高中物理-专题练习-2018静电感应和静电屏蔽高中物理一轮复习专题
静电感应和静电屏蔽
一、静电感应现象
1.条件：将导体靠近带电体（把导体放入电场中）
2.本质：电子在电场力的作用下定向移动,造成导体内的自由电子在导体内重新分布,产生感应电荷
3.规律：导体的近端出现与带电体异种电荷,在远端出现等量的同种电荷
4.应用：⑴确定产生电场的带电体的电性，
⑵确定感应导体的远端和近端
(离带电体最远的一端和最近
的一端)，⑶根据“近端感应出与带电体电性相反的电荷，远端感应出与带电体电性相同的电荷”确定各端感应电荷的电性．
例1.如图所示，A 、B 是两个绝缘金属导体，把一个带正电的绝缘金属球P 移近A ，由于静电感应，
a
端电荷量大小为
q a ，b 端电荷量大小为
q b ，则（
） P A B A.导体A 、B 上，q a ＞q b B.导体A 、B 上，q a ＝q b
C.先撤走P ，再将A 、B 分开后，A 带负电，B 带正电
D.先将A 、B 分开，再撤走
P 后，A 带负电，B 带正电
例2.如图所示，一个原来不带电的中空金属球壳，上开一个小孔，若将一个带正电的小球放入且不与球壳接触，则球壳外表面带______电，内表面带______电；若
用手接触一下球壳后球壳内表面带
______电，外表面______
二、静电平衡状态的特点
1.静电平衡状态
导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态，叫做静电平衡状态．2.静电平衡状态的特点⑴导体内部的场强处处为零
内部:金属导体内部是指金属材料所占的空间
(除表面外);
拓展:对于空腔导体,如果空腔内没有带电体的话, 空腔内合场强处处为零
.空腔也可以认为导体“内
部”.导体内部场强处处为零
,是指在导体内部的任意一点外加电场和感应电场的场强都是大小相等
,
方向相反,合场强为零. ⑵导体表面任一点的场强与该处表面垂直⑶净电荷只能分布在外表面上
⑷导体是一个等势体，导体表面是一个等势面。
例1.如图，水平放置的长为L 的长方体金属块原来不带电，
现将一电荷量为+q 的点电荷放在与金属块
的左端距离为
R 的地方，点电荷与金属块内的中心点O 在同一水平线上。
（1）达到静电平衡后，金属块上的感应电荷在金属块内中心点O 处产生的场强有多大？方向如何？
（2）若金属块与点电荷在同一平面内有A 、B 二点，标出由盘上感应电荷形成的附加电场的两条电场
线(用实线表示，要求严格作图
)。
＋
P
A
B
a
b
R L
＋q
O
例2. 如图所示，在竖直放置的光滑金属板右侧有一固定的带正电荷Q 的金属小球，金属板表面绝缘，
现在金属板上端放一相同的带正电荷Q 的金属小球（金属小球可视为质点，且不影响原电场）。
静止释
放小球，则在运动过程中（）
A ．小球做匀加速直线运动
B ．小球做变加速直线运动
C ．小球受到电场力的为零
D ．小球的机械能守恒
例3. 一个带有绝缘座的空心金属球壳A 带有4×10-8
C 的正电荷，有绝缘柄的金属小球
B 带有2×10-8
C
的负电荷，使
B 球与球壳A 内壁接触.如图所示，则
A 、
B 带电荷量分别为（
）
A.Q A =1×10-8
C ，Q B =1×10-8
C B.Q A
=2×10-8
C ，Q B =0
C.Q A =0， Q
B =2×10-8
C D.Q
A =4×10-8
C ，Q B =-2×10-8
C
例4．如图所示在靠近导体Q 附近有一个带正电的小球
P ，对a 、b 、c 三点，ab=bc ，这三点的场强
E a 、
E b 、E c 及这三点的电势U a 、U b 、U c 应该是（）
A ．E a = E b =E c . U a
= U b =U c
B ．E a < E b
< E c . U a < U b < U c
C ．E a = E b < E c . U a = U b < U c
D ．
E a > E
b > E
c . U a > U b > U
c
三、静电屏蔽及其应用
1.定义：导体壳或金属网罩（无论接地与否）可以把外部电场遮住，使其内部不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽．
2.内屏蔽和外屏蔽：
⑴内屏蔽：金属壳内部空间不受外部电场的影响
处于静电平衡状态的导体，外加电场和金属网罩上的感应电荷产生的附加电场在导体内部相互叠加使内部场强处处为零，所以能使导体壳内或金属网罩内的区域不受外部电场的影响．⑵外屏蔽：接地的封闭的金属壳对外部空间没有影响例1.在图所示的实验中，验电器的金属箔会张开的是：
（）
A B C
例2．如图所示，将悬在细丝线上带正电的小球
A 放在不带电的金属空心球
C
内球心位置(不和球壁接触)，另有一个悬挂的带负电的小球B 向C 靠近。
静止
后，则A 的位置__________，悬线__________
P
﹢
c
a
b
··
·Q
Q
Q
A
B C
金属网
绝缘底座
地面
课后练习
1.如图所示,一条细线悬挂一个不带电的金属球A 处于静止状态.现将一带电球体
B 从左边靠近它（不
接触），则下列说法正确的是（）
A.细线向左偏
B.细线不动
C.细线向右偏
D.无法确定
2.图为法拉第圆筒实验装置的示意图，验电器A 原来不带电，验电器
B 带有电荷；金属小球
e 直接固
定于绝缘手柄上；金属小球f 用一较长的导体棒相连后固定于绝缘手柄上，则下列操作中，能使验电
器A 带电的是（
）
A.使e 与B 的圆筒外壁接触后再与A 的圆筒内壁接触
B.使e 与B 的圆筒内壁接触后再与A 的圆筒外壁接触
C.使f 与B 的圆筒外壁接触后再与A 的圆筒内壁接触
D.使f 与B 的圆筒内壁接触后再与
A 的圆筒内壁接触
3.在电场中导体处于静电平衡时，一定为零的是（）
A.导体内任一点的场强
B.
导体表面上的任一点的场强C.导体内任一点感应电荷的场强
D.
