一、靜電平衡
1．靜電平衡：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，其內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為0.
3．導(dǎo)體上電荷的分布：
(1)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(dǎo)體尖端電荷密度很大，附近的電場(chǎng)很強(qiáng)，強(qiáng)電場(chǎng)作用下的帶電粒子劇烈運(yùn)動(dòng)，并與空氣分子碰撞從而使空氣分子中的正負(fù)電荷分離的現(xiàn)象．
2．尖端放電：與導(dǎo)體尖端的電荷符號(hào)相反的粒子，由于被吸引，而與尖端上電荷中和，相當(dāng)于導(dǎo)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(dǎo)體的表面盡量光滑會(huì)減少電能的損失．
三、靜電屏蔽
靜電平衡時(shí)，空腔導(dǎo)體內(nèi)表面沒有電荷，導(dǎo)體殼內(nèi)空腔里的電場(chǎng)強(qiáng)度為0.外電場(chǎng)對(duì)殼(網(wǎng))內(nèi)的儀器不會(huì)產(chǎn)生影響的作用叫作靜電屏蔽．
靜電屏蔽的應(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．
四、靜電吸附
1．靜電吸附：在電場(chǎng)中，帶電粒子在靜電力作用下，向著電極運(yùn)動(dòng)，最后被吸附在電極上的現(xiàn)象．
2．靜電除塵：當(dāng)空氣中的塵埃帶電時(shí)，在靜電力作用下，塵埃到達(dá)電極而被收集起來的過程．
3．靜電噴漆：接負(fù)高壓的涂料霧化器噴出的油漆微粒帶負(fù)電，在靜電力作用下，向作為正極的工件運(yùn)動(dòng)，并沉積在工件表面．
4．靜電復(fù)?。簭?fù)印機(jī)應(yīng)用了靜電吸附的原理，復(fù)印機(jī)的有機(jī)光導(dǎo)體鼓表面涂覆有機(jī)光導(dǎo)體(OPC)，無光照時(shí)，OPC是絕緣體，受光照時(shí)變成導(dǎo)體．
技巧點(diǎn)撥
一、靜電平衡
1．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零的本質(zhì)是外電場(chǎng)E0和感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)E′的合場(chǎng)強(qiáng)為0，即E0＝－E′.
2．孤立的帶電導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為0的本質(zhì)是分布在導(dǎo)體外表面的電荷在導(dǎo)體內(nèi)部的合場(chǎng)強(qiáng)為0.
3．靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體上的電荷分布規(guī)律：
(1)凈電荷只分布在導(dǎo)體外表面，內(nèi)部沒有凈電荷．
(2)感應(yīng)電荷分布于導(dǎo)體兩端，電性相反，電荷量相等，近異遠(yuǎn)同，如圖甲所示．
(3)凈電荷在導(dǎo)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(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
例題精練
1．（海淀區(qū)二模）如圖所示，先用金屬網(wǎng)把不帶電的驗(yàn)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(yàn)電器的金屬球帶負(fù)電
B．若將金屬網(wǎng)接地，箔片會(huì)張開
C．金屬網(wǎng)罩和帶正電的金屬球電勢(shì)相等
D．拿掉金屬網(wǎng)，驗(yàn)電器的箔片會(huì)張開
【分析】靜電屏蔽時(shí)，金屬網(wǎng)罩內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零，拿掉金屬網(wǎng)后，由于感應(yīng)起電，驗(yàn)電器的箔片會(huì)張開。
【解答】解：A、用一個(gè)空腔導(dǎo)體把外電場(chǎng)遮住，使其內(nèi)部不受影響，也不使電器設(shè)備對(duì)外界產(chǎn)生影響，故用金屬網(wǎng)把驗(yàn)電器罩起來，再使帶電金屬球靠近驗(yàn)電器，金屬球不帶電，A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)靜電屏蔽可知，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，金屬球不帶電，箔片不張開，B錯(cuò)誤；
C、靜電屏蔽時(shí)，金屬網(wǎng)罩內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故金屬網(wǎng)罩和帶正電的金屬球電勢(shì)不相等，C錯(cuò)誤；
D、拿掉金屬網(wǎng)后，由于感應(yīng)起電，驗(yàn)電器的箔片會(huì)張開，D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查靜電屏蔽問題，要記清楚靜電屏蔽時(shí)，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零。然后理解題意去分析相關(guān)問題。
2．（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(diǎn)的正上方，有帶正電的點(diǎn)電荷Q，一表面絕緣帶正電的金屬球（可視為質(zhì)點(diǎn)，且不能響原電場(chǎng)）自左以速度v0開始在金屬板上向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中（ ）
A．小球做先減速后加速運(yùn)動(dòng)
B．小球做先加速后減速運(yùn)動(dòng)
C．小球受的電場(chǎng)力不做功
D．電場(chǎng)力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功
【分析】金屬板在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象，達(dá)到靜電平衡時(shí)，整個(gè)金屬板是一個(gè)等勢(shì)體，表面是一個(gè)等勢(shì)面，表面的電場(chǎng)線與表面垂直，通過分析小球的受力情況，可確定其運(yùn)動(dòng)情況。
