静电平衡的特征及应用

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静电平衡的特征及应用

静电平衡的特征及应用

高中物理静电平衡的特征及应用一、考点突破:知识点考纲要求题型说明静电平衡的特征及应用1. 理解什么是静电平衡状态;2. 掌握处于静电平衡状态下的导体的特点;3. 知道静电屏蔽及其应用。

选择题计算题本知识点属于高考重点,常以静电感应为基础,考查场强的叠加,重点考查处于静电平衡状态下的导体的特征。

二、重难点提示:重点:1. 理解什么是静电平衡状态;2. 掌握处于静电平衡状态下的导体的特点。

难点:静电屏蔽现象。

1. 静电感应把金属导体放在外电场外E中,由于导体内的自由电子受电场力作用产生定向移动,使得导体两端出现等量的异种电荷,这种由于导体内的自由电子在外电场力作用下重新分布的现象叫作静电感应。

(在靠近带电体端感应出异种电荷,在远离带电体端感应出同种电荷)。

由带电粒子在电场中受力去分析。

静电感应可从两个角度来理解:①根据同种电荷相排斥,异种电荷相吸引来解释;②也可以从电势的角度来解释,导体中的电子总是沿电势高的方向移动。

2. 静电平衡(1)静电平衡发生静电感应后的导体,两端面出现等量感应电荷,在导体内部,感应电荷产生一个附加电场E附,这个E附与原电场方向相反,当E附增大到与原电场等大时,导体内合场强为零,自由电子定向移动停止,这时的导体处于静电平衡状态。

注意:没有定向移动不是说导体内部的电荷不动,内部的电子仍在做无规则的运动。

(2)处于静电平衡状态下的导体的特点①内部场强处处为零,电场线在导体内部中断。

导体内部的电场强度是外加电场和感应电荷产生的电场这两种电场叠加的结果。

②整个导体是等势体,表面是个等势面;导体表面上任意两点间电势差为零。

(因为假如导体中某两点电势不相等,则这两点有电势差,那么电荷就会定向运动)③表面上任何一点的场强方向都跟该点表面垂直;(因为假如不是这样,场强就有一个沿导体表面的分量,导体上的电荷就会发生定向移动,这就不是平衡状态了)④净电荷分布在导体的外表面,越尖锐的位置,电荷的密度越大,凹陷的位置几乎没有电荷,内部没有净电荷。

