（山東省專用）2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 第7節(jié) 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用講義（含解析）新人教版選修3-1.doc

第7節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用1.靜電平衡狀態(tài)是指處在電場(chǎng)中的導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再發(fā)生定向移動(dòng)的狀態(tài)。2處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，其表面是等勢(shì)面，其內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零。3尖端放電現(xiàn)象是導(dǎo)體尖端失去電荷的現(xiàn)象。4金屬殼達(dá)到靜電平衡時(shí)，其內(nèi)部不受外部電場(chǎng)影響，金屬殼的這種作用叫靜電屏蔽。一、靜電平衡狀態(tài)、導(dǎo)體上電荷的分布1靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體中(包括表面)自由電子不再發(fā)生定向移動(dòng)，我們就認(rèn)為導(dǎo)體達(dá)到了靜電平衡狀態(tài)。2靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部電場(chǎng)處處為零。(2)處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，它的表面是一個(gè)等勢(shì)面。(3)表面處的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，方向跟導(dǎo)體表面垂直。3導(dǎo)體上電荷的分布(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。(2)在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷的密度(單位面積上的電荷量)越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷。二、尖端放電和靜電屏蔽尖端放電靜電屏蔽原理導(dǎo)體尖端的強(qiáng)電場(chǎng)使附近的空氣電離，電離后的異種離子與尖端的電荷中和，相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷當(dāng)金屬外殼達(dá)到靜電平衡時(shí)，內(nèi)部沒有電場(chǎng)，因而金屬的外殼會(huì)對(duì)其內(nèi)部起保護(hù)作用，使它內(nèi)部不受外部電場(chǎng)的影響應(yīng)用或防止應(yīng)用：避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施防止：高壓設(shè)備中導(dǎo)體的表面盡量光滑會(huì)減少電能的損失應(yīng)用：電學(xué)儀器外面有金屬殼，野外高壓線上方還有兩條導(dǎo)線與大地相連1自主思考判一判(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零。()(2)靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，導(dǎo)體的電勢(shì)也為零。()(3)因?yàn)橥怆妶?chǎng)和所有感應(yīng)電荷的電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)部疊加的合電場(chǎng)為0，所以處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)處處為0。()(4)避雷針能避免建筑物被雷擊是因?yàn)樵茖又袔У碾姾杀槐芾揍樛ㄟ^導(dǎo)線導(dǎo)入大地。()(5)用金屬網(wǎng)把驗(yàn)電器罩起來，再使帶電金屬球靠近驗(yàn)電器，則驗(yàn)電器箔片能張開。()(6)飛機(jī)輪上裝有拖地線，油罐車后面拖條鐵鏈都是把靜電導(dǎo)入大地。()2合作探究議一議(1)如圖所示，把一個(gè)帶正電的小球放入原來不帶電的金屬空腔球殼內(nèi)，小球帶不帶電？提示：不帶電。小球放入金屬空腔球殼內(nèi)，平衡后，電荷只分布在金屬空腔球殼的外表面。(2)把手機(jī)放在不銹鋼快餐杯中并用蓋子蓋住，手機(jī)還能接通嗎？如果放在塑料飯盒中呢？試一試并解釋其中的原因。提示：手機(jī)放在塑料飯盒中能夠接通，放在不銹鋼快餐杯中不能接通。這是因?yàn)椴讳P鋼快餐杯能夠形成靜電屏蔽，手機(jī)無法接收到外界的電磁信號(hào)，所以不能接通。對(duì)靜電平衡的理解1靜電平衡實(shí)質(zhì)(1)在達(dá)到靜電平衡的過程中，外電場(chǎng)引起導(dǎo)體內(nèi)自由電荷的定向移動(dòng)使導(dǎo)體兩側(cè)出現(xiàn)感應(yīng)電荷，感應(yīng)電荷的電場(chǎng)和外電場(chǎng)方向相反，使合場(chǎng)強(qiáng)減小，隨著感應(yīng)電荷的繼續(xù)增加，合場(chǎng)強(qiáng)逐漸減小，直至合場(chǎng)強(qiáng)為零，自由電荷的定向移動(dòng)停止。(2)靜電平衡的條件：導(dǎo)體內(nèi)部的合場(chǎng)強(qiáng)為零，即E合0。2靜電平衡狀態(tài)的特點(diǎn)(1)處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體的特點(diǎn)導(dǎo)體內(nèi)部某處感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E與周圍原電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E大小相等，方向相反，兩者相互抵消，導(dǎo)體內(nèi)部處處合場(chǎng)強(qiáng)E合為零，但導(dǎo)體表面的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零。