高中物理人教版1第一章靜電場第7節(jié)靜電現(xiàn)象的應用 市獲獎

靜電現(xiàn)象的應用【考綱要求】【自主學習】1：什么是靜電平衡狀態(tài)？有哪些特征？2：處于靜電平衡狀態(tài)的導體，電荷如何分布？3：什么叫尖端放電？其應用有哪些？4：靜電屏蔽的實質是什么？【考點突破】典型例題1：如圖所示，不帶電的導體B在靠近帶正電的導體A后，P端及Q端分別感應出負電荷和正電荷，則以下說法正確的是(

)

若用導線將Q端接地，然后斷開，再取走A，則導體B將帶負電

若用導線將Q端接地，然后斷開，再取走A，則導體B將帶正電

C．若用導線將Q端接地，然后斷開，再取走A，則導體B將不帶電

D．若用導線將P端接地，然后斷開，再取走A，則導體B將帶正電

解析：用導線將Q接地后，導體B與地球構成一個大導體，其距A較近的為P端，仍帶感應負電荷；其距A較遠處，不再是Q端，而是地球，將感應出正電荷；而Q端成為大導體的中間部分將不會有感應電荷。所以，導體B將帶負電荷。

答案：A

反饋訓練一：在下列措施中，哪些能將產(chǎn)生的靜電導走(

)

飛機輪子上搭地線

B．印染車間保持濕度

C．復印圖片

D．電工鉗柄裝有絕緣套典型例題2：如圖所示，在真空中把一個導體向帶負電荷的小球慢慢靠近(不接觸)，下列說法正確的有(

)

B端的感應電荷越來越多

B．導體內的電場強度越來越大

C．導體的感應電荷在M點產(chǎn)生的場強恒大于在N點產(chǎn)生的場強D．導體的感應電荷在M、N兩點產(chǎn)生的場強相等

解析：注意這是討論靜電感應帶電體與導體慢慢靠近的過程，要注意電荷的動態(tài)運動，由場強疊加的原理可知B端感應電荷越來越多，A對；導體內場強為零，B錯；因M點距離P較近，原場強大，感應電荷的場強與原場強疊加為零，所以感應電荷在M點產(chǎn)生的場強大于在N點產(chǎn)生的場強。

答案：A、C

反饋訓練2：如圖所示，帶電體Q靠近一個接地空腔導體，空腔里面無電荷。在靜電平衡后，下列物理量中等于零的是(

)

導體腔內任意點的場強

導體腔內任意點的電勢

導體外表面的電荷量

D．導體空腔內表面的電荷量典型例題3：如圖所示，將懸在絕緣細線上帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球殼B內(與內壁不接觸)。外加一個水平向右的場強為E的勻強電場，對于最后的結果，下列判斷正確的是(

)A．B的右端帶正電，A向左偏

B．B的右端帶正電，A不偏左也不偏右

C．B的左端帶正電，A向右偏

D．B的左端帶負電，A不偏左也不偏右

解析：導體空腔處于外電場中時，由于靜電感應的作用，導體球殼的左端將感應出負電荷，右端將感應出正電荷，而導體空腔內部完全不受外加電場的影響，故A不會偏轉，故A、C錯誤，B、D正確。

答案：B、D反饋訓練3：如圖所示，帶正電的導體球A置于原來不帶電的空腔導體球B內，a、c分別為導體A、B內的點，b為導體A和B之間的一點，下列說法正確的是(

)

a、b、c三點的電勢都相等

a點的場強為零，但電勢最高

b點的場強為零，但電勢大于零a、b、c三點的場強都為零【考點鞏固】1.（單選）下列現(xiàn)象中，不能用靜電知識解釋的是（）A．晚上脫化纖毛衣時會有火花產(chǎn)生 B．油罐車尾部常拖一條鐵鏈 C．通信衛(wèi)星采用硅光電池板提供電能 D．電視機屏幕上會吸附灰塵2.（單選）下列屬于防止靜電現(xiàn)象的是A．靜電除塵B．靜電復印C．油罐車用鐵鏈拖地運行D．靜電噴涂3.（單選）如圖所示，用金屬網(wǎng)把驗電器罩起來，再使帶電金屬球靠近驗電器，則下面關于驗電器箔片的說法正確的是A．箔片張開 B．箔片不張開C．帶電金屬球電量足夠大時才會張開D．箔片張開的原因是金屬網(wǎng)罩感應帶電產(chǎn)生的電場（多選）如圖所示，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（2R＜d）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（）由于靜電感應，球殼上C、D兩點電勢差為B.由于靜電感應，球殼中心O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5.如圖所示為一空腔球形導體(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φ的關系是

