放在距离棒左端R处，当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点处产生的场强等于多少？方向如何？图1答案kq/(R＋l2)2方向水平向左解析导体棒在点电荷＋q的电场中发生静电感应，左端消灭负电荷，右端消灭正电荷，棒中任一点都有两个电场，即外电场——＋q在该点形成的电场E，感应电场——棒上感应电荷在该点形成的电场E′，达到静电平衡时E＝E′.题中所求的即为E′，于是我们转化为求E.棒的中点距离＋q为r＝R＋l/2，于是E′＝E＝kq(R＋l2)2，E和E′方向相反，水平向左．2. 如图2所示，点电荷A和B带电荷量分别为3.0×10－8 C和－2.4×10－8 C，彼此相距6 cm.若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1 cm 的金属球壳，求球壳感应电荷在该中点处产生的电场强度．图2答案 5.4×105 N/C方向由O指向A解析＋q1在O点的场强大小为E1＝kq1(d2)2＝3×105 N/C，方向由O指向B；－q2在O点的场强大小为E2＝kq2(d2)2＝2.4×105 N/C，方向由O指向B；设感应电荷在O点的场强为E3，由静电平衡条件知E3＝E1＋E2＝5.4×105 N/C，方向由O指向A.点评处于静电平衡状态的导体，其内部场强为零，即外加电场与感应电荷的电场场强大小相等，方向相反，因此只需求出外加电场的场强，便可求得感应电荷产生的场强．学问点二静电平衡状态电势特点与电荷分布规律3. 如图3所示，水平放置的金属板正上方放有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电小球(可视为质点且不影响Q的电场)，从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面对右运动到右端，在该运动过程中()图3A．小球做匀速直线运动B．小球先做减速运动，后做加速运动C．小球的电势能保持不变D．静电力对小球所做的功为零答案ACD解析由于金属板处于点电荷Q形成的电场中，达到静电平衡后，金属板的上表面是一个等势面，表面上电场线是垂直向下的，所以小球受到重力、支持力、向下的电场力，合力为零，故小球做匀速直线运动．电场力对小球不做功．选A、C、D.点评静电平衡状态下的导体是一个等势体，其外表面是一个等势面，因而在其表面上电场线与表面垂直．4．如图4所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B.下列试验方法中能使验电器箔片张开的是()图4A．用取电棒C(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触B．用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触C．用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触D．使验电器A靠近B答案BCD。
人教版高中物理选修3-1第一章静电场答案.docx
高中物理学习材料桑水制作芜湖一中高二物理新课标选修3－1单元测试卷第一章 静电场 答案一、不定项选择题（每题4分，共48分。
选不全得2分，错选不得分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 DACADABCCCBCCB二、填空题（每题4分，共12分） 13、8×10-1314、E P1<E P2,E k1>E k2 15、41mgr 三、计算题（共40分，要有必要的解题步骤和文字说明，只有最后结果不给分） 16．（6分）解：(1)场强水平向左，即v 50=QP U P Q QP U ϕϕ-=v 50-=-=QP Q P U ϕϕ （1分）而 dU E QP =又 v 30===QA QP QA QA d dU Ed U （1分）A Q QA U ϕϕ-=所以 v 30-=-=QA Q A U ϕϕ （2分） (2)距离改变后，场强变为d U E QP '='v 10=''=''='QAQP QA QAd d U d E U （1分） v 10-='-='QA Q A U ϕϕ （1分）17．