2025新課改-高中物理-必修第3冊（20講）03 C靜電的防止與利用 提升版

2025新課改-高中物理-必修第3冊（20講）03C靜電的防止與利用提升版知識點：靜電的防止與利用一、靜電平衡1．靜電平衡：導體內(nèi)的自由電子不再發(fā)生定向移動的狀態(tài)．2．處于靜電平衡狀態(tài)的導體，其內(nèi)部的電場強度處處為0.3．導體上電荷的分布：(1)導體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導體的外表面．(2)在導體外表面，越尖銳的位置，電荷的密度(單位面積的電荷量)越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷．二、尖端放電1．空氣的電離：導體尖端電荷密度很大，附近的電場很強，強電場作用下的帶電粒子劇烈運動，并與空氣分子碰撞從而使空氣分子中的正負電荷分離的現(xiàn)象．2．尖端放電：與導體尖端的電荷符號相反的粒子，由于被吸引，而與尖端上電荷中和，相當于導體從尖端失去電荷的現(xiàn)象．尖端放電的應(yīng)用與防止：(1)應(yīng)用：避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施．(2)防止：高壓設(shè)備中導體的表面盡量光滑會減少電能的損失．三、靜電屏蔽靜電平衡時，空腔導體內(nèi)表面沒有電荷，導體殼內(nèi)空腔里的電場強度為0.外電場對殼(網(wǎng))內(nèi)的儀器不會產(chǎn)生影響的作用叫作靜電屏蔽．靜電屏蔽的應(yīng)用：電學儀器外面有金屬殼、野外高壓線上方還有兩條導線與大地相連．四、靜電吸附1．靜電吸附：在電場中，帶電粒子在靜電力作用下，向著電極運動，最后被吸附在電極上的現(xiàn)象．2．靜電除塵：當空氣中的塵埃帶電時，在靜電力作用下，塵埃到達電極而被收集起來的過程．3．靜電噴漆：接負高壓的涂料霧化器噴出的油漆微粒帶負電，在靜電力作用下，向作為正極的工件運動，并沉積在工件表面．4．靜電復(fù)?。簭?fù)印機應(yīng)用了靜電吸附的原理，復(fù)印機的有機光導體鼓表面涂覆有機光導體(OPC)，無光照時，OPC是絕緣體，受光照時變成導體．技巧點撥一、靜電平衡1．處于靜電平衡狀態(tài)的導體內(nèi)部場強為零的本質(zhì)是外電場E0和感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場E′的合場強為0，即E0＝－E′.2．孤立的帶電導體處于靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部場強為0的本質(zhì)是分布在導體外表面的電荷在導體內(nèi)部的合場強為0.3．靜電平衡時，導體上的電荷分布規(guī)律：(1)凈電荷只分布在導體外表面，內(nèi)部沒有凈電荷．(2)感應(yīng)電荷分布于導體兩端，電性相反，電荷量相等，近異遠同，如圖甲所示．(3)凈電荷在導體外表面的分布不均勻，一般越是尖銳的地方電荷的分布越密集，如圖乙所示．甲乙二、尖端放電靜電屏蔽1．靜電屏蔽的實質(zhì)靜電屏蔽的實質(zhì)是利用了靜電感應(yīng)現(xiàn)象，使金屬殼內(nèi)感應(yīng)電荷的電場和外加電場矢量和為零，好像是金屬殼將外電場“擋”在外面，即所謂的屏蔽作用，其實是殼內(nèi)兩種電場并存，矢量和為零．2．靜電屏蔽的兩種情況導體外部電場不影響導體內(nèi)部接地導體內(nèi)部的電場不影響導體外部圖示實現(xiàn)過程因場源電荷產(chǎn)生的電場與導體球殼表面上感應(yīng)電荷在空腔內(nèi)的合場強為零，達到靜電平衡狀態(tài)，起到屏蔽外電場的作用當空腔外部接地時，外表面的感應(yīng)電荷因接地將傳給地球，外部電場消失，起到屏蔽內(nèi)電場的作用最終結(jié)論導體內(nèi)空腔不受外界電荷影響接地導體空腔外部不受內(nèi)部電荷影響本質(zhì)靜電感應(yīng)與靜電平衡，所以做靜電屏蔽的材料只能是導體，不能是絕緣體例題精練1．（2021?海淀區(qū)二模）如圖所示，先用金屬網(wǎng)把不帶電的驗電器罩起來，再使帶正電金屬球靠近金屬網(wǎng)。下列說法中正確的是（）A．驗電器的金屬球帶負電 B．若將金屬網(wǎng)接地，箔片會張開 C．金屬網(wǎng)罩和帶正電的金屬球電勢相等 D．拿掉金屬網(wǎng)，驗電器的箔片會張開【分析】靜電屏蔽時，金屬網(wǎng)罩內(nèi)部電場強度為零，拿掉金屬網(wǎng)后，由于感應(yīng)起電，驗電器的箔片會張開。【解答】解：A、用一個空腔導體把外電場遮住，使其內(nèi)部不受影響，也不使電器設(shè)備對外界產(chǎn)生影響，故用金屬網(wǎng)把驗電器罩起來，再使帶電金屬球靠近驗電器，金屬球不帶電，A錯誤；B、根據(jù)靜電屏蔽可知，用金屬網(wǎng)把驗電器罩起來，再使帶電金屬球靠近驗電器，金屬球不帶電，箔片不張開，B錯誤；C、靜電屏蔽時，金屬網(wǎng)罩內(nèi)部電場強度為零，故金屬網(wǎng)罩和帶正電的金屬球電勢不相等，C錯誤；D、拿掉金屬網(wǎng)后，由于感應(yīng)起電，驗電器的箔片會張開，D正確。故選：D?！军c評】本題考查靜電屏蔽問題，要記清楚靜電屏蔽時，內(nèi)部電場強度為零。然后理解題意去分析相關(guān)問題。2．（2021春?瑤海區(qū)月考）如圖所示，在水平放置的光滑挖地金屬板中點的正上方，有帶正電的點電荷Q，一表面絕緣帶正電的金屬球（可視為質(zhì)點，且不能響原電場）自左以速度v0開始在金屬板上向右運動，在運動過程中（）A．小球做先減速后加速運動 B．小球做先加速后減速運動 C．小球受的電場力不做功 D．電場力對小球先做正功后做負功【分析】金屬板在點電荷Q的電場中產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象，達到靜電平衡時，整個金屬板是一個等勢體，表面是一個等勢面，表面的電場線與表面垂直，通過分析小球的受力情況，可確定其運動情況?！窘獯稹拷猓航饘侔逶邳c電荷Q的電場中達到靜電平衡時，整個金屬板是一個等勢體，表面是一個等勢面，則表面的電場線與表面垂直，所以小球所受的電場力與金屬板表面垂直，在金屬板上向右運動的過程中，電場力方向與位移方向始終垂直，故電場力對小球不做功，根據(jù)動能定理得知，小球的動能不變，速度不變，速度方向也不變，所以小球做勻速直線運動，故ABD錯誤，C正確。故選：C。【點評】本題關(guān)鍵抓住靜電平衡導體的特點：整個導體是一個等勢體，表面是一個等勢面，電場線與等勢面垂直，并能運用這些知識來分析實際問題。隨堂練習1．（2020秋?濱海新區(qū)期末）某同學在研究靜電感應(yīng)時，用帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器，驗電器的金屬箔片張開。驗電器上感應(yīng)電荷的分布情況正確的是（）A． B． C． D．【分析】當帶電金屬球靠近不帶電的驗電器時，由于電荷間的相互作用，而使電荷發(fā)生了移動從而使箔片帶電．【解答】解：由于同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，故驗電器的上端應(yīng)帶上與小球異號的電荷，而驗電器的箔片上將帶上與小球同號的電荷；因此只有B符合條件，故B正確，ACD錯誤。故選：B。【點評】本題根據(jù)電荷間的相互作用，應(yīng)明確同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．2．（2020秋?海淀區(qū)期中）如圖所示，將一個半徑為r的不帶電的金屬球放在絕緣支架上，金屬球的右側(cè)放置一個電荷量為Q的帶正電的點電荷，點電荷到金屬球表面的最近距離也為r。由于靜電感應(yīng)在金屬球上產(chǎn)生感應(yīng)電荷。設(shè)靜電力量為k。則關(guān)于金屬球內(nèi)的電場以及感應(yīng)電荷的分布情況，以下說法中正確的是（）A．電荷Q與感應(yīng)電荷在金屬球內(nèi)任意位置激發(fā)的電場場強都是等大且反向的 B．感應(yīng)電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場強度E＝k，方向向右 C．感應(yīng)電荷均勻分布在金屬球內(nèi)部 D．金展球右側(cè)表面的電勢高于左側(cè)表面【分析】金屬球在點電荷Q的電場中，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導致電荷重新分布，最終達到靜電平衡，在金屬球內(nèi)部場強處處為零，整個金屬球是一個等勢體，感應(yīng)電荷只分布在金屬球的外表面。根據(jù)電場的疊加原理分析點電荷Q在金屬球球心處激發(fā)的電場強度大小和方向?！窘獯稹拷猓篈、金屬球處于靜電平衡狀態(tài)，金屬球內(nèi)部的場強處處為零，則電荷Q與感應(yīng)電荷在金屬球內(nèi)任意位置激發(fā)的電場場強都是等大且反向，故A正確；B、感應(yīng)電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場強度與點電荷Q在金屬球球心處激發(fā)的電場強度大小相等，則感應(yīng)電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場強度E＝k＝，方向向右，故B錯誤；C、感應(yīng)電荷只分布在金屬球外表面，故C錯誤；D、金屬球處于靜電平衡狀態(tài)，整個金屬球是一個等勢體，所以金屬球右側(cè)表面的電勢等于左側(cè)表面，故D錯誤；故選：A。【點評】解決本題的關(guān)鍵是理解并掌握靜電平衡導體的特點，知道處于靜電感應(yīng)現(xiàn)象的導體，內(nèi)部的電場強度處處為零，凈電荷全部分布在導體的表面，且整個導體是等勢體。