静电平衡后的特征

静电平衡后的特征

静电平衡后的特征
静电平衡是指物体表面的电荷分布达到稳定状态,不再发生电荷的移动和积累。

静电平衡后,物体表面的电荷分布呈现出以下特征:
1. 电场强度为零
在静电平衡状态下,物体表面的电场强度为零。

这是因为电场强度是由电荷分布产生的,而在静电平衡状态下,电荷分布已经达到稳定状态,不再发生变化,因此电场强度为零。

2. 电势差恒定
在静电平衡状态下,物体表面的电势差是恒定的。

这是因为电势差是由电荷分布产生的,而在静电平衡状态下,电荷分布已经达到稳定状态,不再发生变化,因此电势差是恒定的。

3. 电荷分布均匀
在静电平衡状态下,物体表面的电荷分布是均匀的。

这是因为在静电平衡状态下,电荷会在物体表面均匀分布,以达到最小的电势能。

4. 电荷密度最大的地方在曲率最大的地方
在静电平衡状态下,物体表面的电荷密度最大的地方在曲率最大的地方。

这是因为在曲率最大的地方,电荷会聚集,形成电场强度最
大的地方,从而使电荷密度最大。

5. 电荷分布对称
在静电平衡状态下,物体表面的电荷分布是对称的。

这是因为在静电平衡状态下,电荷会在物体表面均匀分布,以达到最小的电势能,从而形成对称的电荷分布。

静电平衡后的特征是电场强度为零,电势差恒定,电荷分布均匀,电荷密度最大的地方在曲率最大的地方,电荷分布对称。

这些特征是静电平衡状态下物体表面电荷分布的基本规律,对于理解静电学和电场理论具有重要意义。

1-7静电现象的应用

1-7静电现象的应用

两种屏蔽

屏蔽外部电场使其不影响内部 屏蔽内部电场使其不影响外部
(空腔导体接地)
静电屏蔽的事例
电子仪器外套金属网罩;通讯电缆外包一层铅皮等。
超高压带电作业的工人穿戴的工作服,是用包 含金属丝的织物制成的。
两位英国科学 家08年在伦敦进行 一次危险的电力学 表演。其中一名科 学家将把另一位科 学家关进一个铁笼 子里,然后用数百 万伏特的电流对其 进行电击。 鉴于表演的危 险性,两名科学家 事先都买好了价值 1200万英镑的保险。
5.在一个导体球壳内放一个电量为+Q的 点电荷,用E表示球壳外任一点的场强,则 A.当+Q在球壳中央时,E=0 B.不论+Q在球壳内何处,E一定为零 C.只有当+Q在球心且球壳接地时,E=0 D.只要球壳接地,不论+Q在球壳内何处, E一定为零
6.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放
一个正点荷。图中的哪一个能正确表示其电场分
(尖端放电) (3)导体上电荷的分布 导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面
在导体的外表面,越尖锐的位置,电荷的密度越大。
均匀球形导体
尖端放电的应用——避雷针
避雷针的原理
1.静电屏蔽
(1)空腔导体的特点 空腔导体能把外电场挡住,空腔内没有电 场,空腔内不受外电场的影响。
(2)静电屏蔽 导体壳(金属网罩)能保护它所包围的区 域,使这个区域不受外电场的影响,这种现 象叫做静电屏蔽。
8.有一绝缘空心金属球A,带有4×10-6 C的 正电荷,一个有绝缘柄的金属小球B,带有 2×10-6 C的负电荷,若把B球跟A球的内壁相 接触,如图所示,则B球上电量为______C,A 球上电荷量为____C,分布在____。
9.如图所示,在真空中有两个点电荷A和B, 电荷量分别为-Q和+2Q,它们相距L。如果在 两点电荷连线的中点O有一个半径为r(2r<L) 的空心金属球,且球心位于O点,则球壳上的 感应电荷在O点处的场强大小____方向_ ___。

静电平衡的原理和应用

静电平衡的原理和应用

静电平衡的原理和应用原理静电平衡是指在电荷系统中,各个电荷之间的相互作用力达到平衡的状态。

这种平衡状态为静电平衡,它是基于库仑定律和保守场的电势能概念的基础上形成的。

静电平衡的原理主要包括以下几个方面:1.库仑定律:静电平衡基于库仑定律,即两个点电荷之间的相互作用力与它们之间的距离平方成反比,与电荷的大小成正比。

根据库仑定律,电荷的大小和位置会影响静电平衡状态。

2.电势能:静电平衡还依赖于电势能的概念。

电势能是描述电荷在电场中位置所具有的能量。

在静电平衡状态下,电荷之间的相互作用力所做的功总和为零,即电荷的电势能保持不变。

通过调整电荷的位置和数量,可以使得电势能达到平衡状态。

3.保守场:静电平衡是基于保守场的概念。

保守场是指力场中做功与路径无关,只与初末位置有关的场。

静电场满足保守场的性质,因此在静电平衡状态下,电荷的位置和电势能是保守场的函数。

应用静电平衡的原理不仅仅应用于物理实验室中的研究,还有许多实际应用。

以下是一些静电平衡原理的应用案例:1.静电喷涂技术:静电平衡原理被应用于喷涂技术中。

通过在涂料喷涂过程中给予喷枪电荷,可以使液滴在喷涂前获得相同的电荷,并通过静电作用在物体表面均匀分布,从而实现涂层的均匀、节约用料和减少飞溅等效果。

2.静电质量计:静电平衡原理在质量测量中起到重要作用。

静电质量计通过将待测物体与一个电荷平衡装置接触,利用静电力的大小与电荷数目成正比的特点,通过调整电荷平衡装置的电荷,使其与待测物体的静电力达到平衡,从而测量待测物体的质量。