导体内的电荷
4．在相距2L 的两点上固定着不等电量的异性电荷
+Q 、-q ，在其中放入一不带电的金属球，球心
O 与2L 中点重合，如图所示，达到静电平衡后，金属球上感应电荷的电场在球心处的场强大小和方向（）
A ．E=k(Q+q)/L 2
指向+Q B ．E=k(Q-q)/L 2
指向-q
C ．E=kQ ·q/L
2指向+Q
D ．E=kQ ·q/(4l)2
指向-q
5．如图所示，带正电的小球
A 靠近不带电的金属导体
B ，由于静电感应，导体
B 左端出现负电荷，右
端出现正电荷，下列说法正确的是（
）
A ．用手摸一下
B 的左端，B 将带正电B ．用手摸一下B 的右端，B 将带正电
C ．用手摸一下
B 的中部，B 将不带电
Q ﹢
q -
·O
B
A
﹢
D ．用手摸一下B 的任何部分，B 都将带负电
6．如图所示，导体球壳
B 带有正电荷Q ，其中放有导体球
A ，用细金属丝通
过B 上的小孔使A 与地相连（细金属丝不与球壳B 相碰），则导体球A （
）
A ．不带电
B ．带正电
C ．带负电
D ．无法确定
7.为一空腔球形导体
(不带电)，现将一个带正电的小金属球放入腔中，当静电平衡时，图中A 、B 、C
三点的场强E 和电势U 的关系是：（ ) A 、Ea>Eb>Ec Ua>Ub>Uc B 、Ea=Eb>Ec Ua=Ub>Uc C 、Ea=Eb=Ec Ua=Ub>Uc D 、Ea>Ec>Eb
Ua>Ub>Uc
8.如图所示，一个不带电导体A 置于空心导体
B 附近，现将另一个带电量为
+Q 的金属球C 放在空腔导
体B 内，则（
）
A ．若
B 接地，A 上无感应电荷
B ．若B 不接地，且B 原来不带电，A 上无感应电荷
C ．若B 不接地，且B 原来带正电，A 上一定有感应电荷
D ．若B 不接地，且B 原来带负电，A 上一定有感应电荷
1 2 3 4 5 6 7 8 姓名
9．如图所示，在靠近空心金属筒A 处，有一个接地的金属球B ，把带负电的金属小球C 放入A 筒内，
下列各情况下指出
B 球是否带电，带电性质：
（1）C 球不接触A 筒内壁，此时B __________。
（2）C 球接触A 筒内壁，此时
B __________。
（3）C 球不接触A 筒内壁而将A 筒接地，此时
B __________。
（4）C 球不接触A 内壁，而将A 短时间接地后再移去
C ，此时B __________。
＋ A
＋B
＋＋＋
＋
A
C
B
－＋
A
B
C。
2018年高考物理北京市专用复习专题测试课件专题九 静电场 共161张 精品
5.(2015安徽理综,15,6分)由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带电量分别为q1和q2,其间
距离为r时,它们之间相互作用力的大小为F=k
q1q2 r2
,式中k为静电力常量。若用国际单位制的基
本单位表示,k的单位应为 ( )
A.kg·A2·m3 B.kg·A-2·m3·s-4
C.kg·m2·C-2 D.N·m2·A-2
(1)小球所受电场力F的大小。 (2)小球的质量m。 (3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。
答案 (1)3.0×10-3 N (2)4.0×10-4 kg (3)2.0 m/s
解析 (1)F=qE=3.0×10-3 N
(2)由 qE =tan 37°,得m=4.0×10-4 kg
mg
(3)由mgl(1-cos 37°)= 1 mv2,得
2
v= 2=g2l(.10mco/ss37)
解题指导 (1)小球平衡时,正确进行受力分析。(2)撤去电场后,小球会从高处摆下,在小球从开 始运动到到达最低点的过程中,机械能守恒。
3.(2016北京理综,23,18分,0.59)如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面的方 向射入偏转电场,并从另一侧射出。已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为U0。偏转电 场可看做匀强电场,极板间电压为U,极板长度为L,板间距为d。
sin θ= 0.0=60.60,θ=37°
0.10
F库=mg tan 37°=6.0×10-3 N,B项错误; F库=k QAQB
r2
QA=QB=Q,r=0.12 m 联立得Q=4 6×10-8 C,故C项正确;
由等量同种点电荷产生的电场的特点可知,A、B两球连线中点处的场强为0,故D项正确。 疑难突破 准确进行受力分析、力的合成,再利用三角函数计算库仑力和电荷量大小。
2018版高三物理一轮复习5年真题分类 2015年高考真题汇编 专题7 电场
专题7 电场1.（15江苏卷）静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载《春秋纬考异邮》中有玳瑁吸衣若只说，但下列不属于静电现象的是A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D．从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉答案：C解析：C是电磁感应现象，其余是静电现象.2.（15江苏卷）一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左，不计空气阻力，则小球A．做直线运动 B．做曲线运动 C．速率先减小后增大，D．速率先增大后减小答案：BC解析：小球受重力和电场力，合力方向左下，初速度与合力不在同一直线，所以小球做曲线运动.初阶段，合力与速度夹角为钝角，速率减小，后来，合力与速度夹角为锐角，速率增大，所以速率先减小后增大.3，（15江苏卷）两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，c时两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．c点的电场强度比d点的大D．c点的电势比d点的低答案：ACD解析：逐项判断A.根据电场线的疏密判断，a点电场强度比b大，A正确；B.根据沿电场线电势降低，a 点的电势比b 低，B 错误；C.根据电场的叠加原理，c 、d 点的电场都是正电荷与两个相同的负电荷形成的电场的叠加，c 点两个相同的负电荷形成的电场互相抵消、d 点两个相同的负电荷形成的电场方向与正电荷形成的电场方向相反，而c 、d 点与正电荷距离相等，所以c 点电场强度比d 大，C 正确；D.根据的原理，c 、d 点与正电荷Ed U =距离相等，但正电荷到c 间电场强度比到d 间电场强度大，所以电势降落大，所以c 点的电势比d 低，D 正确.4.（15江苏卷）（16分）一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为+q 、质量不同的离子飘入电压为的加速电场，其初速度几乎为零，这些离子经过加速后通过狭缝O 沿着与0U 磁场垂直的方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场，最后打在底片上，已知放置底片区域已知放置底片的区域MN =L ，且OM =L .某次测量发现MN 中左侧区域MQ 损坏，检测不到离23子，但右侧区域QN 仍能正常检测到离子. 在适当调节加速电压后，原本打在MQ 的离子13即可在QN 检测到.（1）求原本打在MN 中点P 的离子质量m ；（2）为使原本打在P 的离子能打在QN 区域，求加速电压U 的调节范围；（3）为了在QN 区域将原本打在MQ 区域的所有离子检测完整，求需要调节U 的最少次数.（取；)20. 301lg =lg30. 477,lg50. 699==解析：（1）离子在电场中加速2021mv qU =在磁场中做匀速圆周运动，解得 ①r v m qvB 2=qmU B r 021=代入，解得 ②L r 430=022329U L qB m =（2）由（1）得，，离子打在Q 点，解得;离子打在N =U 220916L r U L r 65=811000U U =点，解得，则电压的范围L r =9160U U =9168110000U U U ≤≤（3）由（1）可知，∝r U第一次调节电压到，使原本打到点的离子打到点，，此时，设原本1U Q N 0165U U L L =半径为的打在的离子打在上，则，解得1r 1Q Q 01165U U r L =L L r 362565(21==第二次调节电压到，使原本打到点的离子打到点，，此时，设原2U 1Q N 022)65(U U L L=本半径为的打在的离子打在上，则，解得2r 2Q Q 02265U U r L =L L r 216125)65(32==同理，第次调节电压，有,检测完整，有，解得n L r n n 1)65(+=L r n 21≤，最少次数为3次.8.21)56lg(2lg ≈-≥n 第三次调节电压到，使原本打到点的离子打到点，，此时，设原3U 2Q N 033)65(U U L L=本半径为的打在的离子打在上，则，解得3r 3Q Q 03365U U r L =,调节电压的次数最少为3次.L L L r 211296625)65(43<==5.