3．（2020?朝陽區(qū)二模）某同學設(shè)想了一個奇妙的靜電實驗。如圖所示，在帶電體C附近，把原來不帶電的絕緣導體A、B相碰一下后分開，然后分別接觸一個小電動機的兩個接線柱，小電動機便開始轉(zhuǎn)動。接著再把A、B移到C附近，A、B相碰一下分開，再和小電動機兩接線柱接觸。重復(fù)上述步驟，小電動機便能不停地轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是（）A．小電動機一直轉(zhuǎn)動下去，不會消耗A、B、C和小電動機系統(tǒng)以外的能量 B．A、B相接觸放在C附近時，A的電勢高于B的電勢 C．A、B相接觸放在C附近時，A內(nèi)部中心點的場強等于B內(nèi)部中心點的場強 D．若不考慮小電動機內(nèi)電阻的變化，則小電動機的電流與其兩端的電壓成正比【分析】在把AB分開的過程中要克服AB之間的靜電力做功，這是把機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程；將帶正電的導體球C靠近兩個不帶電的導體AB，靠感應(yīng)起電使物體帶電，帶電的實質(zhì)是電荷的移動，總電荷量保持不變。處于靜電平衡的導體，電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場強度為零，且是等勢體；小電動機屬于非純電阻電路，歐姆定律不適用?！窘獯稹拷猓篈、上述過程在把AB分開的過程中要克服AB之間的靜電力做功，這是把機械能轉(zhuǎn)化為電能，然后再把電能轉(zhuǎn)化為機械能，因此還要外力做功消耗機械能，故A錯誤；B、由于A、B相接觸放在C附近，所以A和B的等勢體，電勢相等，故B錯誤；C、A、B相接觸放在C附近時，則AB兩端的感應(yīng)電荷增加，感應(yīng)電場相應(yīng)增強，但AB仍然是等勢體，內(nèi)部合場強始終為零，則A內(nèi)部中心點的場強等于B內(nèi)部中心點的場強，故C正確。D、即使不考慮小電動機內(nèi)電阻的變化，小電動機屬于非純電阻，則小電動機的電流與其兩端的電壓不成正比，故D錯誤。故選：C?！军c評】該題考查物體靜電感應(yīng)起電的實質(zhì)，及靜電平衡狀態(tài)時，要知道帶電體的電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場強度為零，且導體的電勢處處相等，注意歐姆定律適用條件，及非純電阻與純電阻的區(qū)別，同時理解能量的轉(zhuǎn)化與守恒的內(nèi)容。綜合練習一．選擇題（共20小題）1．（2019秋?綏江縣校級期末）如圖所示，空心導體上方有一靠近的帶有正電的帶電體。當一個重力不計的正電荷以速度v水平飛入空心導體內(nèi)時，電荷將做（）A．向上偏轉(zhuǎn)的類平拋運動 B．向下偏轉(zhuǎn)的類平拋運動 C．勻速直線運動 D．變速直線運動【分析】金屬是等勢體，那么金屬容器內(nèi)壁每個點都是等勢的，那么容器內(nèi)部不可能有電場存在，否則沿著電場線電勢會降低，既然容器內(nèi)部沒有電場那么小球就不受電場力。【解答】解：金屬是等勢體，那么金屬容器內(nèi)壁每個點都是等勢的，那么容器內(nèi)部不可能有電場存在，否則沿著電場線電勢會降低，既然容器內(nèi)部沒有電場那么小球就不受電場力。上述現(xiàn)象也稱靜電屏蔽；故電荷不受力做勻速直線運動，故C正確，ABD錯誤。故選：C?！军c評】嚴格來講必須使全封閉容器才能靜電屏蔽，但凡帶孔的都不能真正靜電屏蔽，腔內(nèi)總會有電場，只不過孔非常小的時候這個電場可以忽略不計。2．（2020秋?瀘縣校級月考）如圖所示，帶電小球A附近有用絕緣支架支撐著的金屬導體B，當開關(guān)S1、S2斷開時，導體B左端帶有負電荷，右端帶有正電荷。下列說法中正確的是（）A．閉合開關(guān)S1，則導體B左端不再帶有電荷 B．閉合開關(guān)S1，則導體B兩端不再帶有電荷 C．閉合開關(guān)S2，則導體B左端不再帶有電荷 D．閉合開關(guān)S2，則導體B右端不再帶有電荷【分析】帶電小球A靠近金屬導體B時，由于靜電感應(yīng)，會使金屬導體B帶電，根據(jù)靜電感應(yīng)的現(xiàn)象來分析；當開關(guān)S1、S2閉合時，導體和大地相連，大地成為遠端?！窘獯稹拷猓寒旈_關(guān)S1、S2斷開時，帶電小球A靠近金屬導體B時，由于靜電感應(yīng)，導體B左端帶有負電荷，右端帶有正電荷，AB、當閉合開關(guān)S1時，由于靜電感應(yīng)的作用，金屬導體B右端帶的正電荷會被從大地上來的負電荷中和，所以導體B右端不再帶有電荷，左端仍帶負電荷，故AB錯誤；CD、當閉合開關(guān)S2時，由于靜電感應(yīng)的作用，金屬導體B右端帶的正電荷會被從大地上來的負電荷中和，所以導體B右端不再帶有電荷，故C錯誤，D正確。故選：D?！军c評】本題是對靜電感應(yīng)現(xiàn)象的考查，根本的原因就是電荷之間的基本性質(zhì)，即同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。3．（2019秋?浦東新區(qū)校級期中）關(guān)于靜電復(fù)印，下列說法中正確的是（）A．均勻帶電的硒鼓表面，被光照射的部位變成絕緣體，能保持電荷 B．硒鼓上的“靜電潛像”帶有的電荷與墨粉帶有的電荷種類相反 C．復(fù)印過程中白紙不帶電 D．不帶電的硒鼓表面，被光照射的部位帶上電荷，形成“靜電潛像”【分析】復(fù)印每一頁書稿都要經(jīng)過充電、曝光、顯影、轉(zhuǎn)印等幾個步驟，這些步驟是在硒鼓轉(zhuǎn)動一周的過程中依次完成的。1.充電：由電源使硒鼓表面帶上正電荷；2.曝光：利用光學系統(tǒng)將原稿上字跡的像成在硒鼓上，硒鼓上字跡的像實際是沒有光照射的地方，保持著正電荷，而其他地方受到了光線照射，正電荷被導走．這樣，硒鼓上就留下了字跡的“靜電潛像”；3.顯影：帶負電的墨粉被帶正電的“靜電潛像”吸引，并吸附在潛像上，顯出墨粉組成的字跡；4.轉(zhuǎn)?。簬д姷霓D(zhuǎn)印電極使輸紙機構(gòu)送來的白紙帶正電．帶正電的白紙與硒鼓表面墨粉組成的字跡接觸，將帶負電的墨粉吸到白紙上。此后，吸附了墨粉的紙被送入定影區(qū)，墨粉在高溫下熔化，浸入紙中，形成牢固的字跡；硒鼓則經(jīng)過清除表面殘留的墨粉、電荷，準備迎接下一頁書稿的復(fù)印。【解答】解：A、靜電復(fù)印機的中心部件，是一個可以旋轉(zhuǎn)的接地的鋁輥，表面鍍著一層半導體硒，叫做硒鼓．半導體硒有特殊的光電性質(zhì)，沒有光線照射時是很好的絕緣體，能保持電荷，受到光的照射就立刻變成導體，將所帶的電荷導走，此時不帶電，故A錯誤；BD、利用光學系統(tǒng)將原稿上字跡的像成在硒鼓上，硒鼓上字跡的像實際是沒有光照射的地方，保持著正電荷，而其他地方受到了光線照射，正電荷被導走．這樣，硒鼓上就留下了字跡的“靜電潛像”；可知靜電潛像正電荷，故B正確，D錯誤；C、復(fù)印過程中白紙帶正電，故C錯誤。故選：B?！军c評】本題考查靜電復(fù)印機原理，應(yīng)明確硒鼓帶正電，墨粉帶負電．4．（2019秋?河南月考）下列描述的物理現(xiàn)象與物理規(guī)律相對應(yīng)的是（）A．在彈性限度內(nèi)，彈簧的形變量越大，彈簧的彈力就越大，說明彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的伸長量（或壓縮量）以及彈力大小有關(guān) B．在加油站給摩托車加油時，常用金屬桶或金屬壺裝汽油，這樣做是為了消除靜電產(chǎn)生的危害 C．通電導線在磁場中所受安培力的方向可以用安培定則來判斷 D．由于地球的自轉(zhuǎn)，使得同一物體在兩極處受到的地球引力大于在赤道處受到的地球引力（假設(shè)地球為均勻球體）【分析】彈簧的勁度系數(shù)由彈簧本身決定，與形變量和彈力大小無關(guān)；金屬桶裝汽油，起到靜電屏蔽的作用；安培力的方向通過左手定則判斷；同一物體在赤道和兩極處受到萬有引力大小相等?！窘獯稹拷猓篈、彈簧的勁度系數(shù)由彈簧本身決定，與形變量和彈力大小無關(guān)，故A錯誤；B、加油站中用金屬制品盛裝汽油，起到靜電屏蔽作用，可以把加油過程中產(chǎn)生的靜電導走，消除靜電危害，故B正確；C、通電導線在磁場中所受安培力的方向可以用左手定則來判斷，故C錯誤；D、當?shù)厍蚴蔷鶆蚯蝮w時，同一物體無論放在地球表面的哪一個位置，根據(jù)萬有引力公式可知，萬有引力大小相等，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題考查靜電的利用與防止、左手定則和萬有引力公式，解題的關(guān)鍵是對課本基礎(chǔ)知識的掌握。5．（2019秋?上月考）如圖所示，某同學用絲綢摩擦過的玻璃棒去靠近一驗電器的金屬球（未接觸）的過程中，驗電器金屬箔片的張角逐漸變小。則下列說法正確的是（）A．驗電器原本帶正電 B．此過程中，自由電子從金屬箔片轉(zhuǎn)移到了金屬球 C．玻璃棒帶電過程為感應(yīng)起電 D．金屬箔片張角變小是因為驗電器上的電荷消失了【分析】電荷規(guī)律：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引；用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電；驗電器是利用同種電荷相互排斥的原理工作的?！窘獯稹拷猓篈B、帶正電的玻璃棒靠近金屬球時，吸引金屬箔片上的負電荷到金屬球，由金屬箔片張角變小，可知驗電器原來帶負電，故A錯誤，B正確；C、玻璃棒通過與絲綢摩擦而帶正電的過程為摩擦起電，故C錯誤；D、金屬箔片張角變小，是由于金屬箔片上的電荷移動到金屬球上，從而導致帶電量減少，但驗電器上電荷總量保持不變，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題考查了兩種電荷及電荷間的作用規(guī)律，牢記同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。