3.静电除尘器:静电平衡原理在除尘领域有着广泛的应用。

静电除尘器利用静电吸附和静电击打的原理,通过在烟尘流经的通道中设置带电电极,使烟尘带电并吸附在电极上,然后利用静电击打的方式将烟尘从电极上脱落,从而达到高效除尘的效果。

4.静电生成器:静电平衡原理被应用于静电生成器中。

静电生成器利用摩擦、摩擦电和电容器的原理,通过调整物体之间的电荷分布和电势差,产生静电,从而实现电荷的分离和积累,达到静电放电或者驱动其他电子设备的效果。

静电平衡的原理及其应用

静电平衡的原理及其应用

静电平衡的原理及其应用1. 静电平衡的原理静电平衡是指物体表面的静电荷分布达到平衡状态的现象。

它基于以下两个原理:1.1 静电力的作用静电力是指带电物体之间相互作用的力。

根据库仑定律,电荷之间的静电力与它们的电荷量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

当一个带电物体靠近另一个带电物体时,它们之间会受到静电力的作用。

1.2 电场的存在静电平衡还依赖于电场的存在。

在一个静电场中,带电物体受到的力与电场强度成正比。

当电场内部的力取消时,物体处于静电平衡状态。

2. 静电平衡的应用2.1 静电除尘技术静电除尘技术利用静电吸附的原理,将带有尘埃颗粒的气体通过带有电荷的收集器或极板,使颗粒带电并被吸附在极板上,从而实现对气体中尘埃颗粒的去除。

静电除尘技术广泛应用于烟气净化、空气过滤等领域。

它具有高效、节能、环保等优点,有效解决了传统过滤技术无法处理的微小颗粒物及高温气体等问题。

2.2 静电喷涂技术静电喷涂技术利用静电吸引力的原理,将带电的涂料颗粒吸附在带有电极的工件上,实现高效率、均匀的涂覆。

这种技术广泛应用于汽车喷漆、金属涂装等领域。

静电喷涂技术具有涂层附着力强、喷涂效果好、节约涂料等优点。

相比传统的喷涂方法,静电喷涂技术能够减少涂料的浪费,提高生产效率。

2.3 静电除湿技术静电除湿技术利用静电效应,通过带电体的电场作用原理,将空气中的极性湿气进行吸附除去。

静电除湿技术在制药、化工、食品等行业得到广泛应用。

静电除湿技术具有无需增湿剂的特点,不会造成二次污染,能够快速、有效地将湿气从空气中去除。

它是一种节能环保的除湿方式。

3. 静电平衡的局限性3.1 环境影响静电平衡的实现受到环境因素的影响,例如湿度、温度等。

湿度过高或温度过低可能会影响物体的带电情况,导致无法实现静电平衡。

3.2 外界干扰外界的电磁场、电荷等也会对静电平衡产生干扰,造成静电平衡的破坏。

因此,在应用静电平衡技术时,需要排除外界干扰因素。

4. 结论静电平衡是基于静电力和电场的原理实现的。

高中物理精品试题: 静电的防止与应用

高中物理精品试题: 静电的防止与应用

9.4 静电的防止与应用学习目标1.理解静电平衡状态及特点。

2.知道静电平衡时导体上电荷的分布特点。

3.了解生活中的静电现象及应用。

重点:静电平衡状态。

难点:电场中导体的特点。

知识点一、静电平衡状态1.静电感应现象:处于电场中的导体,由于电场力的作用,电荷出现重新分布的现象。

2.静电平衡状态:导体中(包括表面上)没有电荷定向移动的状态。

如上图所示,金属导体中自由电子受到导体周围电场的电场力作用后向左移动,在右侧出现多余正电荷,导体两侧正、负电荷在导体内部产生与原电场反向的电场,因与原来的电场反向,叠加的结果是使原电场强度逐渐减弱,直至导体内部各点的合电场强度等于零为止,此时F=E内q=0,导体内的自由电子不再发生定向移动,处于一个平衡状态,我们就说导体达到静电平衡状态。