整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，導(dǎo)體表面是等勢(shì)面，但電勢(shì)不一定為零。電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直。(2)靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體的電荷分布特點(diǎn)凈電荷都分布在導(dǎo)體的表面，導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷。感應(yīng)電荷分布于導(dǎo)體兩端，電性相反，電量相等，遠(yuǎn)同近異，如圖甲所示。凈電荷在導(dǎo)體表面分布不均勻，導(dǎo)體表面尖銳處電荷分布密集，平滑處電荷分布稀疏，凹陷處幾乎沒有電荷，如圖乙所示。典例多選如圖所示，帶負(fù)電的點(diǎn)電荷旁有一接地大金屬板，A為金屬板內(nèi)的一點(diǎn)，B為金屬板左側(cè)外表面上的一點(diǎn)，下列關(guān)于金屬板上感應(yīng)電荷在A點(diǎn)和B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向判斷正確的是()A感應(yīng)電荷在A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)沿E1方向B感應(yīng)電荷在A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)沿E2方向C感應(yīng)電荷在B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可能沿E3方向D感應(yīng)電荷在B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可能沿E4方向解析金屬內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為0，點(diǎn)電荷在A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)镋1，感應(yīng)電荷的場(chǎng)強(qiáng)為E2，二者疊加后才能為0，故A錯(cuò)誤，B正確。B點(diǎn)在金屬板外表面上，那么B點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)方向應(yīng)垂直金屬板向左，而點(diǎn)電荷引起的分場(chǎng)強(qiáng)指向負(fù)電荷，合場(chǎng)強(qiáng)分解，一個(gè)方向指向負(fù)電荷，一個(gè)方向則可能為題目所給的E3方向，故C正確，D錯(cuò)誤。答案BC求處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的方法是：(1)運(yùn)用Ek求出外電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E外的大小和方向。(2)由于導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，則滿足靜電平衡條件E合0。(3)由E外E感0，求出感應(yīng)電場(chǎng)E感的大小和方向。 1如圖所示，在原來不帶電的金屬細(xì)桿ab附近P處，放置一個(gè)正點(diǎn)電荷，達(dá)到靜電平衡后()Aa端的電勢(shì)比b端的高Bb端的電勢(shì)比d點(diǎn)的低Ca端的電勢(shì)不一定比d點(diǎn)的低D桿內(nèi)c處場(chǎng)強(qiáng)的方向由c指向b解析：選B首先畫出電場(chǎng)線(如圖所示)，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，b點(diǎn)電勢(shì)比d點(diǎn)低，B正確；金屬桿ab在靜電平衡后是一個(gè)等勢(shì)體，a點(diǎn)電勢(shì)等于b點(diǎn)電勢(shì)，也比d點(diǎn)低，選項(xiàng)A、C均錯(cuò)誤；靜電平衡后的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2如圖所示，一個(gè)方形的金屬盒原來不帶電，現(xiàn)將一個(gè)帶電荷量為Q的點(diǎn)電荷放在盒左邊附近，達(dá)到靜電平衡后，盒上的感應(yīng)電荷在盒子內(nèi)部產(chǎn)生的電場(chǎng)分布情況正確的是()解析：選C金屬盒內(nèi)部由于處于靜電平衡狀態(tài)，因此內(nèi)部每點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度都為0，即金屬盒內(nèi)的每一點(diǎn)，感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度都與點(diǎn)電荷Q在那點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，即感應(yīng)電荷的電場(chǎng)線與點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)線重合，但方向相反。靜電屏蔽的兩種情況1靜電屏蔽的實(shí)質(zhì)靜電屏蔽的實(shí)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(chǎng)和外加電場(chǎng)矢量和為零，好像是金屬殼將外電場(chǎng)“擋”在外面，即所謂的屏蔽作用，其實(shí)是殼內(nèi)兩種電場(chǎng)并存，矢量和為零。2靜電屏蔽的兩種情況導(dǎo)體外部電場(chǎng)不影響導(dǎo)體內(nèi)部接地導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)不影響導(dǎo)體外部圖示實(shí)現(xiàn)過程因場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與導(dǎo)體球殼表面上感應(yīng)電荷在空腔內(nèi)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，達(dá)到靜電平衡狀態(tài)，起到屏蔽外電場(chǎng)的作用當(dāng)空腔外部接地時(shí)，外表面的感應(yīng)電荷因接地將傳給地球，外部電場(chǎng)消失，起到屏蔽內(nèi)電場(chǎng)的作用最終結(jié)論導(dǎo)體內(nèi)空腔不受外界電荷影響接地導(dǎo)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(dǎo)體，不能是絕緣體1(2016江蘇高考)一金屬容器置于絕緣板上，帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中，容器內(nèi)的電場(chǎng)線分布如圖所示。