6．（2020秋?尖山區(qū)校級月考）如圖所示在絕緣支架上的導體A和導體B按圖中方式接觸放置，原先AB都不帶電，先讓開關(guān)K1，K2均斷開，現(xiàn)在將一個帶正電小球C放置在A左側(cè)，以下判斷正確的是（）A．只閉合K1，則A左端不帶電，B右端帶負電 B．只閉合K2，接著移走帶電小球，最后將AB分開，A帶負電 C．K1、K2均閉合時，A、B兩端均不帶電 D．K1、K2均閉合時，A左端帶負電，B左端不帶電【分析】帶電小球A靠近金屬導體B時，由于靜電感應(yīng)，會使金屬導體B帶電，根據(jù)靜電感應(yīng)的現(xiàn)象來分析即可?！窘獯稹拷猓篈、當閉合開關(guān)時K1，由于靜電感應(yīng)的作用，B右端帶的正電荷會被從大地上來的負電荷中和，B右端不再帶有電荷，A左端帶負電，故A錯誤；B、當閉合開關(guān)時K2，由于靜電感應(yīng)的作用，B右端帶的正電荷會被從大地上來的負電荷中和，所以導體B右端不再帶有電荷，A左端帶負電，接著移走帶電小球，導體AB電荷中和，不再帶電，最后將AB分開，不帶電，故B錯誤；CD、同理，K1、K2均閉合時，由于靜電感應(yīng)的作用，A左端帶負電，B端不帶電，故C錯誤，D正確。故選：D。【點評】本題是對靜電感應(yīng)現(xiàn)象的考查，根本的原因就是電荷之間的基本性質(zhì)，即同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。7．（2019秋?東城區(qū)校級期中）如圖所示，一個驗電器用金屬網(wǎng)罩罩住，當加上水平向右的、場強大小為E的勻強電場時，下列說法正確的是（）A．驗電器的箔片張開 B．金屬網(wǎng)罩內(nèi)部空間存在向右的勻強電場 C．金屬網(wǎng)罩上的感應(yīng)電荷在金屬網(wǎng)罩內(nèi)部空間產(chǎn)生的電場方向水平向左 D．金屬網(wǎng)罩內(nèi)外表面都存在感應(yīng)電荷【分析】靜電屏蔽的原理分析，金屬內(nèi)部由于電子可以自由移動，會產(chǎn)生一個與外加電場相反的電場，來抵消在金屬網(wǎng)罩內(nèi)部的電場，以保證平衡，從而使金屬網(wǎng)罩上電荷重新分布。【解答】解：A、因為在金屬內(nèi)部由于電子可以自由移動，當加上水平向右的、場強大小為E的勻強電場時，金屬網(wǎng)罩會產(chǎn)生一個與外加電場相反的電場，來抵消在金屬網(wǎng)罩內(nèi)部的電場，以保證平衡，從而金屬網(wǎng)罩上電荷重新分布。就是所謂“靜電屏蔽”的原理。此時驗電器不會受到影響，故驗電器的箔片不張開，故A錯誤；B、金屬網(wǎng)罩內(nèi)部空間合場強為零，不存在電場，故B錯誤；C、金屬網(wǎng)罩上的感應(yīng)電荷會在網(wǎng)罩內(nèi)部空間產(chǎn)生一個與外加電場相反的電場，即水平向左，故C正確；D、金屬網(wǎng)罩內(nèi)表面不存在感應(yīng)電荷，感應(yīng)電荷分布在外表面，故D錯誤。故選：C。【點評】本題考查了靜電屏蔽的原理，解題的關(guān)鍵是理解金屬網(wǎng)罩內(nèi)部場強為零，不存在感應(yīng)電荷。8．（2019秋?豐城市校級期中）一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球的直徑的延長線放置一均勻帶電的細桿MN，如圖所示，金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a，b，c三點的場強的大小分別為Ea、Eb、Ec，三者相比（）A．Ea最大 B．Eb最大 C．Ec最大 D．Ea＝Eb＝Ec【分析】靜電平衡后，金屬球內(nèi)的合場強處處為零，則金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場與帶電的細桿MN產(chǎn)生的場強大小相等，方向相反，相互抵消。根據(jù)帶電的細桿MN在abc三點產(chǎn)生的場強大小，判斷金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在a、b、c三點的場強大小關(guān)系?！窘獯稹拷猓红o電平衡后，金屬球內(nèi)的合場強處處為零，金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場與帶電的細桿MN產(chǎn)生的場強大小相等，方向相反，相互抵消。a點離帶電的細桿MN最近，帶電的細桿MN在a點處產(chǎn)生的場強最大，則金屬球上感應(yīng)電荷在a點處產(chǎn)生的場強最大，即Ea最大，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c評】本題靜電感應(yīng)問題，抓住靜電平衡導體的特點是關(guān)鍵。常規(guī)題。要注意金屬球內(nèi)場強為零是指合場強為零。9．（2019秋?西城區(qū)校級期中）為了研究空腔導體內(nèi)外表面的電荷分布情況，取兩個驗電器A和B，在B上裝一個幾乎封閉的空心金屬球C（僅在上端開有小孔），D是帶有絕緣柄的金屬小球，如圖所示，實驗前他們都不帶電，實驗時首先將帶正電的玻璃棒（圖中未畫出）與C接觸使C帶電，以下說法正確的是（）A．若將玻璃棒接觸C外表面，則B的箔片帶負電 B．若將玻璃棒接觸C內(nèi)表面，則B的箔片不會帶電 C．使D接觸C的內(nèi)表面，然后接觸A，操作若干次，觀察到A的箔片張角變大 D．使D接觸C的外表面，然后接觸A，操作若干次，觀察到A的箔片張角變大【分析】明確物體帶電的三種帶電方式及原理：接觸帶電、感應(yīng)起電、摩擦帶電。注意空腔導體帶電時分布在外表面?！窘獯稹拷猓篈、若將帶正電的玻璃棒接觸C外表面，則C以及與C連接的B的箔片都帶正電。故A錯誤；B、若將帶正電的玻璃棒接觸C內(nèi)表面，則C以及與C連接的B的箔片都帶正電。故B錯誤；C、C帶電，但電荷分布在外表面，若使D接觸C的內(nèi)表面，D不帶電；然后接觸A，A不能帶電；操作若干次，觀察到A的箔片張角不變；故C錯誤；D、若使D接觸C的外表面，D帶電；然后接觸A，則A帶電，操作若干次，觀察到A的箔片張角變大。故D正確。故選：D?！军c評】在該題中，要理解該實驗的目的與實驗操作的過程，弄清該操作的過程中采用了接觸帶電的帶電方式，另外要注意空腔導體帶電特點。明確實驗?zāi)茏C明的結(jié)論。10．（2019秋?紅崗區(qū)校級期中）如圖所示，A、B為兩個帶等量異種電荷的金屬球，將兩根不帶電的金屬棒C、D放在兩球之間，達到靜電平衡后，下列敘述正確的是（）A．C棒左端電勢大于C棒右端電勢 B．C棒左端電勢等于C棒右端電勢 C．若用導線將C棒的x端與D棒的y端連接起來的瞬間，將有從y流向x的電流 D．若將B球接地，B所帶的負電荷全部流入大地【分析】處于靜電平衡的導體是等勢體；根據(jù)靜電平衡可知，C棒處在電場中，其x端感應(yīng)出負電荷，D棒的y端感應(yīng)出正電荷。若將B球接地，B所帶的負電荷一部分流入大地，由于靜電感應(yīng)，B所帶的負電荷還將保留一部分。【解答】解：AB、金屬棒C處于靜電平衡狀態(tài)，本身是等勢體，等勢相等，故A錯誤，B正確；C、C棒處在電場中，其x端感應(yīng)出負電荷，D棒的y端感應(yīng)出正電荷，若用導線將C棒的x端與D棒的y端連接起來的瞬間，將有從y流向x的電子流，電流方向由x到y(tǒng)，故C錯誤；D、若將B球接地，B所帶的負電荷一部分流入大地，由于靜電感應(yīng)，B所帶的負電荷還將保留一部分。故D錯誤。故選：B。【點評】達到靜電平衡后，C棒處在電場中，其x端感應(yīng)出負電荷，D棒的y端感應(yīng)出正電荷，這是解決本題的關(guān)鍵的地方，對于靜電場的特點一定要熟悉。11．（2019秋?愛民區(qū)校級期中）如圖所示，一個枕形導體位于帶正電小球的附近，A、B為導體的左、右端點，C為導體內(nèi)的一點。若用手接觸一下枕形導體的中部，導體將帶（）A．不帶電 B．正電 C．負電 D．不能確定【分析】感應(yīng)起電的實質(zhì)是在帶電體上電荷的作用下，導體上的正負電荷發(fā)生了分離，使電荷從導體的一部分轉(zhuǎn)移到了另一部分，用手接觸一下枕形導體的中部，大地中電子跑到導體上，將正電荷中和，所以導體將負電?！窘獯稹拷猓河捎陟o電感應(yīng)，A端帶負電，B端帶正電。若用手接觸一下枕形導體的中部，大地中電子跑到導體上，將正電荷中和，所以導體將負電，故C正確，ABD錯誤。故選：C?！军c評】此題考查靜電平衡中的導體，電場中的處于靜電平衡的導體是等勢體，導體上電勢處處相同。同時要知道負電荷產(chǎn)生的電場特點，以及電勢分布的特點。此題屬于中檔題。12．（2019秋?四川期中）如圖所示，有兩個帶正電的驗電器，金屬箔片張開一定角度，用導體棒接觸圖甲驗電器頂端小球，將一對金屬枕形導體靠近圖乙驗電器放置。下列描述正確的是（）A．圖甲中，若發(fā)現(xiàn)驗電器金屬箔片張開角度減小，說明導體棒可能帶負電 B．圖甲中，若導體棒不帶電，則一定有正電荷轉(zhuǎn)移到導體棒上 C．圖乙中，電子將從A端移至B端 D．圖乙中，若用手接觸A端，A端金屬箔片將閉合，B端金屬箔片保持張開【分析】驗電器的制作原理是：同種電荷相斥；帶負電的原因是有多余電子，帶正電的原因是缺少電子；驗電器的張角越大，說明所帶的電量越多?！窘獯稹拷猓篈、用導體棒接觸圖甲驗電器頂端小球，發(fā)現(xiàn)驗電器金屬箔片張開角度減小，可能是異種電荷中和了一部分，即導體棒可能帶負電，故A正確；B、圖甲中，若導體棒不帶電，則電子從導體棒轉(zhuǎn)移到驗電器上，故B錯誤；C、圖乙中，根據(jù)靜電感應(yīng)可知，A端感應(yīng)負電荷，即電子從B端移至A端，故C錯誤；D、圖乙中，用手接觸A端，表示接地，則A端金屬箔片不變，B端金屬箔片將閉合，故D錯誤。