（15海南卷）如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距l ，在正极板附近有一质量为M 、电荷量为q （q ＞0）的粒子，在负极板附近有另一质量为m 、电荷量为-q 的粒子，在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l 52的平面.若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则M ：m 为（ ）A. 3:2 B. 2：1 C. 5:2 D. 3:1答案：A解析：设电场强度为E ，两粒子的运动时间相同，对M 有，Eq a M =，22152Eq l t M =；对m 有'Eq a m =，23152Eq l t m =，联立解得32M m =，A 正确；6.（15海南卷）如图，两电荷量分别为Q （Q ＞0）和-Q 的点电荷对称地放置在x 轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b位于y轴O点上方.取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是A.b点的电势为零，电场强度也为零B.正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右C.将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功D.将同一正的试探电荷先后从O、b点移到a点，后者电势能的变化较大答案：BC解析：因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为水平指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，故b点的电势为零，但是电场强度不为零，A错误；等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向水平向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为负，又知道正电荷在正电势处电势能为正，故B正确；O点的电势低于a点的电势，电场力做负功，所以必须克服电场力做功，C正确；O点和b点的电势相等，所以先后从O、b点移到a点，电场力做功相等，电势能变化相同，D错误；7.（15四川卷）如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零.则小球aA．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B．从N到P的过程中，速率先增大后减小C．从N到Q的过程中，电势能一直增加D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量答案：BC解析：a球从N点静止释放后，受重力mg、b球的库仑斥力F C和槽的弹力N作用，a球在从N到Q的过程中，mg与F C的夹角θ逐渐减小，不妨先假设F C的大小不变，随着θ的减小mg与F C的合力F将逐渐增大，况且，由库仑定律和图中几何关系可知，随着θ的减小F C 逐渐增大，因此F 一直增加，故选项A 错误；在a 球在从N 到Q 的过程中，a 、b 两小球距离逐渐变小，电场力一直做负功，电势能一直增加，故选项C 正确；显然在从P 到Q 的过程中，根据能的转化与守恒可知，其电势能增加量等于其机械能的减少量，b 球在Q 点时的重力势能大于其在P 点时的重力势能，因此该过程中动能一定在减少，且其减少量一定等于其电势能与重力势能增加量之和，故选项D 错误；既然在从P 到Q 的过程中，b 球的动能在减少，因此其速率也在减小，而开始在N 点时速率为0，开始向下运动段中，其速率必先增大，故选项B 正确.8.（15安徽卷）由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q 1和q 2，其间距离为r 时，它们之间相互作用力的大小为，式中k 为静电力常量.若用国221r q q kF =际单位制的基本单位表示，k 的单位应为A ．kg·A 2·m 2B ．kg·A -2·m 3·s -4C ．kg·m 2·C -2D ．N·m 2·A -2答案：B解析：根据单位制，k 的单位为N·m 2·C -2，而1N= 1kg·m·s -2，1C=1 A·s ，代入得k 的单位为kg·A -2·m 3·s -4，故答案为B ．9.（15 安徽卷）已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中02σεσ为平面上单位面积所带的电荷量，ε0为常量.如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S ，其间为真空，带电量为Q .不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为A ．和B ．和S εQ 0S εQ 0202Q S εSεQ 02C ．和 D ．和02QS ε202Q S εS εQ 0202Q S ε答案：D解析：由题意，单块极板产生的电场强度为，根据电场的叠加原理，极板间的002QE S ε=电场强度大小，选项B 、C 错误；由于一块极板在另一块极板处产生的电场002Q E E Sε==强度处处相同，借用微元和累加的思想，所以另一块极板所受电场力为，2002Q F QE S ε==故选项A 错误．答案为D ．10.（15海南卷）在xOy 平面内，有沿y 轴负方向的匀强电场，场强大小为E （图中未画出），由A 点斜射出一质量为m ，带电量为+q 的粒子，B 和C 是粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中l 0为常数.粒子所受重力忽略不计，求：（1）粒子从A 到C 过程中电场力对它做的功；（2）粒子从A 到C 过程所经历的时间；（3）粒子经过C 点时的速率.解析：（1）电场力做功与路径无关，A 、C 间沿电场线方向的距离，所以电场力03y l ∆=做功；03W qE y qEl =∆=（2）由对称性知，轨迹最高点在y 轴上，设为P 点，带电粒子在水平方向做匀速直线运动，又A 、P 、B 、C 的水平间距相等，均为l 0，所以三段轨迹经历时间也相等，设为t 0，由P 到C 竖直方向做初速为零的匀加速直线运动，有，，由P 到:1:3PB BC y y ∆∆=0PB y l ∆=B ，有，解得A 到C 过程所经历的时间20012qE lt m =g 0t =；03AC t t ==（3）由P 到C ，水平速度，所以，竖直方向，0022x v t l =g00x l v t ==00242yv t l =所以，即粒子经过C 点时的速率0044y x l v v t ==C x v ===11.（15广东卷）（多选题）如图所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M 和N 分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，MN 保持静止，不计重力，则A．M的带电量比N大 B．M带负电荷，N带正电荷C．静止时M受到的合力比N大D．移动过程中匀强电场对M做负功答案：BD解析：释放后，MN保持静止，它们均受到水平匀强电场的电场力qE和相互之间的库仑力F作用，因此有qE＝F，两者方向相反，其合力为0，故选项C错误；由牛顿第三定律可知，MN间相互作用的库仑力F，一定大小相等、方向相反，所以它们受到的水平匀强电场的电场力qE也一定大小相等、方向相反，所以两带电小球必带异种电荷，电量相等，故选项A 错误；两小球带异种电荷，相互间的库仑力为引力，由图中位置关系可知，小球M受到的水平匀强电场的电场力方向向左，与电场方向相反，所以带负电，小球N受到的水平匀强电场的电场力方向向右，与电场方向相同，所以带正电，故选项B正确；由图示可知，小球M移动方向与水平匀强电场的电场力方向成钝角，所以匀强电场对M做负功，故选项D正确.。
静电的防止与利用(解析版)--高一物理专题练习(内容+练习)