容器內(nèi)表面為等勢(shì)面，A、B為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn)，下列說法正確的是()AA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大B小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面的低CB點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直D將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)沿不同路徑移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的功不同解析：選C由題圖知B點(diǎn)的電場(chǎng)線比A點(diǎn)的密集，所以B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比A點(diǎn)的大，故A錯(cuò)誤；根據(jù)沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低可知，小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面的高，所以B錯(cuò)誤；電場(chǎng)線的方向與等勢(shì)面垂直，所以B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直，故C正確；由于A、B兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，故無論將檢驗(yàn)電荷以怎樣的路徑從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的功都為零，所以D錯(cuò)誤。2.多選如圖所示，帶電體Q靠近一個(gè)接地空腔導(dǎo)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()A導(dǎo)體腔內(nèi)任意點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B導(dǎo)體腔內(nèi)任意點(diǎn)的電勢(shì)C導(dǎo)體外表面的電荷量D導(dǎo)體空腔內(nèi)表面的電荷量解析：選ABD靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，且內(nèi)表面不帶電，故選項(xiàng)A、D正確。由于導(dǎo)體接地，故整個(gè)導(dǎo)體的電勢(shì)為零，選項(xiàng)B正確。導(dǎo)體外表面受帶電體Q的影響，所帶電荷量不為零，故選項(xiàng)C不正確。3.導(dǎo)體球殼B帶有正電荷Q，其中心處放有導(dǎo)體球A，用細(xì)金屬絲通過B上的小孔與地相連(細(xì)金屬絲不與球殼B相碰)，如圖所示。則導(dǎo)體球A()A不帶電B帶正電C帶負(fù)電D可能帶正電，也可能帶負(fù)電解析：選C球殼B帶正電荷后，附近的大地因靜電感應(yīng)將帶負(fù)電荷，由于導(dǎo)體球A與大地相連，相當(dāng)于近端，因此，A上也會(huì)感應(yīng)出一定量的負(fù)電荷。1處于靜電平衡中的導(dǎo)體，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零的原因是()A導(dǎo)體內(nèi)部無任何電場(chǎng)B外電場(chǎng)不能進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部C所有感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為零D外電場(chǎng)和所有感應(yīng)電荷的電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)部疊加的結(jié)果為零解析：選D導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零是由于感應(yīng)電荷的電場(chǎng)與外電場(chǎng)疊加的結(jié)果，故D正確。2.一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球直徑的延長線放置一均勻帶電的細(xì)桿MN，如圖所示，金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb、Ec，三者相比，則()AEa最大BEb最大CEc最大DEaEbEc解析：選C處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，故a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都為零。處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零是感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與外電場(chǎng)疊加的結(jié)果，所以感應(yīng)電荷在球內(nèi)某點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)與MN在這一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)等大反向。比較a、b、c三點(diǎn)感應(yīng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)，實(shí)質(zhì)上是比較帶電體MN在這三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。