故選：A?！军c評】本題考查了靜電現(xiàn)象的解釋，知道驗電器的原理是利用同種電荷相斥的原理工作的。13．（2020秋?慈溪市月考）某同學設(shè)想了一個奇妙的靜電實驗。如圖所示，在帶電體C附近，把原來不帶電的絕緣導體A、B相碰一下后分開，然后分別接觸一個小電動機的兩個接線柱，小電動機便開始轉(zhuǎn)動。接著再把A、B移到C附近，A、B相碰一下分開，再和小電動機兩接線柱接觸。重復(fù)上述步驟，小電動機便能不停地轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是（）A．小電動機一直轉(zhuǎn)動下去，違反了能量守恒定律 B．A、B相接觸放在C附近時，A的電勢高于B的電勢 C．A、B相接觸放在C附近時，A內(nèi)部中心點的場強等于B內(nèi)部中心點的場強 D．若不考慮小電動機內(nèi)電阻的變化，則小電動機的電流與其兩端的電壓成正比【分析】在把AB分開的過程中要克服AB之間的靜電力做功，這是把機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程；將帶正電的導體球C使兩個不帶電的導體AB，靠感應(yīng)起電帶電，帶電的實質(zhì)是電荷的移動，總電荷量保持不變。處于靜電平衡的導體，電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場強度為零，且是等勢體?！窘獯稹拷猓篈、上述過程中把AB分開的過程要克服AB之間的靜電力做功，這是把機械能轉(zhuǎn)化為電能，然后小電動機再把電能轉(zhuǎn)化為機械能，不違反能量守恒定律，故A錯誤；B、A與B相接觸放在C附近時，則AB是等勢體，所以A的電勢等于B的電勢，故B錯誤；C、A與B相接觸放在C附近時，AB內(nèi)部場強均為零，則A內(nèi)部中心點的場強等于B內(nèi)部中心點的場強，故C正確；D、電動機不是純電阻電路，歐姆定律不適用，則小電動機的電流與其兩端的電壓不是成正比關(guān)系，故D錯誤。故選：C?！军c評】該題考查物體靜電感應(yīng)起電的實質(zhì)，及靜電平衡狀態(tài)時，要知道帶電體的電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場強度為零，且導體的電勢處處相等，注意歐姆定律適用條件，及非純電阻與純電阻的區(qū)別，同時理解能量的轉(zhuǎn)化與守恒的內(nèi)容。14．（2020秋?懷仁市期中）關(guān)于靜電場，下列表述正確的是（）A．元電荷就是電子或者質(zhì)子 B．感應(yīng)起電過程就是導體中產(chǎn)生了電荷 C．電場線是客觀存在的 D．處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內(nèi)部的場強為零【分析】由元電荷的定義進行分析；感應(yīng)起電是電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個部分；電場線是人們?yōu)榱烁玫拿枋鲭妶龆傧氲木€；根據(jù)靜電平衡狀態(tài)的特點分析。【解答】解：A、元電荷的定義：自然界一個電子所帶的電量為最小的電荷量為1.60×10﹣19C，我們把這個最小的電荷量定義為元電荷，元電荷指的是一個電子所帶的電荷量，不是單個電子，也不是質(zhì)子，故A錯誤；B、電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，感應(yīng)起電是電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個部分，故B錯誤；C、電場線是人們?yōu)榱烁玫拿枋鲭妶龆傧氲木€，實際并不存在，故C錯誤；D、導體在點電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導致電荷重新分布。因此在導體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場，該電場與點電荷的電場疊加，只有疊加后電場為零時，電荷才不會再移動。此時導體的內(nèi)部場強處處為0，這種狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。處于靜電平衡狀態(tài)的整個導體是一個等勢體，故D正確。故選：D?！军c評】本題主要考查了關(guān)于元電荷、電場線、感應(yīng)起電以及靜電平衡狀態(tài)等知識點，一定要區(qū)分清楚元電荷和點電荷的區(qū)別。15．（2020秋?海淀區(qū)期中）如圖所示，將一個半徑為r的不帶電的金屬球放在絕緣支架上，金屬球的右側(cè)放置一個電荷量為Q的帶正電的點電荷，點電荷到金屬球表面的最近距離也為r。由于靜電感應(yīng)在金屬球上產(chǎn)生感應(yīng)電荷。設(shè)靜電力量為k。則關(guān)于金屬球內(nèi)的電場以及感應(yīng)電荷的分布情況，以下說法中正確的是（）A．電荷Q與感應(yīng)電荷在金屬球內(nèi)任意位置激發(fā)的電場場強都是等大且反向的 B．感應(yīng)電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場強度E＝k，方向向右 C．感應(yīng)電荷均勻分布在金屬球內(nèi)部 D．金展球右側(cè)表面的電勢高于左側(cè)表面【分析】金屬球在點電荷Q的電場中，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導致電荷重新分布，最終達到靜電平衡，在金屬球內(nèi)部場強處處為零，整個金屬球是一個等勢體，感應(yīng)電荷只分布在金屬球的外表面。根據(jù)電場的疊加原理分析點電荷Q在金屬球球心處激發(fā)的電場強度大小和方向?！窘獯稹拷猓篈、金屬球處于靜電平衡狀態(tài)，金屬球內(nèi)部的場強處處為零，則電荷Q與感應(yīng)電荷在金屬球內(nèi)任意位置激發(fā)的電場場強都是等大且反向，故A正確；B、感應(yīng)電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場強度與點電荷Q在金屬球球心處激發(fā)的電場強度大小相等，則感應(yīng)電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場強度E＝k＝，方向向右，故B錯誤；C、感應(yīng)電荷只分布在金屬球外表面，故C錯誤；D、金屬球處于靜電平衡狀態(tài)，整個金屬球是一個等勢體，所以金屬球右側(cè)表面的電勢等于左側(cè)表面，故D錯誤；故選：A?！军c評】解決本題的關(guān)鍵是理解并掌握靜電平衡導體的特點，知道處于靜電感應(yīng)現(xiàn)象的導體，內(nèi)部的電場強度處處為零，凈電荷全部分布在導體的表面，且整個導體是等勢體。16．（2020春?海淀區(qū)校級期末）某同學設(shè)想了一個奇妙的靜電實驗。如圖所示，在帶電體C附近，把原來不帶電的絕緣導體A、B相碰一下后分開，然后分別接觸一個小電動機的兩個接線柱，小電動機便開始轉(zhuǎn)動。接著再把A、B移到C附近，A、B相碰一下分開，再和小電動機兩接線柱接觸。重復(fù)上述步驟，小電動機便能不停地轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是（）A．小電動機一直轉(zhuǎn)動下去，成為永動機 B．A、B相接觸放在C附近時，A的電勢高于B的電勢 C．A、B相接觸放在C附近時，A內(nèi)部中心點的場強大于B內(nèi)部中心點的場強 D．AB接觸放在C附近，由于靜電感應(yīng)，A左端帶負電B右端帶正電【分析】在把AB分開的過程中要克服AB之間的靜電力做功，這是把機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程；將帶正電的導體球C靠近兩個不帶電的導體AB，靠感應(yīng)起電使物體帶電，帶電的實質(zhì)是電荷的移動，總電荷量保持不變。處于靜電平衡的導體，電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場強度為零，且是等勢體。【解答】解：A、上述過程在把AB分開的過程中要克服AB之間的靜電力做功，這是把機械能轉(zhuǎn)化為電能，然后再把電能轉(zhuǎn)化為機械能，因此還要外力做功消耗機械能，電動機不可能成為永動機，故A錯誤；B、由于A、B相接觸放在C附近，所以A和B的等勢體，電勢相等，故B錯誤；C、A、B相接觸放在C附近時，則AB兩端的感應(yīng)電荷增加，感應(yīng)電場相應(yīng)增強，但AB仍然是等勢體，內(nèi)部合場強始終為零，則A內(nèi)部中心點的場強等于B內(nèi)部中心點的場強，故C錯誤。D、A、B相接觸放在C附近時，由于靜電感應(yīng)，則AB兩端A左端帶負電B右端帶正電，故D正確。故選：D?！军c評】該題考查物體靜電感應(yīng)起電的實質(zhì)，及靜電平衡狀態(tài)時，要知道帶電體的電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場強度為零，且導體的電勢處處相等，注意歐姆定律適用條件，及非純電阻與純電阻的區(qū)別，同時理解能量的轉(zhuǎn)化與守恒的內(nèi)容。17．（2020?朝陽區(qū)二模）某同學設(shè)想了一個奇妙的靜電實驗。如圖所示，在帶電體C附近，把原來不帶電的絕緣導體A、B相碰一下后分開，然后分別接觸一個小電動機的兩個接線柱，小電動機便開始轉(zhuǎn)動。