(

)．Ea＞Eb＞Ec，φa＞φb＞φc

B．Ea＝Eb＞Ec，φa＝φb＞φ

C．Ea＝Eb＝Ec，φa＝φb＝φc

D．Ea＞Ec＞Eb，φa＞φb＞φc

6.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，但不與B的內壁接觸，如圖所示，達到靜電平衡后，下列說法正確的是（）

球殼B內空腔處的場強為零

球殼外部空間的場強為零

C．球殼B的內表面上無感應電荷

D．若將球殼B接地則帶負電如圖所示，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(

)．8.如圖，實心金屬球A半徑為R，帶電量為Q，點電荷B帶電量為與A球間的距離為r.

當B不存在而只有A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________.靜電現(xiàn)象的應用答案與解析二、【自主學習】問題1：處于靜電平衡的導體，沒有電荷的定向移動。內部場強處處為零，外表面附近任何一點的場強必跟該點垂直，且是一個等勢體，導體表面為等勢面。問題2：處于靜電平衡的導體內部沒有電荷，電荷只分布在導體的外表面，越尖銳的位置，電荷的密度越大，凹陷的位置，幾乎沒有電荷。問題3：從導體尖端失去電荷的現(xiàn)象叫做尖端放電。避雷針就是利用尖端放電的異種設施。問題4：靜電屏蔽實質是利用了靜電感應現(xiàn)象，使金屬殼內的感應電場和外加電場的矢量和為零，兩種電場并存，即所謂的屏蔽。三、【考點突破】反饋訓練1：答案：A、B，飛機在飛行中與空氣摩擦時，飛機外表面聚集了大量靜電荷，降落時會對地面人員帶來危害及火災隱患，因此飛機降落時要及時導走機身聚集的靜電，采取的措施是在輪胎上安裝地線或用導電橡膠制造輪胎；在印染工作車間也同樣容易產(chǎn)生靜電，靜電給車間帶來火災隱患，為防止火災發(fā)生，其中安全措施之一就是保持車間濕度，從而通過濕潤的空氣及時導走靜電；在復印圖片環(huán)節(jié)中，剛好需要應用靜電，在電工鉗柄裝有絕緣套是防止導電，保障電工的安全。

反饋訓練2：答案：A、B、D，靜電平衡狀態(tài)下的導體內部場強處處為零，且內表面不帶電，故選項A、D正確。由于導體接地，故整個導體的電勢為零，選項B正確。導體外表面受帶電體Q的影響，所帶電荷量不為零，故選項C不正確。

反饋訓練3：答案：B，導體A、B各為一個等勢面，其內的各點場強為零，即Ea＝Ec＝0，帶正電的A在B的內、外表面各感應出負、正電荷，A外B內的空間電場線方向由A指向B，Eb≠0，故電勢φa>φb>φc>0，所以A錯，B對，C、D錯。

四【考點鞏固】C答案

D空腔球形導體在正電荷A的電場中感應的結果如右圖所示，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φa＞φb＞φc，D選項正確．D，空腔內有帶電小球A，由于靜電感應，在空腔的內表面感應出負電荷，外表面感應出等量的正電荷，所以在空腔B的內、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，空腔外的電場強度為零，即球殼內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．接地的空腔導體或金屬網(wǎng)罩可以使其外部不受內部帶電體電場的影響．正確選項為D．答案

AD小紙屑是絕緣體，當處于電場中時，雖不會像導體一樣出現(xiàn)電荷的定向移動，但內部的極性分子也會在電場力的作用下轉動，