（6分）解：从∞到P 电场力做负功，则从P 到∞电场力就做正功，在∞处动能最大（1分）221m P mv W =∞ （1分） P P P P q q qU W ϕϕϕ=-==∞∞∞)( PP W q ϕ∞=（1分）ma rQqk=2∞∞=P P U ar kQW m 2 （1分） m/s 1055.11051222332⨯=⨯===∞∞kQ U ar mW v P P m （2分）18．（10分） 解：（1）设所受电场力方向向右，有0212-=-B mv FR mgR （2分） 在B 点：Rvmmg N B2=- （1分） mg mg N mg R mv mg F B 21222=--=-=∴ （1分） 方向与假设相符，水平向右 （1分） （2）速度最大时，合力与速度方向垂直 （1分）mgFT θ设此时重力和电场力的合力与竖直方向的夹角为θ，有：221)sin 1(cos MAX mv FR mgR =--θθ （2分） 21tan ==mg F θ，51sin =θ，52cos =θ （1分）)15()sin 1cos 2(-=+-=gR gR v MAX θθ （1分）19．（8分） 解：在t=0,T,2T ……等时刻进入极板之间的粒子在垂直于极板方向上将有最大的位移。
人教高二物理选修3—1第一章 静电场练习含答案 word版含解析答案
（高二）人教物理选修3—1第一章 静电场练习含答案 人教选修3—1第一章 静电场1、(双选)当用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后，金属箔片张开。
此时，金属箔片所带电荷的电性和起电方式是( ) A ．正电荷 B ．负电荷 C ．接触起电D ．感应起电2、如图所示，光滑绝缘水平面上固定金属小球A ，用原长为L 0的绝缘弹簧将A 与另一个金属小球B 连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x 1，若两球电荷量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x 2，则有( )A.x 2＝12x 1 B ．x 2＝14x 1 C ．x 2＞14x 1D ．x 2＜14x 13、如图所示，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。
已知b 点处的电场强度为零，则d 点处电场强度的大小为(k 为静电力常量)( )A ．k 3qR 2 B ．k 10q 9R 2 C ．k Q ＋qR 2D ．k 9Q ＋q 9R 24、如图所示，Q 是带正电的点电荷，P 1、P 2为其产生的电场中的两点，若E 1、E 2分别为P 1和P 2两点的电场强度的大小，φ1、φ2分别为P 1和P 2两点的电势，则( )A ．E 1>E 2，φ1>φ2B ．E 1>E 2，φ1<φ2C ．E 1<E 2，φ1>φ2D ．E 1<E 2，φ1<φ25、(多选)如图所示的等量异号电荷中，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，且ab＝bc，则()A．a点与c点的电场强度相同B．a点与c点的电势相等C．a、b间电势差与b、c间电势差相等D．点电荷沿AB中垂线移动时，电场力不做功6、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。
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课时作业(七)
一、选择题(1、8、9为多项选择题，其余为单项选择题)
1．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是( )
A．导体内部没有电场
B．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面
C．导体内部没有电荷的定向运动
D．以上说法均不正确
解析静电平衡时导体内无电场，故A项正确．导体内部没有净电荷，净电荷只分布在表面，故B项正确．平衡时内部无电场，所以也没有电荷定向运动，故C项正确．
答案ABC
设置目的考查静电平衡状态下导体的特点
2．处于静电平衡中的导体，内部场强处处为零的原因是( )
A．外电场不能进入导体内部
B．所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零
C．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