接著再把A、B移到C附近，A、B相碰一下分開，再和小電動機兩接線柱接觸。重復(fù)上述步驟，小電動機便能不停地轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是（）A．小電動機一直轉(zhuǎn)動下去，不會消耗A、B、C和小電動機系統(tǒng)以外的能量 B．A、B相接觸放在C附近時，A的電勢高于B的電勢 C．A、B相接觸放在C附近時，A內(nèi)部中心點的場強等于B內(nèi)部中心點的場強 D．若不考慮小電動機內(nèi)電阻的變化，則小電動機的電流與其兩端的電壓成正比【分析】在把AB分開的過程中要克服AB之間的靜電力做功，這是把機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程；將帶正電的導體球C靠近兩個不帶電的導體AB，靠感應(yīng)起電使物體帶電，帶電的實質(zhì)是電荷的移動，總電荷量保持不變。處于靜電平衡的導體，電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場強度為零，且是等勢體；小電動機屬于非純電阻電路，歐姆定律不適用?！窘獯稹拷猓篈、上述過程在把AB分開的過程中要克服AB之間的靜電力做功，這是把機械能轉(zhuǎn)化為電能，然后再把電能轉(zhuǎn)化為機械能，因此還要外力做功消耗機械能，故A錯誤；B、由于A、B相接觸放在C附近，所以A和B的等勢體，電勢相等，故B錯誤；C、A、B相接觸放在C附近時，則AB兩端的感應(yīng)電荷增加，感應(yīng)電場相應(yīng)增強，但AB仍然是等勢體，內(nèi)部合場強始終為零，則A內(nèi)部中心點的場強等于B內(nèi)部中心點的場強，故C正確。D、即使不考慮小電動機內(nèi)電阻的變化，小電動機屬于非純電阻，則小電動機的電流與其兩端的電壓不成正比，故D錯誤。故選：C?！军c評】該題考查物體靜電感應(yīng)起電的實質(zhì)，及靜電平衡狀態(tài)時，要知道帶電體的電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場強度為零，且導體的電勢處處相等，注意歐姆定律適用條件，及非純電阻與純電阻的區(qū)別，同時理解能量的轉(zhuǎn)化與守恒的內(nèi)容。18．（2020?濰坊模擬）如圖所示，導體棒原來不帶電，將電荷量為Q的正點電荷放在棒左側(cè)O處，當棒達到靜電平衡后，棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)A點處產(chǎn)生的場強為E1．下列說法正確的是（）A．E1的大小與電荷量Q成正比 B．E1的方向沿OA連線向右 C．在導體棒內(nèi)部，離O點越遠場強越小 D．在O點放置電荷量為2Q的點電荷，A點的場強為2E1【分析】當棒達到靜電平衡后，棒內(nèi)各點的合場強為零，即感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場強度與+Q產(chǎn)生的電場強度大小相等、方向相反，根據(jù)靜電平衡的特點和點電荷場強公式E＝k結(jié)合求解。【解答】解：A、水平導體棒當達到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷中點A處產(chǎn)生的場強大小與點電荷+Q在該處產(chǎn)生的電場強度大小相等，方向相反。則棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點產(chǎn)生的場強大小為：E1＝k，r為A到O的距離，可知，E1的大小與電荷量Q成正比，故A正確；B、由于A處的合場強為零，所以感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強方向與點電荷+Q在該處產(chǎn)生的電場強度的方向相反，方向向左，故B錯誤；C、當棒達到靜電平衡后，在導體棒內(nèi)部，各點的場強都等于零，故C錯誤；D、A點的場強為O點處點電荷的場強與棒上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場的矢量合，達到靜電平衡后始終為零，故D錯誤。故選：A。【點評】當金屬導體處于電場時會出現(xiàn)靜電平衡現(xiàn)象，關(guān)鍵要理解并掌握靜電平衡的特點。19．（2019秋?迎江區(qū)校級期末）如圖所示為空腔球形導體（不帶電），現(xiàn)將一個帶正電的小金屬球放入腔內(nèi)，靜電平衡時，圖中A、B、C三點的電場強度E和電勢φ的關(guān)系是（）A．EA＞EB＞EC，φA＞φB＞φC B．EA＝EB＞EC，φA＝φB＞φC C．EA＝EB＝EC，φA＝φB＝φC D．EA＞EB＞EC，φA＞φC＞φB【分析】將帶正電的小金屬球A放入腔中，當靜電平衡時，空腔球形導體內(nèi)壁感應(yīng)出負電荷，外表面感應(yīng)出正電荷。整個空腔球形導體是一個等勢體，表面是一個等勢面。畫出電場線的分布，根據(jù)電場線越密，場強越大，順著電場線，電勢降低，判斷場強和電勢的大小?！窘獯稹拷猓寒旍o電平衡時，空腔球形導體內(nèi)壁感應(yīng)出負電荷，外表面感應(yīng)出正電荷，根據(jù)常見電場的電場線的分布圖可知，A處電場線較密，B處電場線較疏，C處場強為零，則EA＞EB＞EC；根據(jù)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(guān)系是φA＞φC＞φB，故ABC錯誤，D正確；故選：D?！军c評】本題抓住處于靜電平衡導體的特點是關(guān)鍵。比較場強大小和電勢高低常常畫電場線，形象直觀地判斷。20．（2019秋?朝陽區(qū)期末）如圖所示，設(shè)想在真空環(huán)境中將帶電導體球靠近不帶電的導體。若沿虛線1將導體分成左右兩部分，這兩部分所帶電荷量分別為Q左、Q右；若沿虛線2將導體分成左右兩部分，這兩部分所帶電荷量分別為Q'左、Q'右．下列推斷正確的是（）A．Q左+Q右可能為負 B．Q左+Q右一定等于Q'左+Q'右 C．導體內(nèi)虛線1上各點的場強小于虛線2上各點的場強 D．導體內(nèi)虛線1上各點的電勢小于虛線2上各點的電勢【分析】根據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，在正點電荷的電場作用下，導體AB自由電荷重新分布，不論沿著哪條虛線切開，都有A帶正電，B帶負電，且電量總是相等?！窘獯稹拷猓篈B、由題意可知，靜電感應(yīng)現(xiàn)象，使得導體的左側(cè)帶正電，右側(cè)帶負電，根據(jù)電荷守恒可知，左側(cè)部分轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目和右側(cè)部分多余的電子數(shù)目是相同的，因此無論從哪一條虛線切開，兩部分的電荷量總是相等的，導體整體不帶電，所以Q左+Q右一定等于Q'左+Q'右，都等于0，故A錯誤，B正確；C、達到靜電平衡的導體內(nèi)部的場強處處為0，所以導體虛線1上各點的場強等于虛線2上各點的場強，故C錯誤；D、達到靜電平衡的導體內(nèi)部的場強處處為0，導體整體是等勢體，所以導體虛線1上各點的電勢等于虛線2上各點的電勢。故D錯誤；故選：B?！军c評】考查靜電感應(yīng)的原理，理解帶電本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，掌握電荷守恒定律的應(yīng)用，注意兩部分的電量總是相等是解題的突破口。二．多選題（共12小題）21．（2020秋?古縣校級期末）如圖所示，不帶電的枕形導體的A、B兩端各貼有一對金屬箔。當枕形導體的A端靠近一帶負電的導體C時（）A．A端金屬箔張開，B端金屬箔閉合 B．用手觸摸枕形導體后（手不移開），A端金屬箔仍張開，B端金屬箔閉合 C．用手觸摸枕形導體后，將手移開再移走C，兩對金屬箔均張開 D．選項A中兩對金屬箔分別帶異種電荷，選項C中兩對金屬箔帶同種電荷【分析】根據(jù)靜電感應(yīng)可以判斷金屬導體的感應(yīng)的電荷的情況，從而可以判斷導體帶電的情況．【解答】解：A、金屬導體處在負電荷的電場中，由于靜電感應(yīng)現(xiàn)象，枕形導體的左端要感應(yīng)出正電荷，導體的右端會出現(xiàn)負電荷，所以導體兩端的驗電箔都張開，且左端帶正電，右端帶負電，故A錯誤；B、用手觸摸枕形導體后，導體B端上電子流到大地上，從而不帶電，而A端靠近負電荷，仍帶正電，因此A端金箔仍張開，B端金箔閉合，故B正確；C、用手觸摸枕形導體后，將手和C都移走，由于靜電感應(yīng)，枕形導體帶正電，而且A、B兩端都帶正電，所以兩對金箔均張開，故C正確；D、選項A中：由于A端帶正電，B端帶負電，則A端金箔帶正電，B端金箔帶負電。選項C中A、B兩端都帶正電，兩金箔都帶正電，故D正確。故選：BCD?！军c評】本題考查對感應(yīng)起電的理解能力，關(guān)鍵根據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相吸分析感應(yīng)起電的過程．22．（2020?河北模擬）已知均勻帶電球體在其內(nèi)部某點產(chǎn)生的電場強度與該點到球心的距離成正比，在其外部產(chǎn)生的電場與一個位于球心、電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同，在球的內(nèi)外表面，電場強度是連續(xù)的，均勻帶電球殼在其內(nèi)部任意一點形成的電場強度為零?，F(xiàn)有一半徑為R、電荷量為Q的均勻帶正電絕緣球體圓心O與點M、N在一條直線上且OM＝，ON＝2R，靜電力常量為k，則（）A．O、M、N三點電勢相比較，M點電勢最高 B．O、M、N三點電勢相比較，O點電勢最高 C．