【解答】解：金屬板在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中達(dá)到靜電平衡時(shí)，整個(gè)金屬板是一個(gè)等勢(shì)體，表面是一個(gè)等勢(shì)面，則表面的電場(chǎng)線與表面垂直，所以小球所受的電場(chǎng)力與金屬板表面垂直，在金屬板上向右運(yùn)動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力方向與位移方向始終垂直，故電場(chǎng)力對(duì)小球不做功，根據(jù)動(dòng)能定理得知，小球的動(dòng)能不變，速度不變，速度方向也不變，所以小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故ABD錯(cuò)誤，C正確。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵抓住靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)：整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，表面是一個(gè)等勢(shì)面，電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，并能運(yùn)用這些知識(shí)來分析實(shí)際問題。
隨堂練習(xí)
1．（濱海新區(qū)期末）某同學(xué)在研究靜電感應(yīng)時(shí)，用帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的金屬箔片張開。驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況正確的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】當(dāng)帶電金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器時(shí)，由于電荷間的相互作用，而使電荷發(fā)生了移動(dòng)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(yàn)電器的上端應(yīng)帶上與小球異號(hào)的電荷，而驗(yàn)電器的箔片上將帶上與小球同號(hào)的電荷；
因此只有B符合條件，故B正確，ACD錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】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．（海淀區(qū)期中）如圖所示，將一個(gè)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(gè)電荷量為Q的帶正電的點(diǎn)電荷，點(diǎn)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(chǎng)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(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)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(shì)高于左側(cè)表面
【分析】金屬球在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布，最終達(dá)到靜電平衡，在金屬球內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，整個(gè)金屬球是一個(gè)等勢(shì)體，感應(yīng)電荷只分布在金屬球的外表面。根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理分析點(diǎn)電荷Q在金屬球球心處激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向。
【解答】解：A、金屬球處于靜電平衡狀態(tài)，金屬球內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)度與點(diǎn)電荷Q在金屬球球心處激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，則感應(yīng)電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝k＝，方向向右，故B錯(cuò)誤；
C、感應(yīng)電荷只分布在金屬球外表面，故C錯(cuò)誤；
D、金屬球處于靜電平衡狀態(tài)，整個(gè)金屬球是一個(gè)等勢(shì)體，所以金屬球右側(cè)表面的電勢(shì)等于左側(cè)表面，故D錯(cuò)誤；
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是理解并掌握靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)，知道處于靜電感應(yīng)現(xiàn)象的導(dǎo)體，內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，凈電荷全部分布在導(dǎo)體的表面，且整個(gè)導(dǎo)體是等勢(shì)體。
3．（朝陽區(qū)二模）某同學(xué)設(shè)想了一個(gè)奇妙的靜電實(shí)驗(yàn)。如圖所示，在帶電體C附近，把原來不帶電的絕緣導(dǎo)體A、B相碰一下后分開，然后分別接觸一個(gè)小電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)接線柱，小電動(dòng)機(jī)便開始轉(zhuǎn)動(dòng)。接著再把A、B移到C附近，A、B相碰一下分開，再和小電動(dòng)機(jī)兩接線柱接觸。重復(fù)上述步驟，小電動(dòng)機(jī)便能不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說法正確的是（ ）
A．小電動(dòng)機(jī)一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去，不會(huì)消耗A、B、C和小電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)以外的能量
B．A、B相接觸放在C附近時(shí)，A的電勢(shì)高于B的電勢(shì)
C．A、B相接觸放在C附近時(shí)，A內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于B內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
