PAGEPAGE47靜電現象的應用1.(2024·山西大同月考)處于靜電平衡中的導體,內部電場強度到處為零的緣由是(D)A.導體內部無任何電場B.外電場不能進入導體內部C.全部感應電荷在導體內部產生的合電場強度為零D.外電場和全部感應電荷的電場在導體內部疊加的結果為零解析:導體內部電場強度到處為零是由于感應電荷的電場與外電場疊加的結果為零,故D正確.2.(2024·陜西咸陽校級檢測)一金屬球,原來不帶電,現沿球直徑的延長線放置一勻稱帶電的細桿MN,如圖所示,金屬球上感應電荷產生的電場在球內直徑上a,b,c三點的場強大小分別為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:處于靜電平衡狀態的導體內部場強到處為零,故a,b,c三點的場強都為零.處于靜電平衡狀態的導體內部場強為零是感應電荷產生的電場與外電場疊加的結果,所以感應電荷在球內某點產生的電場的場強與MN在這一點產生的電場的場強等大反向.比較a,b,c三點感應電場的場強,實質上是比較帶電體MN在這三點的場強.由于c點離MN最近,故MN在c點的場強最大,感應電荷在c點的場強也最大.故選C.3.(2024·江蘇鎮江月考)下列圖片顯示的技術中,屬于防范靜電危害的是(D)解析:靜電復印是利用靜電吸引墨粉到硒鼓上,故A屬于靜電的利用;靜電噴涂是利用異種電荷間的吸引力來工作的,故B屬于靜電的利用;靜電除塵時除塵器中的空氣被電離,煙霧顆粒吸附電子而帶負電,顆粒向電源正極運動,C屬于靜電的利用;在屋頂安裝避雷針,通過尖端放電,中和空氣中的電荷,避開雷擊,故D屬于防范靜電危害.4.(2024·江西贛州校級檢測)每到夏季,各地紛紛進入雨季,雷雨等強對流天氣頻繁發生.當我們遇到雷雨天氣時,肯定要留意避防雷電.下列說法正確的是(A)A.不宜運用無防雷措施或防雷措施不足的電器及水龍頭B.可以接觸天線、金屬門窗、建筑物外墻,遠離帶電設備C.固定電話和手機均可正常運用D.在曠野,可以躲在大樹下避雨解析:表面具有突出尖端的導體,在尖端處的電荷分布密度很大,使得其四周電場很強,就可能使其四周的空氣發生電離而引發尖端放電.手機的天線處有尖端,易引發尖端放電造成人體損害,故不能運用,選項A正確,B,C,D錯誤.5.有一接地的導體球殼,如圖所示,球心處放一點電荷q,達到靜電平衡時,則(D)A.q的電荷量變更時,球殼外電場隨之變更B.q在球殼外產生的電場強度為零C.球殼內、外表面的電荷在殼外的合場強為零D.q與球殼內表面的電荷在殼外的合場強為零解析:當導體球殼接地時,殼內電荷在殼外表面所產生的感應電荷流入大地,這時殼內電荷與殼內表面的感應電荷在殼內壁以外(包含導體殼層)任一點的合場強為零,故選項D正確.6.(2024·福建福州校級月考)如圖所示,在兩個固定電荷+q和-q之間放入兩個原來不帶電的導體,1,2,3,4為導體上的四個點,在達到靜電平衡后,各點的電勢分別是1,2,3,4,則(B)A.4>3>2>1 B.4=3>2=1C.4<3<2<1 D.4=3<2=1解析:達到靜電平衡后,導體為等勢體,導體上的電勢到處相等,即4=3,2=1,由于正電荷在右邊,所以越往右電場的電勢越高,即4=3>2=1,B正確.7.(2024·河北廊坊校級月考)如圖所示為空腔球形導體(不帶電),現將一個帶正電的小金屬球放入腔內,靜電平衡時,圖中A,B,C三點的電場強度E和電勢的關系是(D)A.EA>EB>EC,A>B>CB.EA=EB>EC,A=B>CC.EA=EB=EC,A=B>CD.EA>EB>EC,A>C>B解析:當靜電平衡時,空腔球形導體內壁感應出負電荷,外表面感應出正電荷.