M點的電場強度是N點的電場強度的兩倍 D．M、N點的電場強度大小均為k【分析】根據(jù)均勻帶電球殼在其內(nèi)部任意一點形成的電場強度為零，分析知道M點的場強等于以O(shè)圓心半徑R的均勻球體在M點產(chǎn)生的場強，根據(jù)點電荷場強公式求解，根據(jù)對稱性求N點的場強?！窘獯稹拷猓篈B、O點的場強為零，則MO間場強方向向左，NO間場強方向向右，所以O(shè)點的電勢最高，N點的電勢最低，故A錯誤，B正確；CD、根據(jù)均勻帶電球殼在其內(nèi)部任意一點形成的電場強度為零，知M點的場強等于以O(shè)圓心半徑R的均勻球體在M點產(chǎn)生的場強，這個球體之外的球殼在M點產(chǎn)生的場強為零，這個球體所帶電荷量為q＝Q＝M點的電場強度大小為EM＝k＝，N點的電場強度大小為EN＝＝＝，故C正確，D錯誤；故選：BC?！军c評】本題是一道信息給予題，首先要認真讀題，抓住題中的有效信息是解題的關(guān)鍵，要熟練運用場強的疊加原理分析。23．（2019秋?麻栗坡縣校級期末）已知驗電器帶上正電荷后，驗電器上的金箔張開了一定角度，下列說法正確的是（）A．如果用另一帶電體接觸驗電器的金屬球，金箔張角更大，則可以判定帶電體一定帶正電 B．如果用另一帶電體接觸驗電器的金屬球，金箔張角變小，則可以判定帶電體一定帶負電 C．如果用另一帶電體接觸驗電器的金屬球，金箔張角先變小后變大，則可以判定帶電體一定帶負電 D．如果用另一導體靠近驗電器的金屬球，金箔張角變小，則可以判定導體一定帶負電【分析】驗電器上帶正電荷后，驗電器上的金箔張開一定角度，如果用另一個帶電體接觸驗電器的金屬球，金箔張角變大，說明電荷量變大。若金箔張角變小，則導體可能帶負電，也可能不帶電，也可能帶電荷量比驗電器小的正電，據(jù)此分析即可?！窘獯稹拷猓篈、驗電器上帶正電荷后，驗電器上的金箔張開一定角度，如果用另一個帶電體接觸驗電器的金屬球，金箔張角變大，說明電荷量變大，則帶電體一定帶正電，故A正確；B、如果用另一帶電體接觸驗電器的金屬球，金箔張角變小，則帶電體可能帶負電，也可能帶正電，但電荷量比原來小，故B錯誤；C、如果用另一帶電體接觸驗電器的金屬球，金箔張角先變大后變小，則可以判定帶電體帶負電，接觸時電荷量先中和后平分，故C正確；D、如果用另一導體靠近驗電器的金屬球，金箔張角變小，則導體可能帶負電，也可能不帶電，故D錯誤；故選：AC。【點評】掌握張角變化的原理，理解電荷的分配方式，接觸后中和的含義，明確帶電體和導體的區(qū)別，難度適中。24．（2019秋?益陽期末）如圖，M點有電荷量為Q的負點電荷，在距離點電荷為r處放入厚度為d的平行金屬板，N點為金屬板內(nèi)距表面為的點，MN連線與金屬板表面垂直。當金屬板處于靜電平衡時，下列說法正確的是（）A．金屬板的左側(cè)面感應(yīng)出正電荷 B．金屬板的左側(cè)面電勢較高，右側(cè)面電勢較低 C．感應(yīng)電荷在N點產(chǎn)生的電場強度，方向沿MN連線向右 D．感應(yīng)電荷在N點產(chǎn)生的電場強度，方向沿MN連線向右【分析】處于靜電平衡狀態(tài)的導體是等勢體，根據(jù)電場的疊加原理，結(jié)合電場強度公式，即可求出N點的電場強度的大小。【解答】解：A、M點有電荷量為Q的負點電荷，根據(jù)靜電感應(yīng)的特點可知，靠近M的一側(cè)（左側(cè)）面感應(yīng)出正電荷，故A正確；B、處于靜電平衡狀態(tài)的導體是等勢體，所以兩側(cè)的電勢是相等的，故B錯誤；CD、處于靜電平衡狀態(tài)的導體是等勢體，所以在N點，感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場強度與M產(chǎn)生的電場強度的大小相等，方向相反，根據(jù)庫侖定律，感應(yīng)電荷在N點產(chǎn)生的電場強度，方向沿MN連線向右，故C錯誤，D正確；故選：AD。【點評】本題要掌握靜電平衡導體的特點，運用類比法分析，理解合電場強度求解的方法，掌握矢量合成法則。25．（2019秋?羅甸縣期末）如圖所示，P是一個帶電體，N是一個不帶電的金屬空腔，在哪種情況中，放在絕緣板上的小紙屑S不會被P吸引（）A． B． C． D．【分析】分析各項中電場的分布，明確紙屑所在位置是否有電場存在，從而明確是否會被吸引，注意明確屏蔽作用是金屬材料制成的殼體或網(wǎng)罩，當存在電場時，金屬殼被感應(yīng)帶電，導致電荷重新分布，出現(xiàn)感應(yīng)電場，從而與原來電場相疊加．出現(xiàn)合電場強度為零．起到屏蔽的作用，導致小紙屑不能被吸引．【解答】解：A、當負電荷放在金屬殼外時，使金屬殼上端帶正電荷，下端帶負電荷，兩端出現(xiàn)電壓，導致感應(yīng)電場與外電場相疊加，所以內(nèi)部電場強度為零。因此絕緣板上的小紙屑（圖中S）不會被吸引；故A正確B、當負電荷放在金屬殼內(nèi)時，使金屬殼內(nèi)部帶正電荷，外部帶負電荷，導致出現(xiàn)感應(yīng)電場。從而使得絕緣板上的小紙屑（圖中S）會被吸引；故B錯誤；C、當負電荷放在金屬殼內(nèi)時，由于接地，則使金屬殼外不帶電，所以外部沒有電場，從而使得絕緣板上的小紙屑（圖中S）不會被吸引；故C正確；D、當負電荷放在金屬殼外時，使金屬殼上端帶正電荷，下端帶負電，導致出現(xiàn)感應(yīng)電場。從而使得絕緣板上的小紙屑（圖中S）會被吸引；故D錯誤。本題選擇小紙屑S不會被P吸引的，故選：AC【點評】絕緣板上的小紙屑（圖中S）能否會被吸引，只要判定此處有無電場，若有電場，則會出現(xiàn)感應(yīng)電荷，從而被吸引．因此通過對負電荷在金屬殼的不同位置及接地情況來分析是否有電場，從而判斷是否會被吸引．26．（2019秋?會寧縣校級期末）如圖所示，在水平放置的光滑金屬板中心正上方有一帶正電的點電荷Q，另一表面絕緣、帶正電的金屬小球（可視為質(zhì)點，且不影響原電場）自左以初速度v0在金屬板上向右運動，在運動過程中（）A．小球先做減速后加速運動 B．小球做勻速直線運動 C．小球受到的靜電力對小球先做負功，后做正功 D．小球受到的靜電力對小球做功為零【分析】金屬板在Q的電場中產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象，達到靜電平衡時，金屬板是一個等勢體，表面是一個等勢面，表面的電場線與表面垂直．分析小球的受力情況，確定其運動情況，判斷電場力是否做功．【解答】解：A、B金屬板在Q的電場中達到靜電平衡時，金屬板是一個等勢體，表面是一個等勢面，表面的電場線與表面垂直，小球所受電場力與金屬板表面垂直，在金屬板上向右運動的過程中，電場力不做功，根據(jù)動能定理得知，小球的動能不變，速度不變，所以小球做勻速直線運動。故A錯誤，B正確。C、D由于電場力與小球的速度方向垂直，電場力對小球不做功。故C錯誤，D正確。故選：BD?！军c評】本題關(guān)鍵抓住靜電平衡導體的特點：整體導體是一個等勢體，表面是一個等勢面．27．（2019春?海曙區(qū)校級期中）如圖所示，原來不帶電的金屬球殼內(nèi)壁接地，將一帶負電的小球放入其中，但不與球殼接觸，則（）A．球殼內(nèi)壁不帶電 B．球殼外壁帶負電 C．若先移出負電荷再將接地線去掉，外殼不帶電 D．若先將接地線去掉再移出負電荷，殼外壁帶正電【分析】由于靜電感應(yīng)，靜電平衡后，金屬球殼內(nèi)壁感應(yīng)出負電荷，金屬球殼內(nèi)壁接地，外表面不帶電。若先移出負電荷再將接地線去掉，外殼不帶電。若先將接地線去掉再移出負電荷，球殼會感應(yīng)出正電荷?！窘獯稹拷猓篈、小球帶負電，由于靜電感應(yīng)，金屬球殼內(nèi)壁感應(yīng)出正電荷，故A錯誤；B、靜電平衡后，由于球殼內(nèi)壁接地，所以金屬球殼與大地是等勢體，所以球殼外壁的外表面不帶電，故B錯誤；C、若先移出負電荷再將接地線去掉，不再產(chǎn)生靜電感應(yīng)，外殼不帶電，故C正確；D、金屬球殼內(nèi)壁接地，球殼上的電子跑到地球上，球殼整體帶正電，若先將接地線去掉再移出負電荷，正電荷重新分布，正電荷一部分分布在球殼外表面，所以殼外壁帶正電，故D正確。故選：CD。【點評】本題考查對于感應(yīng)起電的理解能力。抓住靜電平衡導體的特點，就能正確解答。28．（2019秋?海淀區(qū)校級月考）帶正電的空心金屬球殼置于絕緣座上，五個原不帶電的金屬球如圖放置，用細輕金屬桿將A球與B球相連，C球與大地用導線相連，DE兩球用導線相連，且E球置于空心金屬球殼內(nèi)并與其內(nèi)壁緊緊貼在一起，當系統(tǒng)達到靜電平衡時，下列說法正確的是（）A．A球帶正電，B球帶負電，A球電勢等于B球電勢 B．C球與大地相連，所以不帶電 C．D球帶正電，E球不帶電 D．E球與D球用導線相連，二者均帶電【分析】達到靜電平衡狀態(tài)時，其電勢相等，是一個等勢體，其凈電荷由于靜電斥力作用，盡可能遠離，故都分布在導體的外表面上，所以小金屬球D帶電，而A、B、C也會由于靜電感應(yīng)而帶電?！窘獯稹拷猓篈、由于靜電感應(yīng)，A球帶正電，B球帶負電，當達到靜電平衡時，A球電勢等于B球電勢，故A正確。B、由于靜電感應(yīng)，C球帶負電，但電勢和大地的電勢相等，為零，故B錯誤。C、D、球D與金屬球殼的內(nèi)壁相連，在金屬球殼的外部，會帶上與球殼相同的電荷，E球在球殼的內(nèi)部，與球殼接觸后成為球殼內(nèi)部的一部分，所以E不帶電，故C正確，D錯誤。故選：AC?！军c評】本題分析中要注意要學會找等勢體。在這里，由于是等勢體，同性電荷相斥，所以外部帶正電。29．（2019秋?江蘇月考）下列關(guān)于靜電現(xiàn)象的說法中正確的有（）A．摩擦起電說明電荷可以創(chuàng)造 B．帶電小球移至不帶電金屬球附近，兩者相互吸引 C．處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內(nèi)部電勢一定處處為零 D．