静电的防止与利用--高一物理专题练习（内容+练习）一、静电平衡1．静电平衡：导体内的自由电子不再发生定向移动的状态．2．处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0.3．导体上电荷的分布：(1)静电平衡时，导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面．(2)在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有电荷．二、尖端放电1．空气的电离：在一定条件下，导体尖端电荷密度很大，导体尖端周围的强电场使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动，并与空气分子碰撞从而使空气分子中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，而与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象．3．尖端放电的应用与防止：(1)应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施．(2)防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失．三、静电屏蔽1．静电屏蔽静电平衡时，空腔导体内表面没有电荷，导体壳内空腔里的电场强度处处为0.外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响，金属壳的这种作用叫作静电屏蔽．2．静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相连．四、静电吸附1．静电吸附：在电场中，带电粒子在静电力作用下，向着电极运动，最后被吸附在电极上的现象．2．静电除尘：当空气中的尘埃带电时，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来的过程．3．静电喷漆：接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件表面．4．静电复印：复印机应用了静电吸附的原理，复印机的有机光导体鼓表面涂覆有机光导体(OPC)，无光照时，OPC是绝缘体，受光照时变成导体．一、单选题1．关于以下几幅插图，下列说法正确的是（）A ．甲图，用头发屑可以模拟电场线，图中的电荷一定是带正电B ．乙图，优质的话筒线外面包裹看金属网，目的是为了增强话筒线的导电性能C ．丙图，加油站给车加油前，触摸一下静电释放器，可将人体的静电释放到大地D ．丁图，摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为尖端放电【答案】C【解析】A ．点电荷的电场都是辐射状的，所以图甲模拟的可能是正点电荷形成的电场，也可能是负点电荷形成的电场，故A 错误；B ．话筒线使用金属网状编织层包裹着导线是为了屏蔽外部干扰，实现高保真信号传输，故B 错误；C ．在加油站给车加油前手要触摸一下静电释放器，是让静电通过静电释放器导走，以防止静电危害，防止在加油的时候有意外发生，故C 正确；D ．图丙中摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电吸附，故D 错误。
2018高考物理第一轮复习 专题 电磁感应学案 鲁科版
电磁感应【本讲教育信息】一、教学内容：电磁感应本章的知识点：（一）本章要点及高考展望1、本章以电场和磁场等知识为基础，重点讨论了楞次定律和法拉第电磁感应定律。
2、楞次定律不仅含义深刻，且可结合的知识点多，在高考中以选择为主，但有一定的难度。
3、法拉第电磁感应定律常综合几乎所有的力学知识及大部分电学知识，多为中档以上的题目，区分度较大，分值也较多。
4、本章的学习要处理好基础知识和综合能力的关系，要重视对物理过程、物理现象的分析，要建立正确的物理情景，深刻理解基本知识、基本规律的内涵、外延，在掌握一般解题方法的基础上，掌握综合性问题的分析思路和方法，形成较完整的解题策略。
（二）知识结构重点和难点分析：一、产生感应电流的条件、楞次定律1、产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。
它有两种情况：⑴切割2、右手定则适用于判断闭合电路中一部分导体切割磁感线时感应电流的方向。
3、楞次定律的实质是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现，其应用步骤：⑴明确闭合电路中的原磁场方向；⑵分析穿过闭合电路的磁通量的变化；⑶根据楞次定律判定感应电流的磁场方向； ⑷利用安培定则，判定感应电流的方向。
二、法拉第电磁感应定律1、公式tn E ∆∆=φ⑴感应电动势的大小与电路的电阻及电路是否闭合等无关； ⑵一般而言，公式求的是Δt 内的平均感应电动势； ⑶在电磁感应中，产生感应电动势的那部分导体可等效成一个电源，感应电动势的方向和导体（电源）内的电流方向一致。
2、公式θsin Blv E =⑴若B 、l 、v 三者互相垂直，Blv E =；若直导线与B 、v 不垂直，则应取B 、l 、v 互相垂直的分量；⑵若导体是弯曲的，则l 应取与B 、v 垂直的有效长度；⑶若v 是瞬时速度，则E 为瞬时电动势；若v 为平均速度，则E 为平均电动势。
3、公式ω221Bl E =为导体棒绕其一端转动切割磁感线时产生的感应电动势。
三、自感由于线圈自身的电流发生变化而产生感应电动势的电磁感应现象。
2018版高三物理一轮复习 专题11 电磁感应(含2012年高考真题)
专题11 电磁感应1．（2012福建卷）．如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合.若取磁铁中心O 为坐标原点，建立竖直向下正方向的x 轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i 随环心位置坐标x 变化的关系图像是答案：B解析：闭合铜环由高处静止下落，首先是向上穿过铜环的磁通量增大，根据楞次定律知铜环N O 点的过程中，穿过铜环的合磁通量向上且增大，则感应电流仍为顺时针方向；从O SS减小，感应电流仍为逆时针方向；因铜环速度越来越大，所以逆时针方向感应电流的最大值B .2．(2012全国新课标).如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率tB ∆∆的大小应为A.πω04B B.πω02B C.πω0B D.πω20B 答案：C解析：匀速转动时感应电动势与磁场变化时感应电动势相同即可.匀速转动时感应电动势ω221BR E =式中R 为半径.磁场变化时感应电动势22R t B E π⋅∆∆=.二者相等可得答案.3．（2012北京高考卷）．物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，她把一个带铁芯的线圈L 、开关S 和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L 上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S 的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动，对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是A ．线圈接在了直流电源上B ．电源电压过高C ．所选线圈的匝数过多D ．所用套环的材料与老师的不同答案：D S只要套环的材料是导体，套环中就能产生感应电流，套环就会跳起.如果套环是塑料材料做的，则不能产生感应电流，也就不会受安培力作用而跳起.D .4．（2012山东卷）.如图所示，相距为L 的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B.将质量为m 的导体棒由静止释放，当速度达到v 时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率为P ，导体棒最终以2v 的速度匀速运动.导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g ，下列选项正确的是A ．2sin P mg θ=B ．3sin P mg θ=C ．当导体棒速度达到2v 时加速度为sin 2g θ D ．在速度达到2v 以后匀速运动的过程中，R 上产生的焦耳热等于拉力所做的功 答案：AC 解析：当导体棒第一次匀速运动时，沿导轨方向：Rv L B mg 22sin =θ；当导体棒第二次达到最大速度时，沿导轨方向：Rv L B mg F 222sin =+θ，即F=mgsin θ，此时拉力F 的功率P=F ×2v=2mgvsin θ，选项A 正确、B 错误；当导体棒的速度达到v/2时，沿导轨方向：ma R v L B mg =-2sin 22θ，解得θsin 21g a =，选项C 正确；导体棒的速度达到2v 以后，拉力与重力的合力做功全部转化为R 上产生的焦耳热，选项D错误.5．（2012四川卷）．半径为a 右端开小口的导体圆环和长为2a 的导体直杆，单位长度电阻均为R 0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O 开始，杆的位置由θ确定，如图所示.则A ．θ=0时，杆产生的电动势为2BavB ．θ=π3时，杆产生的电动势为Bav 3 C ．θ=0时，杆受的安培力大小为02)2(2R av B +π D ．