D．以上解释都不正确
解析静电平衡原因是导体内部任一位置外电场与感应电场的矢量和是零．
答案 C
3．一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正电荷，其电场分布是图中的( )
解析球内表面感应出负电荷，球壳层内属于“内部”处于静电平衡状态，无电场．导体壳原来不带电，由于内表面带负电，所以外表面带等量的正电．正电荷产生的场强垂直于球壳表面向外，故B项正确．
答案 B
设置目的考查不接地时球壳带电特点
4.如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后，下列说法正确的是( )
A．a端的电势比b端的高B．b端的电势比d点的低
C．a端的电势不一定比d点的低D．杆内c处的场强的方向由a指向b
解析处于静电平衡状态的导体，内部场强为零，整体是一个等势体，故B项正确．
答案 B
设置目的考查静电平衡状态下导体的性质
5.一金属球，原来不带电，现沿球的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
电场强度大小分别为E A、E B、E C，三者相比( )
A．E A最大B．E B最大
C．E C最大D．E A＝E B＝E C
解析感应电荷在A、B、C三点产生的电场强度分别与MN在A、B、C三点产生的电场强度大小相等、方向相反，由于C点离MN最近，故E C最大，E B次之，E A最小，故C项正确．
答案 C
6．在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加场强E′的方向在图中正确的是( )
解析场源电荷是负电荷，其在A点产生的电场方向指向－Q，故圆盘上感应电荷的电场方向背离－Q方向．
答案 A
7.已知均匀带电的球壳在壳内任意一点产生的电场强度均为零，在壳外某点产
生的电场强度等同于把壳上电量全部集中在球心处的点电荷所产生的电场强
度．在真空中现有一半径为R、电荷量为＋Q的均匀带电球，球心位置O固定，P为球外一点，M为球内一点，如图所示，以无穷远为电势零点，关于P、M两点的电场强度和电势，下列说法中正确的是( )
A．若Q不变，P点的位置也不变，而令R变小，则P点的场强不变
B．若Q不变，P点的位置也不变，而令R变大(P点仍在球外)，则P点的电势升高
C．若Q不变，M点的位置也不变，而令R变小(M点仍在球内)，则M点的电势不变D．若Q不变，M点的位置也不变，而令R变大，则M点的场强减小
解析A项，若R变小，但P点的位置不变，P到Q的距离r不变，由E＝k Q
r2
可知，P点的场
强不变，故A项正确；B项，若R变小，由于P点的电场强度不变，所以从一电荷从P点移到无穷远处(电势为零)，电场力做功不变，P与无穷远处间的电势差不变，因而P点的电势不变．故B项错误；C、D两项，若R变小(M点仍在壳内)，根据题意可知，M点的电场强度仍为零，不变，因此球壳内的电势处处相等，由于球壳的变小，导致电荷从球壳移到无穷远处电场力做功增加，而球壳的电势比零大，所以球壳处的电势升高，M点的电势升高，故C、D两项错误；故选A项．
答案 A
8.如图所示，原来不带电的金属球壳内壁接地，将一带正电的小球放入其
中，但不与球壳接触，则( )
A．球壳内壁带负电
B．球壳外壁带正电
C．球壳外壁不带电
D．若将接地线去掉再移出正电荷，壳外壁带负电
解析球壳内正电荷产生电场，使球壳处于静电平衡状态，在球壳的内外表面出现等量异种电荷，当球壳接地时，不论内表面接地还是球壳外表面接地，待稳定后球壳的电势必定为零．球壳的外表面无感应电荷，球壳外也没有静电场，这就是接地导体壳的静电屏蔽作用．故A、C 项正确．若将接地线断开再移去壳内正电荷时，壳内表面的负电荷就会分布到球壳的外表面上，内壁不再带电．故D项正确．
答案ACD
设置目的考查对于“近端”“远端”的判断
9.如图所示，在真空中把一原来不带电的绝缘导体向带负电的小球P缓缓靠
近(不相碰)，下列说法正确的是( )
A．B端的感应电荷越来越多
B．导体内电场强度越来越大
C．导体的感应电荷在M点产生的电场强度恒大于在N点产生的电场强度
D．导体的感应电荷在M、N两点产生的电场强度相等
解析在绝缘导体向带电小球移动过程中，导体中自由电荷受到外电场的作用力变大，使自由电荷不断定向移动，故A项正确．由于导体缓慢移动，所以移动过程中导体可视为总是处于静电平衡状态，其内部电场强度应等于零，故B项错误．要使导体内合电场强度等于零，感应电荷在M、N两端的电场强度应与带电小球P在M、N两端产生的电场强度大小相等、方