D．若不考慮小電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻的變化，則小電動(dòng)機(jī)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(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程；
將帶正電的導(dǎo)體球C靠近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體AB，靠感應(yīng)起電使物體帶電，帶電的實(shí)質(zhì)是電荷的移動(dòng)，總電荷量保持不變。處于靜電平衡的導(dǎo)體，電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零，且是等勢(shì)體；
小電動(dòng)機(jī)屬于非純電阻電路，歐姆定律不適用。
【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(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，然后再把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，因此還要外力做功消耗機(jī)械能，故A錯(cuò)誤；
B、由于A、B相接觸放在C附近，所以A和B的等勢(shì)體，電勢(shì)相等，故B錯(cuò)誤；
C、A、B相接觸放在C附近時(shí)，則AB兩端的感應(yīng)電荷增加，感應(yīng)電場(chǎng)相應(yīng)增強(qiáng)，但AB仍然是等勢(shì)體，內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)始終為零，則A內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于B內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，故C正確。
D、即使不考慮小電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻的變化，小電動(dòng)機(jī)屬于非純電阻，則小電動(dòng)機(jī)的電流與其兩端的電壓不成正比，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】該題考查物體靜電感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)，及靜電平衡狀態(tài)時(shí)，要知道帶電體的電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零，且導(dǎo)體的電勢(shì)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(shí)理解能量的轉(zhuǎn)化與守恒的內(nèi)容。
綜合練習(xí)
一．選擇題（共20小題）
1．（綏江縣校級(jí)期末）如圖所示，空心導(dǎo)體上方有一靠近的帶有正電的帶電體。當(dāng)一個(gè)重力不計(jì)的正電荷以速度v水平飛入空心導(dǎo)體內(nèi)時(shí)，電荷將做（ ）
A．向上偏轉(zhuǎn)的類平拋運(yùn)動(dòng)B．向下偏轉(zhuǎn)的類平拋運(yùn)動(dòng)
C．勻速直線運(yùn)動(dòng)D．變速直線運(yùn)動(dòng)
【分析】金屬是等勢(shì)體，那么金屬容器內(nèi)壁每個(gè)點(diǎn)都是等勢(shì)的，那么容器內(nèi)部不可能有電場(chǎng)存在，否則沿著電場(chǎng)線電勢(shì)會(huì)降低，既然容器內(nèi)部沒有電場(chǎng)那么小球就不受電場(chǎng)力。
【解答】解：金屬是等勢(shì)體，那么金屬容器內(nèi)壁每個(gè)點(diǎn)都是等勢(shì)的，那么容器內(nèi)部不可能有電場(chǎng)存在，否則沿著電場(chǎng)線電勢(shì)會(huì)降低，既然容器內(nèi)部沒有電場(chǎng)那么小球就不受電場(chǎng)力。上述現(xiàn)象也稱靜電屏蔽；故電荷不受力做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確，ABD錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】嚴(yán)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(huì)有電場(chǎng)，只不過孔非常小的時(shí)候這個(gè)電場(chǎng)可以忽略不計(jì)。
2．（瀘縣校級(jí)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(dǎo)體B，當(dāng)開關(guān)S1、S2斷開時(shí)，導(dǎo)體B左端帶有負(fù)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(dǎo)體B左端不再帶有電荷
B．閉合開關(guān)S1，則導(dǎo)體B兩端不再帶有電荷
C．閉合開關(guān)S2，則導(dǎo)體B左端不再帶有電荷
D．閉合開關(guān)S2，則導(dǎo)體B右端不再帶有電荷
【分析】帶電小球A靠近金屬導(dǎo)體B時(shí)，由于靜電感應(yīng)，會(huì)使金屬導(dǎo)體B帶電，根據(jù)靜電感應(yīng)的現(xiàn)象來分析；
當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合時(shí)，導(dǎo)體和大地相連，大地成為遠(yuǎn)端。
【解答】解：當(dāng)開關(guān)S1、S2斷開時(shí)，帶電小球A靠近金屬導(dǎo)體B時(shí)，由于靜電感應(yīng)，導(dǎo)體B左端帶有負(fù)電荷，右端帶有正電荷，
AB、當(dāng)閉合開關(guān)S1時(shí)，由于靜電感應(yīng)的作用，金屬導(dǎo)體B右端帶的正電荷會(huì)被從大地上來的負(fù)電荷中和，所以導(dǎo)體B右端不再帶有電荷，左端仍帶負(fù)電荷，故AB錯(cuò)誤；
CD、當(dāng)閉合開關(guān)S2時(shí)，由于靜電感應(yīng)的作用，金屬導(dǎo)體B右端帶的正電荷會(huì)被從大地上來的負(fù)電荷中和，所以導(dǎo)體B右端不再帶有電荷，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題是對(duì)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．（浦東新區(qū)校級(jí)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(gè)步驟，這些步驟是在硒鼓轉(zhuǎn)動(dòng)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(xué)系統(tǒng)將原稿上字跡的像成在硒鼓上，硒鼓上字跡的像實(shí)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(dǎo)走．這樣，硒鼓上就留下了字跡的“靜電潛像”；