3.静电平衡状态的特征(1)处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零。

(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垂直。

(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,导体的表面为等势面。

(4)在导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度越大,凹陷的位置几乎没有电荷。

4.静电平衡实质(1)在达到静电平衡的过程中,外电场引起导体内自由电荷的定向移动使导体两侧出现感应电荷,感应电荷的电场和外电场方向相反,使合场强减小,随着感应电荷的继续增加,合场强逐渐减小,直至合场强为零,自由电荷的定向移动停止。

(2)静电平衡的条件:导体内部的合场强为零,即E合=0。

由于静电感应,在导体两侧出现等量异种感应电荷,感应电荷在导体内部形成与电场E0反向的电场E′,在导体内任一点E′=-E0,使得合电场强度E内=0。

【题1】如图所示,接地的金属板右侧有固定的点电荷+Q,a、b两点是金属板右侧表面上的两点,其中a到+Q的距离较小,下列说法正确的是A.由于静电感应,金属板右侧表面带负电,左侧表面带正电B.由于静电感应,金属板右侧表面带负电,左侧表面不带电C.整个导体,包括表面上的a、b两点,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【答案】BCD【解析】金属板左侧接地,金属板与地球形成了一个导体,金属板相当于近端,而地球相当于远端,根据感应电荷“近异远同”的分布特点,A错,B对;由处于静电平衡状态导体的特点可知,a、b两点电势相等,接地后电势等于零,C对;金属板是一个等势体,电场线垂直于金属板表面向左,所以a、b两点的场强方向相同,D对。

静电力作用下的平衡

静电力作用下的平衡

静电力作用下的平衡
静电力是由于电荷之间的相互作用而产生的一种力。

当两个带电物体之间有电荷分布不均匀时,它们之间就会产生静电力。

在一定的条件下,静电力可以使带电物体达到平衡状态。

静电力作用下的平衡是指当两个带电物体之间有电荷分布不均匀时,它们之间产生的静电力互相抵消,使得带电物体保持静止的状态。

这种平衡状态通常可以用库仑定律来描述:F=k(q1*q2/r^2),其中F代表静电力大小,k代表库仑常数,q1和q2分别代表两个带电物体的电荷量,r代表两个带电物体之间的距离。