向相反，由E ＝kQ
r 2可知C 项正确，D 项错误．
答案 AC
设置目的 考查静电平衡时导体特点
10.如图所示，为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电的小金属球A 放入腔中，当静电平衡时，图中a 、b 、c 三点的电场强度E 和电势φ的关系是( ) A ．E a >E b >E c ，φa >φb >φc B ．E a ＝E b >E c ，φa ＝φb >φc C ．E a ＝E b ＝E c ，φa ＝φb >φc
D ．
E a >E c >E b ，φa >φb >φc
解析 静电平衡导体内E ＝0即E b ＝0，沿电场线方向电势越来越低，在球形导体外的电场分布与正点电荷的电场类似，故D 项正确． 答案 D
设置目的 考查静电平衡时导体的电势分布规律
11．如图所示，A 、B 为两个验电器，在B 上装有一个几乎封闭的空心金属球C(仅在上端开有小孔)，最初B 和C 带电，A 不带电．D 是带有绝缘柄的金属小球．老师在课堂上利用这些器材分别完成了下面两个演示实验：第一次如图1，使不带电的D 先跟C 的外部接触，再让D 跟A 的金属球接触，这样操作若干次，发现A 的箔片张开；第二次如图2，而让不带电的D 先跟C 的内部接触，再让D 跟A 的金属球接触，这样操作若干次，发现A 的箔片始终不张开．由以上实验，能直接得到的结论是( )
A ．电荷分布在C 的外表面 B.带电的C 是一个等势体
C ．电荷总量是守恒的
D.处于静电平衡状态的导体内部场强为零
解析 由以上的演示可知，C 球的外表面一定有电荷，而内表面不存在电荷；但是不能证明电荷是均匀分布的，同时也不能说明C 是等势体；同时本实验中也无法确定电荷关系，故并不能证明电荷的总量是守恒的；故A 项正确，B 、C 、D 三项错误．故选A 项． 答案 A
12.如图所示，空心导体上方有一靠的很近的带电体，带有正电荷．有一束带负电的小液滴(重力忽略不计)，以速度v 水平飞入空心导体腔内，则小液滴的运动情况可能是( ) A ．匀速直线运动 B ．变速直线运动 C ．向上偏转的类平抛运动
D ．平抛运动
解析 金属是等势体，那么金属容器内壁每个点都是等势的，那么容器内部不可能有电场存在，否则沿着电场线电势会降低，既然容器内部没有电场那么小球就不受电场力．上述现象也称静电屏蔽；故电荷不受力就做匀速直线运动，故A 项正确，B 、C 、D 三项错误．故选A 项． 答案 A 二、非选择题
13．(2019·甘肃省兰州)在研究空腔导体表面的电荷分布实验中，取两个验电器A 和B ，在B 上装一个上端开口的金属球壳，使B 带电，A 不带电．用带有绝缘柄的小球C 跟B 的外部接触，再让C 与A 的金属球接触，这样操作若干次，观察A 的箔片的变化．重复上述操作，不过这一次让C 在B 的内表面与A 之间反复接触，观察A 的箔片的变化．通过这个实验可以得出结论：________．某同学用导线将B 的内表面与A 小球连接，可观察到A 的箔片是________(填“张开”“不张开”)的．
解析 题目中，手持一个带绝缘柄的金属小球C ，把C 接触B 的内壁，再移出与A 的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A 带电，说明了金属圆筒B 的内部是不带电的；若把C 接触B 的外壁．再移出与A 的金属小球接触，可看到A 的金箔张开，说明了金属圆筒B 的外部是带电的；通过这个实验可以得出结论：电荷只分布在导体外表面；某同学用导线将B 的内表面与A 小球连接，可观察到A 的箔片是张开的． 答案 电荷只分布在导体外表面 张开
14.如图所示，在相距r 、带电荷量分别为＋Q 和－Q 的两个点电荷的连线中点放一半径为R 的金属球，求球上感应电荷在球心O 处的场强大小和方向．
解析 由于处于静电平衡状态的导体内部场强为零，即＋Q 、－Q 和感应电荷在球心处的合场强为零，因此只需计算＋Q 、－Q 分别在球心处产生的场强．有：E 1＝k Q （r 2）2，方向由O 指向
－Q 、E 2＝k Q
（r 2）2，方向由O 指向－Q ，所以感应电荷在球心O 处的场强大小为：E 感＝E 1＋E 2
＝2k Q （r 2）2＝8kQ
r 2，方向由O 指向＋Q.
答案 8kQ
r
2 方向由O 指向＋Q。