3.顯影：帶負(fù)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)印：帶正電的轉(zhuǎn)印電極使輸紙機(jī)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(fù)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(zhǔn)備迎接下一頁書稿的復(fù)印。
【解答】解：A、靜電復(fù)印機(jī)的中心部件，是一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的接地的鋁輥，表面鍍著一層半導(dǎo)體硒，叫做硒鼓．半導(dǎo)體硒有特殊的光電性質(zhì)，沒有光線照射時(shí)是很好的絕緣體，能保持電荷，受到光的照射就立刻變成導(dǎo)體，將所帶的電荷導(dǎo)走，此時(shí)不帶電，故A錯(cuò)誤；
BD、利用光學(xué)系統(tǒng)將原稿上字跡的像成在硒鼓上，硒鼓上字跡的像實(shí)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(dǎo)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(cuò)誤；
C、復(fù)印過程中白紙帶正電，故C錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查靜電復(fù)印機(jī)原理，應(yīng)明確硒鼓帶正電，墨粉帶負(fù)電．
4．（河南月考）下列描述的物理現(xiàn)象與物理規(guī)律相對(duì)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(shí)，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(dǎo)線在磁場(chǎng)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?yàn)榫鶆蚯蝮w）
【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。
【解答】解：A、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(cuò)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(dǎo)走，消除靜電危害，故B正確；
C、通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向可以用左手定則來判斷，故C錯(cuò)誤；
D、當(dāng)?shù)厍蚴蔷鶆蚯蝮w時(shí)，同一物體無論放在地球表面的哪一個(gè)位置，根據(jù)萬有引力公式可知，萬有引力大小相等，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】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(duì)課本基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。
5．（上月考）如圖所示，某同學(xué)用絲綢摩擦過的玻璃棒去靠近一驗(yàn)電器的金屬球（未接觸）的過程中，驗(yàn)電器金屬箔片的張角逐漸變小。則下列說法正確的是（ ）
A．驗(yàn)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?yàn)轵?yàn)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(fù)電；
驗(yàn)電器是利用同種電荷相互排斥的原理工作的。
【解答】解：AB、帶正電的玻璃棒靠近金屬球時(shí)，吸引金屬箔片上的負(fù)電荷到金屬球，由金屬箔片張角變小，可知驗(yàn)電器原來帶負(fù)電，故A錯(cuò)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(cuò)誤；
D、金屬箔片張角變小，是由于金屬箔片上的電荷移動(dòng)到金屬球上，從而導(dǎo)致帶電量減少，但驗(yàn)電器上電荷總量保持不變，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】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．（尖山區(qū)校級(jí)月考）如圖所示在絕緣支架上的導(dǎo)體A和導(dǎo)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(gè)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(fù)電
B．只閉合K2，接著移走帶電小球，最后將AB分開，A帶負(fù)電
C．K1、K2均閉合時(shí)，A、B兩端均不帶電
D．K1、K2均閉合時(shí)，A左端帶負(fù)電，B左端不帶電
【分析】帶電小球A靠近金屬導(dǎo)體B時(shí)，由于靜電感應(yīng)，會(huì)使金屬導(dǎo)體B帶電，根據(jù)靜電感應(yīng)的現(xiàn)象來分析即可。
【解答】解：A、當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)K1，由于靜電感應(yīng)的作用，B右端帶的正電荷會(huì)被從大地上來的負(fù)電荷中和，B右端不再帶有電荷，A左端帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；
B、當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)K2，由于靜電感應(yīng)的作用，B右端帶的正電荷會(huì)被從大地上來的負(fù)電荷中和，所以導(dǎo)體B右端不再帶有電荷，A左端帶負(fù)電，接著移走帶電小球，導(dǎo)體AB電荷中和，不再帶電，最后將AB分開，不帶電，故B錯(cuò)誤；