当两个带电物体电荷量相同、距离相同,并且电荷分布均匀时,它们之间的静电力会互相抵消,从而达到平衡状态。

这种平衡状态称为静电平衡状态。

在静电平衡状态下,带电物体所处的位置和形状不会影响静电力的平衡,并且静电力的平衡状态是稳定的。

静电平衡状态的实际应用非常广泛,比如在静电除尘机中,静电力的平衡状态被用来移除粉尘和杂质。

该机器分为两部分,一部分是带电的静电收集器,另一部分是被污染的材料。

在材料通过静电收集器时,静电力作用下,粉尘和杂质被吸附在收集器上,从而实现除尘的效果。

另外,在纺织工业中,静电力的平衡状态也被用来制造人造纤维。

纤维材料通过静电力的平衡状态被拉伸成细丝,这种纤维通常具有极强的弹性和柔软性,并且可以被用来生产各种产品。

总的来说,在静电力作用下的平衡状态可以被应用于许多领域,如除尘、人造纤维制造和静电消除等。

这种平衡状态可以提高生产效率,减少能耗和资源浪费,同时也有助于提高人们的生活质量和健康。

静电平衡的原理的应用

静电平衡的原理的应用

静电平衡的原理的应用1. 介绍静电平衡是涉及电荷间相互作用的物理现象,在许多领域都有广泛的应用,包括制造业、航空航天、电子领域等。

本文将介绍静电平衡的原理以及其在不同领域的应用。

2. 静电平衡的原理静电平衡是指电荷分布在一个导体上达到稳定状态的现象。

它基于以下原理:•电荷排斥和吸引:同性电荷相互排斥,异性电荷相互吸引。

•电场的平衡:当导体上的电荷分布达到平衡状态时,在导体内部电场为零,外部电场在导体表面法线方向上也为零。

基于这些原理,可以利用静电平衡来进行电荷的测量、分离及控制。

3. 静电平衡在制造业中的应用3.1 电动机制造•静电平衡可用于测量电动机内部的电荷分布情况,以验证电动机的质量和性能是否符合设计要求。

•通过调整电动机内部的电荷分布,可以优化电机的转速和效率。

3.2 喷涂和涂层•静电平衡可用于控制喷涂和涂层过程中的电荷分布,以确保涂层均匀且粘附良好。

•利用静电平衡可以实现高效的电极沉积和电化学沉积,提高涂层质量和精度。

3.3 半导体制造•静电平衡可用于控制半导体材料和器件表面的电荷分布,以避免静电放电对器件的影响。

•通过静电平衡可以有效控制半导体材料的纯度和质量,提高器件的性能和可靠性。

4. 静电平衡在航空航天领域的应用4.1 飞机静电防护•静电平衡可用于飞机表面的静电耦合,以避免静电放电引起的火灾和爆炸。

•静电平衡系统通常包括导电材料、放电线和接地系统,用于将飞机表面的静电放电到地面,保持机身的静电平衡。

4.2 卫星静电控制•静电平衡可用于控制附着在卫星表面上的静电电荷,以避免电荷积聚和电弧放电。

•通过静电平衡系统,可以实现卫星表面的静电放电,维持卫星的静电平衡,提高系统稳定性和可靠性。

5. 静电平衡在电子领域的应用5.1 静电除尘技术•静电平衡可用于电子器件制造过程中的除尘,包括半导体制造、液晶显示器制造等。

•静电除尘技术利用静电力吸附和收集空气中的微粒,保持工作环境的洁净和电子器件的质量。

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高中物理静电平衡的特征及应用一、考点突破:知识点考纲要求题型说明静电平衡的特征及应用1. 理解什么是静电平衡状态;2. 掌握处于静电平衡状态下的导体的特点;3. 知道静电屏蔽及其应用。

选择题计算题本知识点属于高考重点,常以静电感应为基础,考查场强的叠加,重点考查处于静电平衡状态下的导体的特征。

二、重难点提示:重点:1. 理解什么是静电平衡状态;2. 掌握处于静电平衡状态下的导体的特点。

难点:静电屏蔽现象。

1. 静电感应把金属导体放在外电场外E中,由于导体内的自由电子受电场力作用产生定向移动,使得导体两端出现等量的异种电荷,这种由于导体内的自由电子在外电场力作用下重新分布的现象叫作静电感应。

(在靠近带电体端感应出异种电荷,在远离带电体端感应出同种电荷)。

由带电粒子在电场中受力去分析。

静电感应可从两个角度来理解:①根据同种电荷相排斥,异种电荷相吸引来解释;②也可以从电势的角度来解释,导体中的电子总是沿电势高的方向移动。

2. 静电平衡(1)静电平衡发生静电感应后的导体,两端面出现等量感应电荷,在导体内部,感应电荷产生一个附加电场E附,这个E附与原电场方向相反,当E附增大到与原电场等大时,导体内合场强为零,自由电子定向移动停止,这时的导体处于静电平衡状态。

注意:没有定向移动不是说导体内部的电荷不动,内部的电子仍在做无规则的运动。

(2)处于静电平衡状态下的导体的特点①内部场强处处为零,电场线在导体内部中断。

导体内部的电场强度是外加电场和感应电荷产生的电场这两种电场叠加的结果。

②整个导体是等势体,表面是个等势面;导体表面上任意两点间电势差为零。

(因为假如导体中某两点电势不相等,则这两点有电势差,那么电荷就会定向运动)③表面上任何一点的场强方向都跟该点表面垂直;(因为假如不是这样,场强就有一个沿导体表面的分量,导体上的电荷就会发生定向移动,这就不是平衡状态了)④净电荷分布在导体的外表面,越尖锐的位置,电荷的密度越大,凹陷的位置几乎没有电荷,内部没有净电荷。

