高二物理选修3-1第一章静电场第七节静电现象的应用知识点精讲及经典习题训练

1、学校：包头市百灵庙中学 学科：高二物理 编写人：史殿斌 审稿人： 高二物理选修3-1第一章静电场第七节静电现象的应用知识点精讲及经典习题训练【教学目标】1通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡导体的特征。2通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。3了解尖端放电和静电屏蔽现象，关注生活、生产中的静电现象。【教学重点】了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡导体的特征。【教学难点】尖端放电和静电屏蔽现象【教学过程】知识点一：静电平衡状态下导体的电场1如图所示，把一个不带电的金属导体ABCD放到场强为E0的电场中，导体内的 受到库仑力的作用，将向着与电场

2、相反的方向定向移动。这样，在导体的AB面上将出现 电荷，在CD面上将出现 电荷这就是 。2导体两面出现的正负电荷在导体内部产生与E0方向相反的电场E，当这两个电场叠加使导体内部各点的合电场等于 时，导体内的自由电子不再发生 ，导体达到了 。3处于静电平衡状态的导体，内部的电场强度 ；感应电荷的电场强度与原来电场的电场强度总是大小相等，方向相反，合电场的电场强度为 。4处于静电平衡状态的导体，其外部表面任何一点的场强方向必定与这点的 。整个导体是个 。它的表面是个 。知识点二：导体的电荷分布1导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的 。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) ，凹

3、陷的位置几乎没有电荷3在导体外表面，越尖锐的位置电场强度 ，电场线分布 。知识点三：尖端放电和静电屏蔽1尖端放电现象（1）空气的电离：空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞“散”，也就是使分子中的 的现象。（2）尖端放电：那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷 ，相当于导体从尖端 ，这个现象叫做尖端放电。（3）尖端放电不是导体尖端失去电荷，而是与导体尖端的电荷符号相反的粒子被吸引到尖端，尖端上的电荷被 。（4）应用与防止：应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。防止：高压设备中导体的表面光滑会减少电能的损失。2静

4、电屏蔽（1）定义：把一个电学仪器放在封闭的金属壳里，即使壳外有电场，由于壳内电场强度保持为零，外电场对壳内的仪器也不会产生影响，金属壳的这种作用叫做 。（2）应用：电学仪器和电子设备外面套有金属罩野外高压线上方还有两条导线与大地相连，形成稀疏的金属“网”，都是利用静电屏蔽现象清除外电场的影响。通信电缆版面包一层铅皮高压带电作业人员穿金属网衣+通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号弱（3）两种典型的静电屏蔽现象+外屏蔽：如图所示，空腔导体内部电场强度处处为零。外部电场对内部仪器没有影响全屏蔽：如图所示，如果空腔导体接地，即使内部有带电体存在，这时内表面感应的电荷与带电体所带的电荷的代数和为零，而外表面

5、产生的感应电荷通过接地线流入大地。外界对壳内无法影响，内部带电体对外界的影响也随之而消除，所以这种屏蔽叫做全屏蔽。【课堂练习】1处于静电平衡中的导体，内部电场强度处处为零的原因是()A导体内部无任何电场 B外电场不能进入导体内部C所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零D外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零2长为L的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为q的点电荷放在距导体棒左端R处，如图所示，当导体棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点处产生的电场强度大小等于_，方向_。3一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图177所示，金属球上感应电荷产生的

6、电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比，则()AEa最大BEb最大 CEc最大 DEaEbEc如图3所示，在孤立点电荷Q的电场中，金属圆盘A处于静电平衡状态，若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内，试在圆盘A内做出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示电场线，要求严格作图)4如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B，还有一个取电棒C(带绝缘柄的导体棒)。下列实验方法中能使验电器箔片张开的是()A用C先跟B的内壁接触一下后再跟A接触B用C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触C用绝缘导线把验电器A与B的内壁连接 D使验电器A

7、靠近B5下列实验中，验电器的金属箔片会张开的是()6一个带有绝缘座的空心金属球壳A带有4108 C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B带有2108 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()AQA1108 C，QB1108 C BQA2108 C，QB0CQA0，QB2108 C DQA4108 C，QB2108 C7如图5所示，将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球壳C内(不和球壁接触)，另有一悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，则()AA往左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向BA的位置不变，B向右偏离竖直方向CA向左偏离竖直方向，B的位置不变 DA和B

8、的位置均不变8避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是()A云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷C云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地 D以上说法都不对9如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后()Aa端的电势比b端的高 Bb端的电势比d点的低Ca端的电势不一定比d点的低D杆内c处电场强度的方向由a指向b10如图所示为空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电的小金属球放入腔内，静电平衡时，图中A、B、C三点的电场强度E和电势的关系是()AEAEBEC，ABC BEAEBEC，ABCCEAEBEC，ABC

9、DEAEBEC，ACB11如图所示，A、B是两个架在绝缘支座上的金属球，都不带电，中间用导线连接，现用一带正电的小球C靠近B，用手摸一下B球，再撤去导线，然后移走C球，则A、B带电情况：AB+CAA球带正电，B球带负电BA球带正电，B球不带电CA球不带电，B球带负电D以上说法都不正确12如图所示，A为空心金属球，B为金属球，将另一带正电的小球C从A球开口处放入A球中央，不接触A球，然后用手摸一下A球，再用手接触一下B球，再移走C球，则()AA球带负电，B球带正电 BA球带负电，B球不带电CA、B两球都带负电 DA、B两球都带正电13利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘静电除尘器由金属管A和悬在管

10、中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电源正极和负极，其装置示意图如图6所示A、B之间有很强的电场，距B越近，场强_(填“越大”或“越小”)B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到_(填“A”或“B”)上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中14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拉破 B电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零C电工被铜丝衣服所包裹，使体内场强为零D铜丝电阻小能对人体起到保护作用15请用学过的电学知识判断下列说法正确的是()A电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B小鸟停在单根高压输电线上会被电死C燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖型比

11、球形好D打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险16如图所示，P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔， S是放在绝缘板上的小纸屑图中在下列选项中，不会被吸引的是（ ）17导体球壳B带有正电荷Q，其中心处放有导体球A，用细金属丝通过B上的小孔与地相连(细金属丝不与球壳B相碰)，如图所示。则导体球A()A不带电 B带正电 C带负电 D可能带正电，也可能带负电18如图所示，B是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳，A是验电器，A、B相距较远，导线C的一端接验电器的金属球，下列现象正确的是()A将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔张开B将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔张开C将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔不张开D将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔不张开19如图所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是()A闭合开关S1，有电子从枕形导体流向地 B闭合开关S2，有电子从枕形导体流向地C闭合开关S1，有电子从地流向枕形导体 D闭合开关S2，没有电子通过S220如图所示，原来不带电的金属球壳内壁接地，将一带正电的小球放入其中，但不与球壳接触，则()A球壳内壁带负电 B球壳