CD、同理，K1、K2均閉合時(shí)，由于靜電感應(yīng)的作用，A左端帶負(fù)電，B端不帶電，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題是對(duì)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．（東城區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，一個(gè)驗(yàn)電器用金屬網(wǎng)罩罩住，當(dāng)加上水平向右的、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，下列說法正確的是（ ）
A．驗(yàn)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(qiáng)電場(chǎng)
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(chǎng)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(dòng)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與外加電場(chǎng)相反的電場(chǎng)，來抵消在金屬網(wǎng)罩內(nèi)部的電場(chǎng)，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?yàn)樵诮饘賰?nèi)部由于電子可以自由移動(dòng)，當(dāng)加上水平向右的、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，金屬網(wǎng)罩會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與外加電場(chǎng)相反的電場(chǎng)，來抵消在金屬網(wǎng)罩內(nèi)部的電場(chǎng)，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(shí)驗(yàn)電器不會(huì)受到影響，故驗(yàn)電器的箔片不張開，故A錯(cuò)誤；
B、金屬網(wǎng)罩內(nèi)部空間合場(chǎng)強(qiáng)為零，不存在電場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；
C、金屬網(wǎng)罩上的感應(yīng)電荷會(huì)在網(wǎng)罩內(nèi)部空間產(chǎn)生一個(gè)與外加電場(chǎng)相反的電場(chǎng)，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(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】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(chǎng)強(qiáng)為零，不存在感應(yīng)電荷。
8．（豐城市校級(jí)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(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)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(chǎng)強(qiáng)處處為零，則金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)與帶電的細(xì)桿MN產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反，相互抵消。
根據(jù)帶電的細(xì)桿MN在abc三點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小，判斷金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系。
【解答】解：靜電平衡后，金屬球內(nèi)的合場(chǎng)強(qiáng)處處為零，金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)與帶電的細(xì)桿MN產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反，相互抵消。a點(diǎn)離帶電的細(xì)桿MN最近，帶電的細(xì)桿MN在a點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)最大，則金屬球上感應(yīng)電荷在a點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)最大，即Ea最大，故A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題靜電感應(yīng)問題，抓住靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)是關(guān)鍵。常規(guī)題。要注意金屬球內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為零是指合場(chǎng)強(qiáng)為零。
9．（西城區(qū)校級(jí)期中）為了研究空腔導(dǎo)體內(nèi)外表面的電荷分布情況，取兩個(gè)驗(yàn)電器A和B，在B上裝一個(gè)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(shí)驗(yàn)前他們都不帶電，實(shí)驗(yàn)時(shí)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(fù)電
B．若將玻璃棒接觸C內(nèi)表面，則B的箔片不會(huì)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(dǎo)體帶電時(shí)分布在外表面。
【解答】解：A、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(cuò)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(cuò)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(cuò)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。
【點(diǎn)評(píng)】在該題中，要理解該實(shí)驗(yàn)的目的與實(shí)驗(yàn)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(dǎo)體帶電特點(diǎn)。明確實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明的結(jié)論。