θ=π3 时，杆受的安培力大小为02)35(3R av B +π 答案：AD解析：根据法拉第电磁感应定律可得Blv E =（其中l 为有效长度），当0=θ时，a l 2=，则Bav E =；当3πθ=时，a l =，则Bav E =，故A 选项正确，B 选项错误；根据通电直导线在磁场中所受安培力的大小的计算公式可得BIl F =，又根据闭合电路欧姆定律可得r R E I +=，当0=θ时，a l 2=，Bav E 2=，0)2(aR R r +=+π，解得02)2(4R av B F +=π；当0=θ时，a l =，Bav E =，0)135(aR R r +=+π,解得()02353R av B F +=π，故C 选项错误，D 选项正确.6．(2012全国新课标).如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行.已知在t =0到t =t 1的时间间隔内，直导线中电流i 发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.设电流i 正方向与图中箭头方向相同，则i 随时间t 变化的图线可能是答案：A解析：要求框中感应电流顺时针，根据楞次定律，可知框内磁场要么向里减弱（载流直导线中电流正向减小），要么向外增强（载流直导线中电流负向增大）.线框受安培力向左时，载流直导线电流一定在减小，线框受安培力向右时，载流直导线中电流一定在增大.故答案选A.7．（2012天津卷）.如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.5m ，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻，一质量m=0.1kg ，电阻r=0.1Ω的金属棒MN 放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T ，棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s 2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m 时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q 1：Q 2=2:1，导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，求（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R 的电荷量q（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q 2（3）外力做的功W F解析：（1）棒匀加速运动所用时间为t ，有x at =221 32922=⨯==a x t s 根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求电路中产生的平均电流为 5.1)1.03.0(395.04.0)()(=+⨯⨯⨯=+=+∆Φ=+=R r t Blx R r t r R E I A 根据电流定义式有 5.435.1=⨯==t I q C（2）撤去外力前棒做匀加速运动根据速度公式末速为632=⨯==at v m/s撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动，安培力做负功先将棒的动能转化为电能，再通过电流做功将电能转化为内能，所以焦耳热等于棒的动能减少.有 8.161.02121222=⨯⨯==∆=mv E Q k J （3）根据题意在撤去外力前的焦耳热为6.3221==Q Q J撤去外力前拉力做正功、安培力做负功（其大小等于焦耳热Q 1）、重力不做功共同使棒的动能增大，根据动能定理有1Q W E F k -=∆则4.58.16.31=+=∆+==∆k F k E Q W E J8.（2012广东卷）.（18分）如图17所示，质量为M 的导体棒ab ，垂直放在相距为l 的平行光滑金属轨道上.导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B 、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d 的平行金属板，R 和R x 分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻.（1）调节R x =R ，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I 及棒的速率v .（2）改变R x ，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m 、带电量为+q 的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的R x.解析：（1）当R x =R 棒沿导轨匀速下滑时，由平衡条件sin Mg F θ=安培力F BIl =解得sin Mg I Blθ=感应电动势E Blv =电流2E I R= 解得 222sin MgR v B l θ= （2）微粒水平射入金属板间，能匀速通过，由平衡条件U mg qd = 棒沿导轨匀速，由平衡条件1sin Mg BI l θ=金属板间电压1x U I R = 解得sin x mldB R Mq θ= 9.（2012上海卷）．（14分）如图，质量为M 的足够长金属导轨abcd 放在光滑的绝缘水平面上.一电阻不计，质量为m 的导体棒PQ 放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PQbc 构成矩形.棒与导轨间动摩擦因数为μ，棒左侧有两个固定于水平面的立柱.导轨bc 段长为L ，开始时PQ 左侧导轨的总电阻为R ，右侧导轨单位长度的电阻为R 0.以ef 为界，其左侧匀强磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场水平向左，磁感应强度大小均为B .在t ＝0时，一水平向左的拉力F 垂直作用于导轨的bc 边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a .（1）求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式；（2）经过多少时间拉力F 达到最大值，拉力F 的最大值为多少？（3）某一过程中回路产生的焦耳热为Q ，导轨克服摩擦力做功为W ，求导轨动能的增加量.解析：（1）感应电动势为E ＝BLv ，导轨做初速为零的匀加速运动，v ＝at ，E ＝BLat ，s ＝at 2/2，感应电流的表达式为I ＝BLv /R 总＝BLat /（R ＋2R 0⨯at 2/2）＝BLat /（R ＋R 0at 2），（2）导轨受安培力F A ＝BIL ＝B 2L 2at /（R ＋R 0at 2），摩擦力为F f ＝μF N ＝μ（mg ＋BIL ）＝μ[mg ＋B 2L 2at /（R ＋R 0at 2）]，由牛顿定律F －F A －F f ＝Ma ，F ＝Ma ＋F A ＋F f ＝Ma ＋μmg ＋（1＋μ）B 2L 2at /（R ＋R 0at 2），上式中当R /t ＝R 0at 即t ＝a RR 0时外力F 取最大值，F max ＝Ma ＋μmg ＋12（1＋μ）B 2L 2a RR 0， （3）设此过程中导轨运动距离为s ，由动能定理W 合＝∆E k ，摩擦力为F f ＝μ（mg ＋F A ），摩擦力做功为W ＝μmgs ＋μW A ＝μmgs ＋μQ ，s ＝W －μQ μmg ，∆E k ＝Mas ＝Ma μmg（W －μQ ），10．（2012江苏卷）．某兴趣小组设计一种发电装置，如图所示，在磁极与圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为49p ，磁场均沿半径方向，匝数为N 的矩形线圈abcd 边长ab =cd =l 、bc =ad =2l ，线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc 与ad 边同时进入磁场，在磁场中，两条边的经过处的磁感应强度大小均为B ，方向始终与两条边的运动方向垂直，线圈的总电阻为r ，外接电阻为R ，求（1）线圈切割磁感线时，感应电动势的大小E m（2）线圈切割磁感线时，bc 边所受安培力的大小F（3）外接电阻上电流的有效值I解析：(1)bc 、ad 边的运动速度2l v ω= ， 感应电动势NBlv E m 4=，解得ω22NBl E m =. （2）电流Rr E I m m +=, 安培力 l NBI F m 2=，解得 R r l B N F +=ω3224. (3)一个周期内，通电时间T t 94=,R 上消耗的电能Rt I W m 2=，且RT I W 2= 解得)(342R r NBl I +=ω. 11．（2012海南卷）.如图，ab 和cd 是两条竖直放置的长直光滑金属导轨，MN 和''M N 是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为m 和2m.竖直向上的外力F 作用在杆MN 上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触；两杆的总电阻为R ，导轨间距为l .整个装置处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨电阻可忽略，重力加速度为g.在t=0时刻将细线烧断，保持F 不变，金属杆和导轨始终接触良好.求（1）细线少断后，任意时刻两杆运动的速度之比；（2）两杆分别达到的最大速度.§解析：设某时刻MN 和''M N 速度分别为v 1、v 2.（1）MN 和''M N 动量守恒：mv 1-2mv 2=0 求出：122v v =① （2）当MN 和''M N 的加速度为零时，速度最大 对''M N 受力平衡：BIl mg = ② E I R =③ 12E Blv blv =+④由①——④得：12223mgR v B l =、2223mgR v B l =。