接觸帶有精密電子元件的電路板時，最好先用手接觸一下金屬水管【分析】電荷不能創(chuàng)造；帶電小球移至不帶電金屬球附近，發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象；處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內(nèi)部場強一定處處為零；接觸帶有精密電子元件的電路板時，需要先把身上的靜電導走?！窘獯稹拷猓篈、摩擦起電只是電荷的轉(zhuǎn)移，不是創(chuàng)造，故A錯誤；B、帶電小球移至不帶電金屬球附近，發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象；，不帶電金屬球的近端帶異種電荷，故兩者相互吸引，故B正確；C、處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內(nèi)部場強一定處處為零，導體為等勢體，但電勢不一定為零，故C錯誤；D、接觸帶有精密電子元件的電路板時，需要先把身上的靜電導走，比如用手接觸一下金屬水管，故D正確。故選：BD?！军c評】本題考查靜電現(xiàn)象和靜電場中的導體，解題的關(guān)鍵是理解處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內(nèi)部場強處處為零，導體為等勢體。30．（2019秋?云陽縣校級月考）把一個架在絕緣支架上的枕形導體放在正電荷形成的電場中，導體處于靜電平衡時，且閉合開關(guān)K，將導體和大地（規(guī)定大地電勢為零）相連。下敘說法正確的是（）A．導體內(nèi)部A、B兩點合電場強度均為零 B．感應(yīng)電荷在導體內(nèi)部A、B兩點產(chǎn)生的電場強度大小無法比較 C．導體內(nèi)部A、B兩點電勢相等均為零 D．導體內(nèi)部A、B兩點可能存在電荷【分析】枕形導體在點電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導致電荷重新分布。因此在枕形導體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場，正好與點電荷的電場疊加，只有疊加后電場為零時，電荷才不會移動。當點電荷移走后，電荷恢復(fù)原狀。處于靜電平衡狀態(tài)的導體是等勢體。【解答】解：A、枕形導體處于靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部合場強處處為零，故A正確；B、枕形導體內(nèi)部的場強處處為0．所以感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加場強的大小與點電荷產(chǎn)生的場強的大小相等，方向相反，點電荷在A處的電場強度大，則EA＞EB．故B錯誤；C、導體為等勢體，電勢處處相等，與大地相連后，電勢為零，故C正確；D、處于靜電平衡狀態(tài)的導體，電荷分布在外表面，內(nèi)部沒有電荷，故D錯誤。故選：AC?！军c評】本題關(guān)鍵要理解掌握：處于靜電感應(yīng)現(xiàn)象的導體，內(nèi)部電場強度處處為零，理解場強處處為零的原因。知道凈電荷全部分布在導體表面。且整個導體是等勢體。31．（2019秋?永安市校級月考）如圖所示驗電器A帶負電，驗電器B不帶電，用導體棒連接A、B的瞬間，下列敘述中正確的是（）A．有瞬時電流形成，方向由A到B B．A、B兩端的電勢不相等 C．導體棒內(nèi)的電場強度不等于零 D．導體棒內(nèi)的自由電荷受電場力作用做定向移動【分析】金屬依靠自由電子的定向移動而導電。根據(jù)電場線的方向，分析AB兩端電勢關(guān)系。在金屬導體中，電流方向跟自由電子的移動方向相反。【解答】解：A、A驗電器帶負電荷，B不帶電，導體棒連接A、B的瞬間，A上的電子經(jīng)金屬棒轉(zhuǎn)移到B，故電子從A→B，電流方向跟自由電子的移動方向相反，所以電流方向是B→A．故A錯誤；B、A、B間電場線方向由B到A，則B端的電勢比A端的電勢高，故B正確；C、導體棒內(nèi)的自由電子在電場力作用下定向移動，所以棒內(nèi)的電場強度不等于零，故C正確；D、導體棒內(nèi)的自由電荷受電場力作用做定向移動，從而形成電流，故D正確。故選：BCD。【點評】解決本題的關(guān)鍵要理解電流形成的原因：導體兩端存在電勢差，知道金屬導體中，電流方向跟自由電子定向移動的方向相反。32．（2019秋?南關(guān)區(qū)校級月考）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，下列說法正確的是（）A．導體空腔內(nèi)任意點的場強為零 B．導體內(nèi)表面的電荷為零 C．導體外表面的電荷量為零 D．若將接地線去掉，空腔導體的電勢降低【分析】處于靜電平衡狀態(tài)的導體，電荷只分布在導體的外表面上。如果這個導體是中空的，當它達到靜電平衡時，內(nèi)部也將沒有電場。這樣，導體的外殼就會對它的內(nèi)部起到“保護”作用，使它的內(nèi)部不受外部電場的影響，這種現(xiàn)象稱為靜電屏蔽。【解答】解：A、由于靜電屏蔽作用，導體的外殼就會對它的內(nèi)部起到“保護”作用，使它的內(nèi)部不受外部電場的影響。所以導體腔內(nèi)任意點的場強為零。故A正確。B、C、+Q將大地的負電荷吸引到外表面，因為球殼上的電荷相互排斥，所以只能外表面有電荷。故B正確，C錯誤。D、若將接地線去掉，在其他條件不變的情況下，空腔導體的電勢不變。故D錯誤故選：AB?！军c評】解決本題的關(guān)鍵知道靜電平衡時：導體內(nèi)部場強為零、電荷只分布在導體的外表面、導體是等勢體，外表面是一個等勢面。三．填空題（共4小題）33．（2019秋?平遙縣校級月考）如圖所示為一空腔球形導體（不帶電），現(xiàn)在將一個帶正電的小金屬球A放入空腔中，當靜電平衡時，圖中a、b、c三點的場強E大小關(guān)系為Ea＞Ec＞Eb和電勢φ的關(guān)系為φa＞φb＞φc?！痉治觥繉д姷男〗饘偾駻放入腔中，當靜電平衡時，空腔球形導體內(nèi)壁感應(yīng)出負電荷，外表面感應(yīng)出正電荷。整個空腔球形導體是一個等勢體，表面是一個等勢面。畫出電場線的分布，根據(jù)電場線越密，場強越大，順著電場線，電勢降低，判斷電勢的高低?！窘獯稹拷猓寒旍o電平衡時，空腔球形導體內(nèi)壁感應(yīng)出負電荷，外表面感應(yīng)出正電荷，畫出電場線的分布如圖。由于a處電場線較密，c處電場線較疏，b處場強為零，則Ea＞Ec＞Eb。根據(jù)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(guān)系是φa＞φb＞φc．故答案為：Ea＞Ec＞Eb；φa＞φb＞φc?！军c評】本題抓住處于靜電平衡導體的特點是關(guān)鍵。比較場強大小和電勢高低常常畫電場線，形象直觀地判斷。34．（2019秋?夏河縣校級期中）如圖所示，金屬板M接高壓電源的正極，金屬板N接負極．金屬板N上有兩個等高的金屬柱A、B，其中A為尖頭，B為圓頭．逐漸升高電源電壓，當電壓達到一定值時，可看到放電現(xiàn)象．先產(chǎn)生放電現(xiàn)象的是A，這種放電現(xiàn)象叫做尖端放電．【分析】根據(jù)越尖電場強度越強，容易使空氣被電離，從而出現(xiàn)放電現(xiàn)象．【解答】解：由圖示可知，A為尖頭、B為圓頭．當金屬板M、N接在高壓電源上，因末端越尖越容易放電，故A金屬柱容易放電，這種放電現(xiàn)象叫做尖端放電．故答案為：A，尖端【點評】該題考查尖端放電的知識，牢記：尖端電荷比較密集，形成的電場強度大，容易擊穿空氣．35．（2020春?永定區(qū)校級月考）如圖所示，在帶電+Q的帶電體附近有兩個相互接觸的金屬導體A和B，均放在絕緣支座上。若先將+Q移走，再把A、B分開，則A不帶電；若先將A、B分開，再移走+Q，則A帶負電。【分析】將帶正電的帶電體靠近兩個不帶電的導體AB，靠感應(yīng)起電使物體帶電，帶電的實質(zhì)是電荷的移動，總電荷量保持不變?！窘獯稹拷猓洪_始時由于靜電感應(yīng)，A帶負電，B帶正電；若先移走帶正電的帶電體，此時導體A和B中的電荷又發(fā)生中和，不再帶電，再把導體A和B分開，同樣不再帶電，所以此時A不帶電，B不帶電。若先把導體A和B分開，此時A帶負電，B帶正電；再移走帶正電的帶電體，導體A和B上所帶的電荷不變，所以此時A帶負電，B帶正電。故答案為：不帶；帶負【點評】解決本題的關(guān)鍵知道摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸帶電的實質(zhì)都是電荷的移動，電荷的總量保持不變。36．（2019春?微山縣校級月考）如圖所示，絕緣體A帶負電，絕緣體B不帶電，當A靠近B時，導體B內(nèi)部CD兩點電場強度EC＝ED，CD兩點間的電勢UC＝UD（填＞，＜，＝）【分析】導體B在A的電場作用下發(fā)生了靜電感應(yīng)現(xiàn)象，電荷分布在導體外表面，且為等勢體，內(nèi)部電場強度處處為零，感應(yīng)起電產(chǎn)生的電荷量遵循電荷守恒定律?！窘獯稹拷猓簩wB發(fā)生了靜電感應(yīng)，內(nèi)部電場強度處處為零，即EC＝ED，發(fā)生靜電感應(yīng)導體，等勢體各點的電勢相等，故UC＝UD。故答案為：＝，＝【點評】考查了靜電感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)起電，感應(yīng)電場的疊加，電荷守恒定律。電勢能和電勢知識點：電勢能和電勢一、靜電力做功的特點1．靜電力做功：在勻強電場中，靜電力做功W＝qElcosθ.其中θ為靜電力與位移方向之間的夾角．2．特點：在靜電場中移動電荷時，靜電力所做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)．