10．（紅崗區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，A、B為兩個(gè)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(dá)到靜電平衡后，下列敘述正確的是（ ）
A．C棒左端電勢(shì)大于C棒右端電勢(shì)
B．C棒左端電勢(shì)等于C棒右端電勢(shì)
C．若用導(dǎo)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(fù)電荷全部流入大地
【分析】處于靜電平衡的導(dǎo)體是等勢(shì)體；
根據(jù)靜電平衡可知，C棒處在電場(chǎng)中，其x端感應(yīng)出負(fù)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(fù)電荷一部分流入大地，由于靜電感應(yīng)，B所帶的負(fù)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(shì)體，等勢(shì)相等，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、C棒處在電場(chǎng)中，其x端感應(yīng)出負(fù)電荷，D棒的y端感應(yīng)出正電荷，若用導(dǎo)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(cuò)誤；
D、若將B球接地，B所帶的負(fù)電荷一部分流入大地，由于靜電感應(yīng)，B所帶的負(fù)電荷還將保留一部分。故D錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】達(dá)到靜電平衡后，C棒處在電場(chǎng)中，其x端感應(yīng)出負(fù)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(duì)于靜電場(chǎng)的特點(diǎn)一定要熟悉。
11．（愛民區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，一個(gè)枕形導(dǎo)體位于帶正電小球的附近，A、B為導(dǎo)體的左、右端點(diǎn)，C為導(dǎo)體內(nèi)的一點(diǎn)。若用手接觸一下枕形導(dǎo)體的中部，導(dǎo)體將帶（ ）
A．不帶電B．正電C．負(fù)電D．不能確定
【分析】感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)是在帶電體上電荷的作用下，導(dǎo)體上的正負(fù)電荷發(fā)生了分離，使電荷從導(dǎo)體的一部分轉(zhuǎn)移到了另一部分，用手接觸一下枕形導(dǎo)體的中部，大地中電子跑到導(dǎo)體上，將正電荷中和，所以導(dǎo)體將負(fù)電。
【解答】解：由于靜電感應(yīng)，A端帶負(fù)電，B端帶正電。若用手接觸一下枕形導(dǎo)體的中部，大地中電子跑到導(dǎo)體上，將正電荷中和，所以導(dǎo)體將負(fù)電，故C正確，ABD錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查靜電平衡中的導(dǎo)體，電場(chǎng)中的處于靜電平衡的導(dǎo)體是等勢(shì)體，導(dǎo)體上電勢(shì)處處相同。同時(shí)要知道負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)特點(diǎn)，以及電勢(shì)分布的特點(diǎn)。此題屬于中檔題。
12．（四川期中）如圖所示，有兩個(gè)帶正電的驗(yàn)電器，金屬箔片張開一定角度，用導(dǎo)體棒接觸圖甲驗(yàn)電器頂端小球，將一對(duì)金屬枕形導(dǎo)體靠近圖乙驗(yàn)電器放置。下列描述正確的是（ ）
A．圖甲中，若發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器金屬箔片張開角度減小，說明導(dǎo)體棒可能帶負(fù)電
B．圖甲中，若導(dǎo)體棒不帶電，則一定有正電荷轉(zhuǎn)移到導(dǎo)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(yàn)電器的制作原理是：同種電荷相斥；
帶負(fù)電的原因是有多余電子，帶正電的原因是缺少電子；
驗(yàn)電器的張角越大，說明所帶的電量越多。
【解答】解：A、用導(dǎo)體棒接觸圖甲驗(yàn)電器頂端小球，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)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(dǎo)體棒可能帶負(fù)電，故A正確；
B、圖甲中，若導(dǎo)體棒不帶電，則電子從導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)移到驗(yàn)電器上，故B錯(cuò)誤；
C、圖乙中，根據(jù)靜電感應(yīng)可知，A端感應(yīng)負(fù)電荷，即電子從B端移至A端，故C錯(cuò)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(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了靜電現(xiàn)象的解釋，知道驗(yàn)電器的原理是利用同種電荷相斥的原理工作的。
13．（慈溪市月考）某同學(xué)設(shè)想了一個(gè)奇妙的靜電實(shí)驗(yàn)。如圖所示，在帶電體C附近，把原來不帶電的絕緣導(dǎo)體A、B相碰一下后分開，然后分別接觸一個(gè)小電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)接線柱，小電動(dòng)機(jī)便開始轉(zhuǎn)動(dòng)。接著再把A、B移到C附近，A、B相碰一下分開，再和小電動(dòng)機(jī)兩接線柱接觸。重復(fù)上述步驟，小電動(dòng)機(jī)便能不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說法正確的是（ ）
A．小電動(dòng)機(jī)一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去，違反了能量守恒定律
B．A、B相接觸放在C附近時(shí)，A的電勢(shì)高于B的電勢(shì)
C．A、B相接觸放在C附近時(shí)，A內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于B內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