2018年高考物理课标Ⅰ专用复习专题测试专题十一 电磁感应 共173张 精品
答案
AB 如图所示,将铜圆盘等效为无数个长方形线圈的组合,则每个线圈绕OO'轴转动时,均有感 应电流产生,这些感应电流产生的磁场对小磁针有作用力,从而使小磁针转动起来,可见A、B均 正确。由于圆盘面积不变,与磁针间的距离不变,故整个圆盘中的磁通量没有变化,C错误。圆盘 中的自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场,由安培定则可判断在中心方向竖直向下,其他 位置关于中心对称,此磁场不会导致磁针转动,D错误。
R 2R
4R
倍时,P变为原来的4倍,故D错。由右手定则可判知B正确。电流方向与导体切割磁感线的方向
有关,而与切割的速度大小无关,故C错。
疑难突破 金属圆盘在恒定的匀强磁场中转动时,其等效电源的模型如图所示,每个电源的电动
势E=
1 2
BL2ω(L为圆盘的半径),内阻为r0,则n个电源并联后的总电动势仍为E,总内阻r=
6.(2015课标Ⅱ,15,6分,0.337)如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小 为B,方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别 为Ua、Ub、Uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是 ( )
A.Ua>Uc,金属框中无电流
B.Ub>Uc,金属框中电流方向沿a-b-c-a
C.Ubc=-
1 2
Bl2ω,金属框中无电流
D.Uac=
1 2
Bl2ω,金属框中电流方向沿a-c-b-a
答案 C 闭合金属框在匀强磁场中以角速度ω逆时针转动时,穿过金属框的磁通量始终为零, 金属框中无电流。由右手定则可知Ub=Ua<Uc,A、B、D选项错误;b、c两点的电势差Ubc=-Blv中=1 Bl2ω,选项C正确。
2018版高三物理一轮复习 专题7 静电场(含2012年高考真题)
专题7 静电场1．（2012福建卷）.如图，在点电荷Q 产生的电场中，将两个带正电的试探电荷1q 、2q分别置于A 、B 两点，虚线为等势线.取无穷远处为零电势点，若将1q 、2q移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是A ．A 点电势大于B 点电势 B ．A 、B 两点的电场强度相等C ．1q 的电荷量小于2q的电荷量D ．1q 在A 点的电势能小于2q在B 点的电势能答案：C解析：由题意知点电荷Q 带负电，所以有φA <φB <0|U A ∞|>|U B ∞|，移动两试探电荷克服电场力做功相等，有q 1|U A ∞|=q 2|U B ∞|，所以q 1<q 2A 错误，C 正确.因为E=kQ/r2，A 点比B 点离Q 近，所以E A >E B ,选项B 错误.根据电场力做功与电势能变化的关系，q 1A 点的电势能等于q 2B 点的电势能，选项D 错误.2．（2012江苏卷）．真空中，A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r 则A 、B 两点的电场强度大小之比为A ．3：1B ．1：3C ．9：1D ．1：9答案：C解析：根据库仑定律221rq kq F =，选C.3．（2012江苏卷）．一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变，在两板间插入一电介质，其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是 A ．C 和U 均增大 B ．C 增大，U 减小 C ．C 减小，U 增大 D ．C 和U 均减小 答案：B 解析：根据kd S C πε4=，电容C 增大，根据CQU =,U 减小，B 正确.4．（2012上海卷）．A、B、C三点在同一直线上，AB:BC＝1:2，B点位于A、C之间，在B 处固定一电荷量为Q的点电荷.当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的电场力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受电场力为（）（A）－F/2（B）F/2 （C）－F（D）F答案：B解析：设AB间距离为x，则BC间距离为2x,根据库仑定律有F=kQq/x2，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受电场力为F′=k2qQ/(2x)2=F/2，考虑电场力方向易知B正确.5（2012天津卷）.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中A．做直线运动，电势能先变小后变大B．做直线运动，电势能先变大后变小C．做曲线运动，电势能先变小后变大D．做曲线运动，电势能先变大后变小答案C.解析：两个固定的的等量异号点电荷产生电场的等势面与电场线垂直，且沿电场线电势减小，所以等量异号点电荷和它们间的直线电场线如图所示.当带负电的粒子进入电场受到与其速度垂直的电场力而偏转做曲线运动.电子在斜向左的电场力作用下向左偏转，电场力做正功粒子的动能增加，电势能减小.6．（2012浙江卷）.用金属做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm是圆环被吸引到笔套上，如图所示.对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( )A.摩擦使笔套带电B.笔套靠近圆环时，圆环上、下都感应出异号电荷C.圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D.笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和 答案：ABC解析：因金属箔圆环原来不带电，笔套与头发摩擦后带电，故笔套碰到圆环后，笔套所带的D.7．(2012全国新课标).如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连.若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子 A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加 C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动 答案：BD解析：要使粒子在电场中直线运动，必须使合力与运动方向在一直线上，由题意可受力分析可知，受重力竖直向下，电场力垂直极板向上，合力水平向左.故A 错.因电场力做负功，故电势能增加.B 正确.合力做负功，故动能减少.C 错.因合力为定值且与运动方向在一直线上，故D 正确.8．（2012上海卷）．如图，质量分别为m A 和m B 的两小球带有同种电荷，电荷量分别为q A 和q B ，用绝缘细线悬挂在天花板上.平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2（θ1＞θ2）.两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为v A 和v B ，最大动能分别为E kA 和E kB .则（ ）（A ）m A 一定小于m B （B ）q A 一定大于q B （C ）v A 一定大于v B（D ）E kA 一定大于E kB答案：A 、C 、D解析：对于两球受力分析，由于两球所受电场力相等，同时注意到两球处于同一水平面上，根据力的平衡有m A gtan θ1=m B gtan θ2，根据几何关系有L A cos θ1=L B cos θ2，因为θ1＞θ2m A 一定小于m B ，L A >L B ,但不能比较电荷量大小，所以A 正确，B 错误；根据机械能守恒定律得：()1cos 12θ-=A A gL v ，()2cos 12θ-=B B gL v ，所以有v A >v B ，即C 正确；E kA =m A gL A (1-cosθ1)，E kB =m B gL B (1-cos θ2)，()()()()1cos 1cos tan cos 1cos tan cos 1tan cos 1tan 2111222112〉--=--=θθθθθθθθθθB A KB KA L L E E >1D.9．