由于A處電場線較密,B處電場線較疏,C處電場強度為零,則EA>EB>EC.依據順著電場線方向電勢降低,整個空腔球形導體是一個等勢體,表面是一個等勢面,分析可知電勢關系是A>C>B,故選項D正確.8.(多選)靜電噴涂機原理如圖所示.靜電噴涂機接高壓電源,工作時涂料微粒會向帶正電的被噴涂工件高速運動,微粒最終被吸到工件表面.關于靜電噴涂機的涂料微粒,下列表述正確的是(BC)A.微粒帶正電B.微粒帶負電C.微粒受靜電力作用D.微粒受到的靜電力恒定解析:靜電噴涂機接高壓電源的負極,所以噴出的涂料微粒帶負電,故A錯誤,B正確;由于靜電感應工件的表面將會帶上正電荷,對四周的帶負電的涂料微粒產生吸引力,帶負電的涂料微粒在靜電力的作用下向工件運動,故C正確,D錯誤.9.如圖所示,一塊光滑鐵板水平放置,在鐵板上方高為h處依次有電荷量為+Q和電荷量為-Q的兩個點電荷,一個電荷量為+q的絕緣小球從鐵板的左端以初速度v0向右運動,并始終沿著鐵板表面到達鐵板的右端,則在小球通過鐵板的過程中(D)A.先減速運動,后加速運動B.先加速運動,后減速運動C.先減速運動,后加速運動,再減速運動D.始終勻速運動解析:因為鐵板處于靜電平衡狀態,因此鐵板表面旁邊的電場強度與鐵板到處垂直,小球在水平方向上不受力,因此始終以速度v0做勻速運動.選項D正確.10.(2024·廣東茂名檢測)如圖所示,將原來不帶電的絕緣導體AB,置于帶正電的點電荷C所形成的電場中,規定大地或無窮遠處的電勢為零,則有(C)A.絕緣導體上A,B兩點的電勢相等,且都為負值B.絕緣導體上A點的電勢高于B點的電勢,且都為正值C.絕緣導體上的感應電荷在導體內部一點D產生的電場強度大小等于點電荷C在D點產生電場強度的大小D.假如用手指瞬間接觸導體AB后再把C移走,則導體AB帶上正電荷解析:處于靜電平衡的導體,表面是等勢面,導體是等勢體,所以絕緣導體上A,B兩點的電勢相等,電場線從C到導體,再到無窮遠,導體的電勢高于大地的電勢,為正值,所以選項A,B錯誤;處于靜電平衡的導體內部的電場強度為零,D點的合場強為零,感應電荷在D點產生的電場強度與電荷C在D點產生的電場強度大小相等,方向相反,所以選項C正確;用手指瞬間接觸導體,大地上的電子轉移到導體上,電子與導體右端的正電荷中和了,再把C移走后,導體AB帶上負電荷,所以選項D錯誤.(老師備用)1.(2024·江西南昌校級月考)如圖所示,xOy平面是無窮大導體的表面,該導體充溢z<0的空間,z>0的空間為真空.將電荷量為q的點電荷置于z軸上z=h處,則在xOy平面上會產生感應電荷.空間隨意一點處的電場皆是由點電荷q和導體表面上的感應電荷共同激發的.已知靜電平衡時導體內部電場強度到處為零,則在z軸上z=h2A.k4qh2 B.k4q解析:設點電荷為正電荷(不影響結果),則導體表面的感應電荷為負電荷.如圖所示,設所求點為A點,取其關于xOy平面的對稱點為B,點電荷在A,B兩點的場強大小分別為E1,E2,感應電荷在A,B兩點的電場強度的大小分別為EA,EB.由題意,B點的合場強為零,EB=E2=kq(h+h2)

2=4kq9h2,由對稱性,EA=EB=2.(2024·四川綿陽校級月考)如圖所示,長為l的金屬桿原來不帶電,在距其右端