曲率半径小的地方,面电荷密度大,电场强,这是避雷针的原理。

3. 尖端放电(1)空气的电离:导体尖端电荷密度大,电场很强,带电粒子在强电场作用下剧烈运动撞击空气分子,从而使分子的正负电荷分离的现象。

(2)尖端放电:所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷的现象。

4. 静电屏蔽(1)定义:把一个电学仪器放在封闭的金属壳里,即使壳外有电场,由于壳内场强保持为零,外电场对壳内的仪器也不会产生影响的现象。

(2)静电屏蔽的两种情况及本质①导体内部不受外部电场的影响。

②接地的封闭导体壳内部电场对壳外空间没有影响。

本质:两种情况中,屏蔽的本质是静电感应,使得某一部分空间场强为零,不受电场影响。

例题1 长为L 的导体棒原来不带电,现将一带电量为+q 的点电荷放在距导体棒左端R 处,如图所示,当导体棒达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于________,方向________。

思路分析:导体处于静电平衡状态时,导体内部合场强为零,这是点电荷+q 所形成的电场与棒两端出现的感应电荷所形成的附加电场在棒中叠加的结果,即E 合=E 1+E 2=0。

因此可通过计算点电荷+q 产生的电场E 1来确定感应电荷所形成的电场E 2的大小和方向。

点电荷+q 在棒内中点处产生的场强由E =k2r Q ,得12q 2E k L R =+(),方向向右,由该点合场强为零知,感应电荷在棒内中点处产生的场强大小为212q 2E E k L R ==+(),方向向左。

答案:2q2k L R +(),向左例题2 将悬挂在细线上的带正电的小球A 放在不带电的金属空心球C 内(不与球接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B 向C 靠近,如图所示,于是有( )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 的位置都不变思路分析:带正电的小球A 放在不带电的空心球C 内,由于静电感应,空心球外壳带正电,内壁带负电,因此B 所在处有电场,所以B 在电场力作用下向右偏而靠近C ;由于空心球能屏蔽B 球的电场,所以,A 所在处场强为零,故A 球不受电场力,位置不变。

答案:B【方法提炼】导体接地问题的理解方法——“等效法”对于导体接地问题,我们可以利用“等效法”理解,导体接地后,把导体和大地等效为一个整体,导体是“近端”,大地是“远端”,“近端”感应出异种电荷,“远端”感应出同种电荷,在远端和近端之间无电场。

满分训练:在一个导体球壳内放一个电荷量为+Q的点电荷,如下图所示,用E表示球壳外任一点的场强,则()A. 当+Q在球壳中央时,E=0B. 不论+Q在球壳内何处,E一定为零C. 只有当+Q在球心且球壳接地时,E=0D. 只要球壳接地,不论+Q在球壳内何处,E=0思路分析:+Q在球壳内任何位置,只会影响球壳内的负电荷分布;球壳外部带正电荷会使外部场强不为零,所以A、B错;而球壳接地会使外部电荷导入大地,所以外部场强才会为零,故C也错,选D。

答案:D(答题时间:30分钟)1. 如图所示,A是带正电的球,B为不带电的导体,A、B均放在绝缘支架上,M、N是导体B中的两点。

以无限远处为电势零点,当导体B达到静电平衡后,说法错误..的是()A. M、N两点电场强度大小关系为E M=E N=0B. M、N两点电势高低关系为φM=φNC. M、N两点电势高低关系为φM>φN>0D. 感应电荷在M、N两点产生的电场强度E M′>E N′2. 如图中是一块宽大的接地金属板的截面。

在板的右侧面附近的P点有一带+q的固定的点电荷,当金属板处于静电平衡状态时,下列说法正确的是()A. 板的左侧面上分布有正的感应电荷,而右侧面上分布有负的感应电荷B. 感应电荷在板上任何一点的电场强度方向都是由P点指向该点C. 接地线断开后,板上各点电势仍等于地电势D. 板内离P点最近的一点,合场强最大3. 如图所示,Q带负电荷,导体P在a处接地,下列说法中正确的是()A. 导体P的a端带正电荷,b端不带电B. 导体P的a端不带电荷,b端带负电荷C. 导体P的a端带正电荷,b端带负电荷,且正、负电荷的电荷量相等D. 导体P的a端带正电荷,b端带负电荷,正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量4. 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 c5. 如图所示,一个不带电的表面绝缘的导体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,则下列说法中正确的是()A. B端的感应电荷为负电荷B. 导体内场强越来越大C. 导体上的感应电荷在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6. 已知,一个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0()E r R=<,2()QE k r Rr=>,式中R为球壳的半径,r为某点到球壳球心的距离,Q 为球壳所带的电荷量,k为静电力常量。