（2012安徽卷）.如图所示，在平面直角 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0 V ，点A 处的电势为6 V, 点B 处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ( )A.200V/mB.2003 V/mC.100 V/mD. 1003 V/m 答案：A解析：OA 中点C 的电势为3V ，连BC 得等势线，作BC的垂线得电场线如图，由dE U =得：200v/m E =，故A 对.10．（2012重庆卷）．空中P 、Q 两点处各固定一个点电荷，其中P 点处为正点电荷，P 、Q 两点附近电场的等势面分布如题图所 示，a 、b 、c 、d 为电场中的四个点.则 A ．P 、Q 两点处的电荷等量同种 B ．a 点和b 点的电场强度相同 C ．c 点的电热低于d 点的电势 D ．负电荷从a 到c ，电势能减少 答案：D解析：根据电场线与等势线垂直得：必有一条电场线与P 、Q 连线重合，P 为正电荷，故该电场线必从P 沿直线指向Q ，因电场线总是由正电荷指向负电荷，故P 、Q 电荷为等量异种电荷，A 选项错误；电场强度是矢量，a 、b 两处电场强度方向不同，B 选项错误；因越靠近正电荷，电势越高，故c 点电势高于d 点电势，C 选项错误；根据等势线的分布及P 、Q 的电性，c 所在的等势线电势高于a 所在等势线的电势，负电荷从a 到c ，电场力做正功，电势能减少，D 选项正确.E11.（2012海南卷）三个相同的金属小球1.2.3.分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径.球1的带电量为q ，球2的带电量为nq ，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F ，方向不变.由此可知A.n=3B.n=4C.n=5D. n=6 答案：D解析：设1、2距离为R ，则：22nq F R =，3与2接触后，它们带的电的电量均为：2nq，再3与1接触后，它们带的电的电量均为(2)4n q+，最后22(2)8n n q F R +=有上两式得：n=612．(2012全国理综)如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘清线悬挂于O 点.先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为﹢Q 和﹣Q ，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6.再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触.求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量.解析：根据力的平衡和力的合成，6tanπmg Eq =，根据电场强度与电势差的关系及电容的定义得Cd Q E =，所以q mgCd Q 33=；第二次充电后，qmgCdQ 3'=，所以第二次充电使电容器正极板增加的电荷量Q qmgCdQ Q Q 2332'==-=∆.13．（2012广东卷）.图5是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做正功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小 答案：BDABD.14．（2012北京高考卷）．“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在结两端加恒定电压U ，则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U 成正比，即ν=kU ．已知比例系数k 仅与元电荷的2倍和普朗克常数h 有关，你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理比例系数的值可能为 A ．2h e B ．2e hC ．2heD ．12he答案：B解析：由ν=kU ，又题目中提到元电荷e 和普朗克常量h ，可联想到能量，即列出相关等式qU=h ν，进而比较ν=kU ，得出k=q/h ，再结合题意可知，k=2e/h ，故选B.15．（2012北京高考卷）．匀强电场的方向沿x 轴正方向，电场强度E 随x 的分布如图所示，图中E 0和d 均为已知量．将带正电的质点A 在O 点由静止释放．A 离开电场足够远后，再将另一带正电的质点B 放在O 点也由静止释放．当B 在电场中运动时，A 、B力及相互作用能均为零；B 离开电场后，A 、B 为Q ，A 和B 的质量分别为m 和4m ．不计重力．（1）求A 在电场中的运动时间t ； （2）若B 的电荷量为q =49Q ，求两质点相互作用能的最大值E pm ； （3）为使B 离开电场后不改变运动方向，求B 所带电荷量的最大值q m ．解析：（1）由牛顿第二定律，A 在电场中运动的加速度a =F m =0QE mA 在电场中做匀变速直线运动 d =12at 2 解得运动时间 t（2）设A 、B 离开电场时的速度分别为υA 0、υB 0，由动能定理，有 QE 0d =12m 20A υ，QE 0d =124m 20B υ ①A 、B 相互作用过程中，动量和能量守恒．A 、B 相互作用力为斥力，A 受的力与其运动方向相同，B 受的力与其运动方向相反，相互作用力对A 做正功，对B 做负功．A 、B 靠近的过程中，B 的路程大于A 的路程，由于相互作用力大小相等，相互作用力对B 做功的绝对值大于对A 做功的绝对值，因此相互作用力做功之和为负，相互作用能增加．所以，当A 、B 最接近时相互作用能最大，此时两者速度相同，设为υ′，有 (m +4m )υ′= m υA 0+4m υB 0 ② E p m =(12m 20A υ+124m 20B υ)-12(m +4m )υ′2 ③ 已知=49Q ，由①、②、③式解得相互作用能的最大值 E p m =145QE 0d （3）考虑A 、B 在x >d 区间的运动，由动量守恒、能量守恒，且在初态和末态均无相互作用，有m υA +4m υB = m υA 0+4m υB 0 ④12m 2A υ+124m 2B υ=12m 20A υ+124m 20B υ ⑤ 由④、⑤解得 υB =-35υB 0+85υA 0 因B 不改变运动方向，故 υB =-35υB 0+85υA 0≥ 0 ⑥由①、⑥解得 q ≤169Q 即B 所带电荷量的最大值q m =169Q16.（2012山东卷）.图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a 、b 、c 三点是实线与虚线的交点.则该粒子A ．带负电B ．在c 点受力最大C ．在b 点的电势能大于在c 点的电势能D ．由a 点到b 点的动能变化大于有b 点到c 点的动能变化 答案：CDA根据库仑定律F=kQq/r2B b 点运动到c 点的过程中，电场力CqU=ΔE kU ab >U bc ，D.17.（2012四川卷）．（19分）如图所示，ABCD 为固定在竖直平面内的轨道，AB 段光滑水平，BC 段为光滑圆弧，对应的圆心角θ= 370，半径r =2.5m ，CD 段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为E =2×l05N/C 、方向垂直于斜轨向下的匀强电场.质量m =5×l0-2kg 、电荷量q =+1×10-6C 的小物体（视为质点）被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在C 点以速度v0=3m/s 冲上斜轨.以小物体通过C 点时为计时起点，0.1s以后，场强大小不变，方向反向.已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25.设小物体的电荷量保持不变，取g =10m/s 2．sin370=0.6，cos370=0.8.(1)求弹簧枪对小物体所做的功；(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P ，求CP 的长度. 解析：(1)设弹簧枪对小物体做功为W f ，由动能定理得W f -mgr (l-cos θ)=12 mv 02①代人数据得W f =0.475J②说明：①式4分，②式2分.(2)取沿平直斜轨向上为正方向.设小物体通过C 点进入电场后的加速度为a 1，由牛顿第二定律得－mgsin θ－μ(mgcos θ+qE)=ma 1③小物体向上做匀减速运动，经t 1=0.1s 后，速度达到v 1，有v 1=v 0+a 1t 1③由③④可知v 1=2.1m/s ，设运动的位移为s 1，有s l -v 0t 1+12a 1t 12⑤电场力反向后，设小物体的加速度为a 2，由牛顿第二定律得 －mgsin θ－μ(mgcos θ-qE)=ma 2⑥设小物体以此加速度运动到速度为0，运动的时间为t 2，位移为s 2，有 0=v 1+a 2t 2⑦ s 2=v 1t 2+12a 2t 22⑧设CP 的长度为s ，有 s =s 1+s 2⑨联立相关方程，代人数据解得 s=0.57m ⑩18.