由于c點(diǎn)離MN最近，故MN在c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大，感應(yīng)電荷在c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)也最大。正確選項(xiàng)為C。3在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的航天器中，物體處于完全失重狀態(tài)，可以形成一種“重力屏蔽狀態(tài)”。在航天器中建立電學(xué)實(shí)驗(yàn)室，可以有效消除常態(tài)下重力的影響。空腔導(dǎo)體內(nèi)部可以實(shí)現(xiàn)靜電屏蔽，在空腔導(dǎo)體內(nèi)部建立物理實(shí)驗(yàn)室，可以有效消除外電場(chǎng)的干擾。下列說法正確的是()A場(chǎng)是一種人為假設(shè)，實(shí)際是不存在的B航天器中的“重力屏蔽狀態(tài)”指的是航天器中不存在重力C外電場(chǎng)在空腔導(dǎo)體的內(nèi)部產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為0，所以外電場(chǎng)被屏蔽D在外電場(chǎng)作用下處于靜電平衡的空腔導(dǎo)體，其內(nèi)部的總電場(chǎng)強(qiáng)度為0解析：選D場(chǎng)是看不見，摸不著，但是一種物質(zhì)形態(tài)存在的，所以A錯(cuò)誤。航天器中的“重力屏蔽狀態(tài)”指的是航天器中物體處于失重狀態(tài)，但仍存在重力，所以B錯(cuò)誤。外電場(chǎng)在空腔導(dǎo)體的內(nèi)部產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，與感應(yīng)電荷在內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度相互疊加后為0，所以C錯(cuò)誤。由于靜電屏蔽作用，導(dǎo)體的外殼就會(huì)對(duì)它的內(nèi)部起到“保護(hù)”作用，使它的內(nèi)部不受外部電場(chǎng)的影響，所以導(dǎo)體腔內(nèi)任意點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，D正確。4多選每到夏季，各地紛紛進(jìn)入雨季，雷雨等強(qiáng)對(duì)流天氣頻繁發(fā)生。當(dāng)我們遇到雷雨天氣時(shí)，一定要注意避防雷電。下列說法正確的是()A不宜使用無防雷措施或防雷措施不足的電器及水龍頭B不要接觸天線、金屬門窗、建筑物外墻，遠(yuǎn)離帶電設(shè)備C固定電話和手提電話均可正常使用D在曠野，應(yīng)遠(yuǎn)離樹木和電線桿解析：選ABD表面具有突出尖端的導(dǎo)體，在尖端處的電荷分布密度很大，使得其周圍電場(chǎng)很強(qiáng)，就可能使其周圍的空氣發(fā)生電離而引發(fā)尖端放電。固定電話和手提電話的天線處有尖端，易引發(fā)尖端放電造成人體傷害，故不能使用，選項(xiàng)A、B、D正確，C錯(cuò)誤。5.如圖為空腔球形導(dǎo)體(不帶電)，現(xiàn)將一個(gè)帶正電的小金屬球A放入腔內(nèi)，靜電平衡時(shí)，圖中a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E和電勢(shì)的關(guān)系是()AEa>Eb>Ec，a>b>cBEaEb>Ec，ab>cCEaEbEc，ab>cDEa>Ec>Eb，a>b>c解析：選D本題有很多同學(xué)認(rèn)為Eb0，所以b0，其實(shí)空腔球形導(dǎo)體處于靜電平衡后導(dǎo)體是等勢(shì)體，內(nèi)外表面是等勢(shì)面，如圖所示，顯然EaEc>Eb0；再考慮到沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，可以得到a>b>c0，答案為D。6如圖所示，接地的空心金屬球殼B右側(cè)有一原來不帶電的枕形導(dǎo)體C，現(xiàn)將帶正電的小球A，置于空心金屬球殼B的內(nèi)部，則下列說法中正確的是()A球殼B帶負(fù)電，枕形導(dǎo)體C的左端帶負(fù)電B球殼B帶負(fù)電，枕形導(dǎo)體C的左端帶正電C球殼B帶負(fù)電，枕形導(dǎo)體C的左端不帶電D球殼B不帶電，枕形導(dǎo)體C的左端不帶電解析：選CA置于球心后，球內(nèi)部感應(yīng)出負(fù)電荷，由于接地，球外部不帶電，故枕形導(dǎo)體C的左端不帶電，C正確。7.如圖所示，A為空心金屬球，B為金屬球，A、B原來不帶電，將另一帶正電荷的小球C從A球開口處放入A球中央，不接觸A球，然后用手接觸一下A球，再用手接觸一下B球，再移走C球，則()AA球帶負(fù)電荷，B球帶正電荷BA球帶負(fù)電荷，B球不帶電CA、B兩球都帶負(fù)電荷DA、B兩球都帶正電荷解析：選B首先帶正電荷的小球C從A球開口處放入A球中央。根據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象可知，A球內(nèi)表面帶負(fù)電荷，外表面帶正電荷。用手接觸A相當(dāng)于把A接地，由大地傳導(dǎo)過來的電子與A球外表面正電荷中和，使A球外表面不帶電，A球外表面電勢(shì)為零，此時(shí)A球?qū)ν馄痨o電屏蔽作用，A球內(nèi)的電場(chǎng)不影響外部。用手接觸B時(shí)，無電荷移動(dòng)，B球不帶電。當(dāng)帶正電荷的C球從A球內(nèi)移走后，A球內(nèi)表面所帶的負(fù)電荷移至外表面，所以此時(shí)A球帶負(fù)電荷。由上述可知，選項(xiàng)B正確。