高中物理人教版1第一章静电场第7节静电现象的应用 市获奖

静电现象的应用【考纲要求】【自主学习】1：什么是静电平衡状态？有哪些特征？2：处于静电平衡状态的导体，电荷如何分布？3：什么叫尖端放电？其应用有哪些？4：静电屏蔽的实质是什么？【考点突破】典型例题1：如图所示，不带电的导体B在靠近带正电的导体A后，P端及Q端分别感应出负电荷和正电荷，则以下说法正确的是(

)

若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带负电

若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电

C．若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将不带电

D．若用导线将P端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电

解析：用导线将Q接地后，导体B与地球构成一个大导体，其距A较近的为P端，仍带感应负电荷；其距A较远处，不再是Q端，而是地球，将感应出正电荷；而Q端成为大导体的中间部分将不会有感应电荷。所以，导体B将带负电荷。

答案：A

反馈训练一：在下列措施中，哪些能将产生的静电导走(

)

飞机轮子上搭地线

B．印染车间保持湿度

C．复印图片

D．电工钳柄装有绝缘套典型例题2：如图所示，在真空中把一个导体向带负电荷的小球慢慢靠近(不接触)，下列说法正确的有(

)

B端的感应电荷越来越多

B．导体内的电场强度越来越大

C．导体的感应电荷在M点产生的场强恒大于在N点产生的场强D．导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等

解析：注意这是讨论静电感应带电体与导体慢慢靠近的过程，要注意电荷的动态运动，由场强叠加的原理可知B端感应电荷越来越多，A对；导体内场强为零，B错；因M点距离P较近，原场强大，感应电荷的场强与原场强叠加为零，所以感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强。

答案：A、C

反馈训练2：如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷。在静电平衡后，下列物理量中等于零的是(

)

导体腔内任意点的场强

导体腔内任意点的电势

导体外表面的电荷量

D．导体空腔内表面的电荷量典型例题3：如图所示，将悬在绝缘细线上带正电的小球A放在不带电的金属空心球壳B内(与内壁不接触)。外加一个水平向右的场强为E的匀强电场，对于最后的结果，下列判断正确的是(

)A．B的右端带正电，A向左偏

B．B的右端带正电，A不偏左也不偏右

C．B的左端带正电，A向右偏

D．B的左端带负电，A不偏左也不偏右

解析：导体空腔处于外电场中时，由于静电感应的作用，导体球壳的左端将感应出负电荷，右端将感应出正电荷，而导体空腔内部完全不受外加电场的影响，故A不会偏转，故A、C错误，B、D正确。

答案：B、D反馈训练3：如图所示，带正电的导体球A置于原来不带电的空腔导体球B内，a、c分别为导体A、B内的点，b为导体A和B之间的一点，下列说法正确的是(

)

a、b、c三点的电势都相等

a点的场强为零，但电势最高

b点的场强为零，但电势大于零a、b、c三点的场强都为零【考点巩固】1.（单选）下列现象中，不能用静电知识解释的是（）A．晚上脱化纤毛衣时会有火花产生 B．油罐车尾部常拖一条铁链 C．通信卫星采用硅光电池板提供电能 D．电视机屏幕上会吸附灰尘2.（单选）下列属于防止静电现象的是A．静电除尘B．静电复印C．油罐车用铁链拖地运行D．静电喷涂3.（单选）如图所示，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则下面关于验电器箔片的说法正确的是A．箔片张开 B．箔片不张开C．带电金属球电量足够大时才会张开D．箔片张开的原因是金属网罩感应带电产生的电场（多选）如图所示，面积足够大的、板间距离为d的两平行金属板竖直放置，与直流电压为U的电源连接，板间放一半径为R（2R＜d）的绝缘金属球壳，C、D是球壳水平直径上的两点，则以下说法正确的是（）由于静电感应，球壳上C、D两点电势差为B.由于静电感应，球壳中心O点场强为零

C.用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带正电

D.用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带负电5.如图所示为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电荷的小金属球A放入空腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强E和电势φ的关系是

(

)．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.把一个带正电的小球A，放入带绝缘支架不带电的空心球壳B内，但不与B的内壁接触，如图所示，达到静电平衡后，下列说法正确的是（）

球壳B内空腔处的场强为零

球壳外部空间的场强为零

C．球壳B的内表面上无感应电荷

D．若将球壳B接地则带负电如图所示，P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在下列情况中，放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引的是(

)．8.如图，实心金属球A半径为R，带电量为Q，点电荷B带电量为与A球间的距离为r.

当B不存在而只有A存在且达到静电平衡状态时，电荷Q在球心O处的电场强度等于________.当点电荷B也同时存在并达到静电平衡时，球心O处的电场强度等于________，金属球上的电荷在球心O处产生的场强的大小等于________.静电现象的应用答案与解析二、【自主学习】问题1：处于静电平衡的导体，没有电荷的定向移动。内部场强处处为零，外表面附近任何一点的场强必跟该点垂直，且是一个等势体，导体表面为等势面。问题2：处于静电平衡的导体内部没有电荷，电荷只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。问题3：从导体尖端失去电荷的现象叫做尖端放电。避雷针就是利用尖端放电的异种设施。问题4：静电屏蔽实质是利用了静电感应现象，使金属壳内的感应电场和外加电场的矢量和为零，两种电场并存，即所谓的屏蔽。三、【考点突破】反馈训练1：答案：A、B，飞机在飞行中与空气摩擦时，飞机外表面聚集了大量静电荷，降落时会对地面人员带来危害及火灾隐患，因此飞机降落时要及时导走机身聚集的静电，采取的措施是在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎；在印染工作车间也同样容易产生静电，静电给车间带来火灾隐患，为防止火灾发生，其中安全措施之一就是保持车间湿度，从而通过湿润的空气及时导走静电；在复印图片环节中，刚好需要应用静电，在电工钳柄装有绝缘套是防止导电，保障电工的安全。

反馈训练2：答案：A、B、D，静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，且内表面不带电，故选项A、D正确。由于导体接地，故整个导体的电势为零，选项B正确。导体外表面受带电体Q的影响，所带电荷量不为零，故选项C不正确。

反馈训练3：答案：B，导体A、B各为一个等势面，其内的各点场强为零，即Ea＝Ec＝0，带正电的A在B的内、外表面各感应出负、正电荷，A外B内的空间电场线方向由A指向B，Eb≠0，故电势φa>φb>φc>0，所以A错，B对，C、D错。

四【考点巩固】C答案

D空腔球形导体在正电荷A的电场中感应的结果如右图所示，从电场线的疏密可确定a点场强大于c点场强，而b点场强为零，故Ea＞Ec＞Eb，而沿着电场线电势降低，

故φa＞φb＞φc，D选项正确．D，空腔内有带电小球A，由于静电感应，在空腔的内表面感应出负电荷，外表面感应出等量的正电荷，所以在空腔B的内、外空间电场强度均不为零．球壳接地后离带电体A较远的球壳外表面的电荷入地（实质是大地上的电子通过接地线跟球壳外表面的正电荷中和），使空腔B只带负电．空腔B接地后，空腔外的电场强度为零，即球壳内的电场被接地的金属球壳罩住，对壳外不产生影响，这种现象也是静电屏蔽．接地的空腔导体或金属网罩可以使其外部不受内部带电体电场的影响．正确选项为D．答案

AD小纸屑是绝缘体，当处于电场中时，虽不会像导体一样出现电荷的定向移动，但内部的极性分子也会在电场力的作用下转动，