（2012安徽卷）. 如图1所示，半径为R 均匀带电圆形平板，单位面积带电量为σ，其轴线上任意一点P （坐标为x ）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：E =2πκσ()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-21221x r x，方向沿x 轴.现考虑单位面积带电量为0σ的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r 的圆板，如图2所示.则圆孔轴线上任意一点Q （坐标为x ）的电场强度为 ( )A. 2πκ0σ()2122xrx+B. 2πκ0σ()2122xrr+C. 2πκ0σr xD. 2πκ0σxr答案：A解析：当→∝R 时，22xR x +=0，则0k 2E δπ=，当挖去半径为r 的圆孔时，应在E中图1图2减掉该圆孔对应的场强）（220r x r x-12E +=πκδ，即21220x r x2E ）（+='πκδ.选项A 正确.。
高考物理2018模拟题(静电场)专题10 静电现象和静电感应(原卷版)缺答案
1．静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法，其工作原理如图2所示。
忽略运动中涂料微粒间的相互作用和微粒的重力。
下列说法中正确的是A.当静电喷涂机与被喷涂工件之间的距离增大时，在运动中的涂料微粒所受电场力增大B.涂料微粒的运动轨迹仅由被喷涂工件与静电喷涂机之间所接的高压电源决定C.在静电喷涂机水平向左移动的过程中，有两个带有相同电荷量的微粒先后经过被固定的工件右侧P点（相对工件的距离不变）处，先经过微粒的电势能较大D.涂料微粒在向被涂工件运动的轨迹中，在直线轨迹上电势升高最快2.(2016四川名校联考)离子陷阱是一种利用电场或磁场将离子俘获并囚禁在一定范围内的装置。
如图为最常见的“四极离子陷阱”的俯视示意图，a、b、c、d是四根平行杆，他们与带有直流电压和叠加的射频电压相连，相当于四个电极，相对的电极带等量同种电荷，相邻的电极带等量异种电荷。
在纸面内四根杆的连线是一个正方形，A、C是ac上的任意两点，B、D 是bd上的任意两点，A、C、B、D到正方形中心O的距离相等。
则A.D点的电场强度为零，电势最低B.A、B、C、D四点电场强度大小相等C.A 点电势比B 点电势高D.正点电荷沿直线从A 经O 运动到C ，电势能先减小后增大3.如图所示，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，下列说法正确的是（ ）A ．采用金属材料编织的衣服目的是使衣服不易拉破B ．采用金属材料编织的衣服目的利用静电屏蔽C ．电工穿上屏蔽服后，使体内场强为零D ．电工穿上屏蔽服后，使体内电势为零4.（2015·江苏）静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载《春秋纬 考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于．．．静电现象的是（ ） （A ）．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑（B ）．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引（C ）．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流（D ）．从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉5. （2015·天星调研）如题图所示，金属球A 的半径为R ，球外一个点电荷带电量为q ，到球心的距离为L ，则金属球上感应电荷在球心产生电场的电场强度大小为A ．k2R q B ．k 2L q C ．k 2R q + k 2L q D ．k 2R q - k 2L q6. （2012·浙江）用金属做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。
高考物理-静电屏蔽测试题
静电屏蔽1．当导体达到静电平衡时，场强方面的特征是( )A ．外电场E 0消失B ．感应电荷产生的附加电场E ′为零C ．导体内部的合场强E 为零 D．导体表面和内部的合场强均为零2．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′的方向在下图中正确的是( )．3．如图所示实验装置称为法拉第圆筒，验电器A 不带电，验电器B 的上面安一个几乎封闭的金属圆筒C ，并且B 的金属箔片是张开的。
现手持一个带绝缘柄的金属小球D ，把D 接触C 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 的箔片张开。
这个实验的直接目的说明了( ) A ．B 是不带电的 B ．C 是不带电的C ．电荷只能分布在C 的外表D ．C 的内、外表面存在电势差4．右图中接地金属球A 的半径为R ，球外点电荷的电量为Q ，到球心的距离为r 。
该点电荷的电场在球心的场强大小等于( )A ．k 22R Q k r Q - B ．k 22R Qk r Q +C ．0D ．k 2r Q 5．如图所示，两个不带电的导体A 和B ，用一对绝缘柱支持，使它们彼此接触，起初它们不带电，贴在下部的金属箔是闭合的，把一带正电荷的物体C 置于A 附近，贴在A 、B 下部的金属箔都张开，则下列说法正确的是（ ）A 、此时A 带正电，B 带负电 B 、此时A 电势低，B 电势高C 、移去C ，贴在A 、B 下部的金属箔都闭合D 、先把A 和B 分开，然后移去C ，贴在A 、B 下部的金属箔都闭合6．电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是 A ．铜丝编织的衣服不易被拉破，所以用铜丝编织 B ．铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用C ．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用D ．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用7．右图是一块宽大的接地金属板的截面，在板的右侧面附近P 点处有一固定的带正电的点电荷(电量为+q).当金属板处于静电平衡状态时，则( ) A ．板的右侧面上分布有负的感应电荷，左侧面有正的感应电荷B ．感应电荷在金属板内部任何一点的电场强度矢量都指向P 点C ．感应电荷在金属板内部离P 点最近的一点产生的电场强度最大D ．接地线断开后，金属板内各点的场强将不再为零8．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.有电场线与导体表面垂直B ．导体内场强越来越大C ．导体上的感应电荷在C 点产生的场强始终等于在B 点产生的场强D ．C 、B 两点的电势始终相同9.一个不带电的空心金属球,放在点电荷-Q 的附近,如下图所示。
最新-2018高中物理 1.8 静电与新技术每课一练1 粤教版
1.8 静电与新技术每课一练（粤教版选修3-1）
1.下列哪些措施是利用了静电(
A.精密仪器外包有一层金属外壳
B.家用电器如洗衣机接有地线
C.手机一般装有一根天线
D.以上都不是
答案:D
2.下列哪些做法属于防止静电危害的措施
A.印刷厂要保持适当的湿度
B.油罐车运油时要安装一条拖地的金属链
C.在地毯中夹杂细钢丝导电纤维
D.做静电实验时，实验室要通气，以避免空气中有过多的二氧化碳、水蒸气或各种离子
答案:ABCD
3.地毯中夹入少量的金属纤维是为了…(
A.避免人走动时产生静电
B.将人走动时产生的静电及时导走
C.增大地毯的强度和韧性
D.对地毯起装饰作用
答案:B
4.如图1-8-1所示是静电除尘装置示意图，它由金属管a和管中金属丝b组成，有关静电除尘的原理，以下说法正确的是(
图1-8-1
A.A接高压电源负极，B接高压电源正极
B.煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上
C.靠近B处电场强度大，B附近空气被电离成阳离子和电子
D.煤粉等烟尘在强大电场作用下电离成阴、阳离子，分别吸附在B和A上
答案:C
5.下列说法正确的是(
A.静电除尘的原理是让灰尘带上电荷，然后在电场力的作用下，奔向并吸附到异性电极上
B.静电复印的原理是让油墨带上电荷，然后在电场力的作用奔向并吸附到带异种电荷的白纸上
C.静电喷墨的原理是让油漆带上电荷，然后在电场力的作用下，奔向并吸附到吸引油漆的工件上
D.静电复印中的硒鼓上字迹的像实际是曝光的地方
答案:ABC。