8如圖所示，把一個(gè)架在絕緣支架上的枕行導(dǎo)體放在負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，下列說法正確的是()A感應(yīng)電荷在A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于在B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)BA、B兩點(diǎn)電勢(shì)不相等且滿足AB0CA端感應(yīng)電荷的電荷量大于B端感應(yīng)電荷的電荷量D當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子沿導(dǎo)線向大地移動(dòng)解析：選D靜電平衡后，A、B兩處場(chǎng)強(qiáng)為0，負(fù)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)小于在B點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，故感應(yīng)電荷在A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于在B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；靜電平衡后，A、B導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，所以A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等，故B錯(cuò)誤；導(dǎo)體原來不帶電，發(fā)生靜電平衡后，電子向A端移動(dòng)，B端有多余的正電荷出現(xiàn)，它們是成對(duì)出現(xiàn)的，所以A端感應(yīng)電荷的電荷量等于B端感應(yīng)電荷的電荷量，故C錯(cuò)誤；當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，A端負(fù)電荷受到場(chǎng)源負(fù)電荷的排斥力，所以導(dǎo)體內(nèi)的自由電子沿導(dǎo)線向大地移動(dòng)，故D正確。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(gè)點(diǎn)電荷，一個(gè)電荷量為q的絕緣小球從鐵板的左端以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，并一直沿著鐵板表面到達(dá)鐵板的右端，則在小球通過鐵板的過程中()A先減速運(yùn)動(dòng)，后加速運(yùn)動(dòng)B先加速運(yùn)動(dòng)，后減速運(yùn)動(dòng)C先減速運(yùn)動(dòng)，后加速運(yùn)動(dòng)，再減速運(yùn)動(dòng)D一直勻速運(yùn)動(dòng)解析：選D因?yàn)殍F板處于靜電平衡狀態(tài)，因此鐵板表面附近的電場(chǎng)強(qiáng)度與鐵板處處垂直，小球在水平方向上不受力，因此一直以速度v0做勻速運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)D正確。10多選如圖所示，帶正電的導(dǎo)體球A置于原來不帶電的空腔導(dǎo)體球B內(nèi)，a、c分別為導(dǎo)體A、B內(nèi)的點(diǎn)，b為導(dǎo)體A和B之間的一點(diǎn)，下列說法正確的是()Aa、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)都相等Ba點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，但電勢(shì)最高Cb點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，但電勢(shì)大于零Da、c兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不為零解析：選BD導(dǎo)體A、B各為一個(gè)等勢(shì)體，其內(nèi)的各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，即EaEc0，B的內(nèi)、外表面各感應(yīng)出負(fù)電荷、正電荷，A外B內(nèi)的空間電場(chǎng)線方向由A指向B，Eb0，故電勢(shì)abc0，A、C錯(cuò)誤，B、D正確。11.如圖所示，在玻璃管中心軸上安裝一根直導(dǎo)線，玻璃管外繞有線圈，直導(dǎo)線的一端和線圈的一端分別跟感應(yīng)圈的兩放電柱相連。開始，感應(yīng)圈未接通電源，點(diǎn)燃蚊香，讓煙通過玻璃管冒出。當(dāng)感應(yīng)圈電源接通時(shí)，玻璃管中的導(dǎo)線和管外線圈間就會(huì)加上高電壓，立即可以看到，不再有煙從玻璃管中冒出來了。過一會(huì)兒還可以看到管壁吸附了一層煙塵。請(qǐng)思考這是什么原因。解析：當(dāng)感應(yīng)圈電源接通時(shí)，玻璃管中的導(dǎo)線和管外線圈間就會(huì)加上高電壓，形成強(qiáng)電場(chǎng)。含塵氣體經(jīng)過電壓靜電場(chǎng)時(shí)被電離。塵粒與負(fù)離子結(jié)合帶上負(fù)電，在強(qiáng)電場(chǎng)中受靜電力作用偏轉(zhuǎn)后被吸附在帶正電的管壁上。答案：見解析12.如圖所示，長為l的金屬桿原來不帶電，在距其右端d處放一個(gè)電荷量為q的點(diǎn)電荷。(1)金屬桿中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為多少？(2)金屬桿上的感應(yīng)電荷在桿中點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？解析：(1)金屬桿處于靜電平衡狀態(tài)，其內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零。因此，金屬桿中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0。(2)點(diǎn)電荷q在金屬桿中點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E點(diǎn)kkq/2，方向水平向左。由于桿中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，所以感應(yīng)電荷在桿中點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與點(diǎn)電荷在該處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反，所以，感應(yīng)電荷在桿中點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E感E點(diǎn)kq/2。答案：(1)0(2)kq/2