在真空中有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球壳,球心位置O固定,P为球壳外一点,M为球壳内一点,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变小,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点仍在壳内),则M点的电势升高D. 若Q不变,M点的位置也不变,而令R变小(M点仍在壳内),则M点的场强不变7. 如图所示,把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a,b端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是()A. 闭合K1,有电子从枕型导体流向大地B. 闭合K2,有电子从枕型导体流向大地C. 闭合K1,有电子从大地流向枕型导体D. 闭合K2,没有电子通过K28. 如图所示,在不带电的半径为R的导体球附近一点A处,从无限远处移来一点电荷,点电荷的电荷量为q,若A点到球面的距离为L,当达到静电平衡时,导体球上的感应电荷在球心O处产生的场强的大小等于多少?其方向如何?1. C 解析:导体B 达到静电平衡后,内部场强为零,所以0M N E E ==,A 正确;B 达到静电平衡后变成一个等势体,即M N 0ϕϕ>=,B 正确C 错误;感应电荷在MN 两点产生的电场强度大小等于A 在MN 两点产生的电场强度,根据点电荷电场公式可知,距离场源电荷越近,电场强度越大,故M N E E '>',故D 正确。

2. C 解析:板中的自由电荷由于在点电荷的电场中,必会产生带负电的电子向电场强度相反的方向运动的效果,从而右侧面上分布有负的感应电荷,因金属板接地,金属板内正电荷沿接地导线导到地面上,故左侧面上无感应电荷,故A 错误;感应电荷在板上任何一点的电场强度方向都是由该点指向P 点的,故B 错误;接地线断开后,板上各点电势仍等于地电势,C 正确;板内电场强度处处均为零,故D 错误。

3. A 解析:金属导体P 接地时与大地组成一个新的导体,a 为新导体靠近Q 的一端,而大地是远离Q 的一端,由于静电感应的作用,靠近Q 的一端会带上与Q 相反的电荷,即带上正电荷,接地的过程应是b 端感应出来的负电荷被导到大地上,所以b 端不带电,故A 正确,BCD 错误。

4. C 解析:达到静电平衡后,金属球内的合场强处处为零,金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN 产生的场强大小相等,方向相反,相互抵消,c 点离带电的细杆MN 最近,带电的细杆MN 在c 点处产生的场强最大,则金属球上感应电荷在c 点处产生的场强最大,即E c 最大。

5. CD 解析:导体P 处在正电荷的电场中,由于静电感应现象,导体的右端B 要感应出正电荷,在导体的左端C 会出现负电荷,故A 错误;处于静电平衡的导体内场强为0,故B 错误;在C 点和B 点的场强由导体上的感应电荷和带正电的小球Q 共同叠加产生,并且为0,带正电的小球Q 在C 点的场强大于B 点的场强,所以导体上的感应电荷在C 点产生的场强始终大于在B 点产生的场强,故C 正确;处于静电平衡的导体是等势体,C 、B 两点的电势始终相同,故D 正确。

6. ACD 解析:若Q 不变,P 点的位置也不变,属于处于球壳外的某一点,无论球半径怎么变小,P 点的电场强度仍不变,故A 正确;若Q 不变,P 点的位置也不变,而令R 变小,由于P 点的电场强度不变,所以电荷从该点移到电势为零处,电场力做功不变,因而P 点的电势不变,故B 错误;若Q 不变,M 点的位置也不变,令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,因此球壳内的电势处处相等,由于球壳变小,导致电荷从球壳移到电势为零处,电场力做功增加,所以球壳处的电势增加,故C 正确;若Q 不变,M 点的位置也不变,令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,故D 正确。

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