二、電勢能1．電勢能：電荷在電場中具有的勢能，用Ep表示．2．靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系：靜電力做的功等于電勢能的減少量．表達式：WAB＝EpA－EpB.(1)靜電力做正功，電勢能減少；(2)靜電力做負功，電勢能增加．3．電勢能的大?。弘姾稍谀滁c(A點)的電勢能，等于把它從這點移動到零勢能位置時靜電力做的功EpA＝WA0.4．電勢能具有相對性電勢能零點的規(guī)定：通常把電荷在離場源電荷無限遠處或把電荷在大地表面的電勢能規(guī)定為零．三、電勢1．定義：電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量之比．2．公式：φ＝eq\f(Ep,q).3．單位：國際單位制中，電勢的單位是伏特，符號是V,1V＝1J/C.4．電勢高低的判斷：沿著電場線的方向電勢逐漸降低．5．電勢的相對性：只有規(guī)定了零電勢點才能確定某點的電勢，一般選大地或離場源電荷無限遠處的電勢為0.6．電勢是標量，只有大小，沒有方向，但有正、負之分，同一電場中電勢為正表示比零電勢高，電勢為負表示比零電勢低．技巧點撥一、靜電力做功與電勢能1．靜電力做功的特點(1)靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，但與具體路徑無關(guān)，這與重力做功特點相似．(2)無論是勻強電場還是非勻強電場，無論是直線運動還是曲線運動，靜電力做功均與路徑無關(guān)．2．電勢能(1)電勢能Ep是由電場和電荷共同決定的，是電荷和電場所共有的，我們習慣上說成電荷在電場中某點的電勢能．(2)電勢能是相對的，其大小與選定的參考點有關(guān)．確定電荷的電勢能，首先應(yīng)確定參考點，也就是零勢能點的位置．(3)電勢能是標量，有正負但沒有方向．在同一電場中，電勢能為正值表示電勢能大于零勢能點的電勢能，電勢能為負值表示電勢能小于零勢能點的電勢能．3．靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系(1)WAB＝EpA－EpB.靜電力做正功，電勢能減少；靜電力做負功，電勢能增加．(2)在同一電場中，正電荷在電勢高的地方電勢能大，而負電荷在電勢高的地方電勢能?。?、電勢1．對公式φ＝eq\f(Ep,q)的理解(1)φ取決于電場本身；(2)公式中的Ep、q均需代入正負號．2．電場中某點的電勢是相對的，它的大小和零電勢點的選取有關(guān)．在物理學中，常取離場源電荷無限遠處的電勢為零，在實際應(yīng)用中常取大地的電勢為零．3．電勢雖然有正負，但電勢是標量．在同一電場中，電勢為正值表示該點電勢高于零電勢，電勢為負值表示該點電勢低于零電勢，正負號不表示方向．4．電勢高低的判斷方法(1)電場線法：沿電場線方向，電勢越來越低．(2)電勢能判斷法：由φ＝eq\f(Ep,q)知，對于正電荷，電勢能越大，所在位置的電勢越高；對于負電荷，電勢能越小，所在位置的電勢越高．例題精練1．（2021春?鄒城市校級月考）關(guān)于場強和電勢，下列正確的是（）A．在電場中a、b兩點間移動電荷，電場力做總功為零，則電荷一定在等勢面上移動B．電場強度大的地方電勢高，電場強度小的地方電勢低 C．兩個等量同種電荷的電場，從兩電荷連線中點沿連線中垂線向外，電勢越來越低，場強方向均相同，場強大小在減小 D．兩個等量異種電荷的電場中，從兩電荷連線中點沿連線中垂線向外，電勢均相等，場強方向均相同，場強大小在減小【分析】明確電場線的性質(zhì)，知道沿著電場線的方向電勢逐漸降低和電場線的疏密程度判斷場強和電勢；根據(jù)等量同種電荷和等量異種電荷周圍電場線的特征判斷電勢的高低和電場強度的大小?！窘獯稹拷猓篈、在電場中a、b兩點間移動電荷的過程中，電場力做功為零，只能知道a、b兩點間的電勢差為0，但電荷不一定在等勢面上移動，故A錯誤；B、電場強度和電勢都是描述電場的物理量，二者無直接關(guān)系但相互關(guān)聯(lián)，即由電場線知：沿著電場線的方向電勢逐漸降低和電場線的疏密程度判斷場強，所以場強大的地方電勢不一定高，場強小的地方電勢不一定低，故B錯誤；C、根據(jù)兩個等量同種電荷的電場線分布知，從兩電荷連線的中點沿連線的中垂線向外，電勢越來越低，電場強度由零增大后減小，方向從中點指向外側(cè)或內(nèi)側(cè)，兩側(cè)電場強度的方向相反，故C錯誤。D、兩個等量異種電荷的電場線分布知，中垂線為等勢線，連線上各點的電勢相等，中間電場線比較密，兩邊疏，則連線中點場強最大，向外逐漸減小，場強方向與等勢面垂直即場強方向相同，故D正確。故選：D?！军c評】本題關(guān)鍵根據(jù)電場線的分布特點判斷電勢和場強；根據(jù)等量同種電荷和等量異種電荷周圍電場線的特征判斷電勢的高低和電場強度的大小。2．（2021?安徽模擬）電量未知的點電荷固定在半徑為R的圓上的A點，AC為圓的水平直徑，BD為圓的豎直直徑，空間存在電場強度大小為E、平行圓面的勻強電場，將另一個電荷量為﹣q的點電荷從B點順著圓弧沿逆時針移到D點，電場力做功為2qER，當該點電荷運動到C點時受到的電場力大小為qE，靜電力常量為k，則在A處的點電荷的電量為（）A． B． C． D．【分析】由電場力做功的大小及正負可判斷電場方向，已知該點電荷運動到C點時受到的電場力，結(jié)合力的合成可求解點電荷的電荷量?！窘獯稹拷猓簩⒁粋€電荷量為﹣q的點電荷從B點順著圓弧沿逆時針移到D點，電場力做功為2qER，說明電場方向平行于BD且由D指向B，設(shè)A點點電荷的電量為Q，則該點電荷運動到C點時受到的電場力+（qE）2＝，解得Q＝，故C項正確，ABD錯誤。故選：C?！军c評】本題是有關(guān)點電荷電場強度、電場的疊加等知識運用的題目，解題時應(yīng)注意矢量合成法則，本題根據(jù)電場力做功情況判斷出場強方向是關(guān)鍵。隨堂練習1．（2021?浙江模擬）如圖所示，AB為圓的直徑，O點為圓心。圓周上某處有一點電荷，在該電荷產(chǎn)生的電場中，A、B、O三點的電勢高低為φA＞φO＞φB，場強大小為EA＜EO＜EB，則下列判斷正確的是（）A．該點電荷帶正電，離A點最近 B．該點電荷帶負電，離A點最近 C．該點電荷帶正電，離B點最近 D．該點電荷帶負電，離B點最近【分析】根據(jù)點電荷周圍電場的特點，離電荷越近，場強越大；沿電場線方向電勢逐漸降低來判定即可?！窘獯稹拷猓涸邳c電荷的電場中，離電荷越近，場強越大，所以點電荷離B點最近，而三點中B點的電勢最低，根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低，所以電荷必帶負電，故ABC錯誤，D正確；故選：D?！军c評】本題主要考查了點電荷的電場特點，離電荷越近，場強越大；沿電場線方向電勢逐漸降低是解題的關(guān)鍵。2．（2021?沙坪壩區(qū)校級模擬）物理中電偶極子模型可視為豎直固定的等量異種點電荷，電量大小均為q、間距為2d。如圖所示α粒子（質(zhì)量為m，電量為2e，重力不計）從兩電荷垂直平分線上某點a開始水平向右運動，軌跡如圖中實線所示，，則下列說法中正確的是（）A．α粒子在C點時電勢能比A位置時大 B．α粒子從A到C過程中速率先增大后減小 C．α粒子在C點時加速度大小為 D．要使α粒子沿著虛線做勻速直線運動，可以加一垂直紙面向里的勻強磁場【分析】粒子軌跡向下彎曲，受到的電場力大致向下，電場力做正功，可分析動能和電勢能的變化。根據(jù)矢量的合成求解加速度的大小?！窘獯稹拷猓篈B、α粒子A到C過程電場力做正功，動能增加，電勢能減小，故在C點電勢能比A位置時小，速率一直增加，故AB錯誤；C、C點時場強E＝+＝，則加速度a＝＝，故C正確；D、異種電荷的電場不是勻強電場，即使加上垂直紙面向里的勻強磁場也不能做勻速直線運動，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查了電勢能與電場力做功，解題的關(guān)鍵是根據(jù)運動軌跡，分析電場力做功情況，根據(jù)功能關(guān)系判斷電勢能的變化。3．（2021?廣東二模）如圖，圓形區(qū)域內(nèi)存在平行于圓面的勻強電場，mn和pq是圓的兩條互相垂直的直徑。將一帶正電的粒子從另一直徑ab的a點移到m點，其電勢能增加量為ΔE（ΔE＞0），若將該粒子從m點移到b點，其電勢能減少量也為ΔE，則電場強度的（）A．平行直徑ab指向a B．平行直徑ab指向b C．垂直直徑ab指向pm弧 D．垂直直徑ab指向nq弧【分析】根據(jù)電場力做功公式W＝qU分析am、bm間的電勢差，從而確定等勢面，再根據(jù)勻強電場的性質(zhì)確定電場線的方向。【解答】解：同一帶正電粒子從a移到m電勢能增加ΔE，而從m點移到b點電勢能減小ΔE，則說明電荷在a、b兩點電勢能相等，由φ＝可知，ab兩點電勢相等，故ab為等勢線，電場線垂直ab；同于從a到m電勢能增加，則說明電場力做負功，m點電勢高于a點，故說明電場線指向nq弧，即電場線垂直直徑ab指向nq弧，故D正確，ABC錯誤。故選：D?！军c評】本題考查勻強電場的性質(zhì)以及電場力做功與電勢能間的關(guān)系，關(guān)鍵是能判斷出ab為等勢面，知道勻強電場中電場線和等勢面相互垂直。綜合練習一．選擇題（共17小題）1．（2021春?杭州期末）如圖，將一個不帶電的金屬球殼放入勻強電場后，其周圍的電場分布如圖所示，A、D是電場中的兩個點，B、C是球殼上的兩個點，下列說法正確的是（）A．A點與D點的電場強度相同 B．A點與D點的電勢相同 C．將正試探電荷從A移到B，電勢能增加 D．將負試探電荷從C移到D，電勢能增加【分析】沿著電場線方向電勢是降低的，且置于勻強電場中的金屬球殼為等勢體，電勢相等，則可判斷ABCD處的電勢大小關(guān)系；依據(jù)電場線的疏密來判定電場強度的強弱；根據(jù)Ep＝qφ判斷電勢能大小關(guān)系。【解答】解：A、電場線的切線方向為電場強度的方向