D．若不考慮小電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻的變化，則小電動(dòng)機(jī)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(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程；
將帶正電的導(dǎo)體球C使兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體AB，靠感應(yīng)起電帶電，帶電的實(shí)質(zhì)是電荷的移動(dòng)，總電荷量保持不變。處于靜電平衡的導(dǎo)體，電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零，且是等勢(shì)體。
【解答】解：A、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(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，然后小電動(dòng)機(jī)再把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，不違反能量守恒定律，故A錯(cuò)誤；
B、A與B相接觸放在C附近時(shí)，則AB是等勢(shì)體，所以A的電勢(shì)等于B的電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；
C、A與B相接觸放在C附近時(shí)，AB內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)均為零，則A內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于B內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，故C正確；
D、電動(dòng)機(jī)不是純電阻電路，歐姆定律不適用，則小電動(dòng)機(jī)的電流與其兩端的電壓不是成正比關(guān)系，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】該題考查物體靜電感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)，及靜電平衡狀態(tài)時(shí)，要知道帶電體的電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零，且導(dǎo)體的電勢(shì)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(shí)理解能量的轉(zhuǎn)化與守恒的內(nèi)容。
14．（懷仁市期中）關(guān)于靜電場(chǎng)，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(dǎo)體中產(chǎn)生了電荷
C．電場(chǎng)線是客觀存在的
D．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)為零
【分析】由元電荷的定義進(jìn)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(gè)部分；電場(chǎng)線是人們?yōu)榱烁玫拿枋鲭妶?chǎng)而假想的線；根據(jù)靜電平衡狀態(tài)的特點(diǎn)分析。
【解答】解：A、元電荷的定義：自然界一個(gè)電子所帶的電量為最小的電荷量為1.60×10﹣19C，我們把這個(gè)最小的電荷量定義為元電荷，元電荷指的是一個(gè)電子所帶的電荷量，不是單個(gè)電子，也不是質(zhì)子，故A錯(cuò)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(gè)部分，故B錯(cuò)誤；
C、電場(chǎng)線是人們?yōu)榱烁玫拿枋鲭妶?chǎng)而假想的線，實(shí)際并不存在，故C錯(cuò)誤；
D、導(dǎo)體在點(diǎn)電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布。因此在導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場(chǎng)，該電場(chǎng)與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)疊加，只有疊加后電場(chǎng)為零時(shí)，電荷才不會(huì)再移動(dòng)。此時(shí)導(dǎo)體的內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)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(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，故D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了關(guān)于元電荷、電場(chǎng)線、感應(yīng)起電以及靜電平衡狀態(tài)等知識(shí)點(diǎn)，一定要區(qū)分清楚元電荷和點(diǎn)電荷的區(qū)別。
15．（海淀區(qū)期中）如圖所示，將一個(gè)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(gè)電荷量為Q的帶正電的點(diǎn)電荷，點(diǎn)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(chǎng)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(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)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(shì)高于左側(cè)表面
【分析】金屬球在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布，最終達(dá)到靜電平衡，在金屬球內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，整個(gè)金屬球是一個(gè)等勢(shì)體，感應(yīng)電荷只分布在金屬球的外表面。根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理分析點(diǎn)電荷Q在金屬球球心處激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向。
【解答】解：A、金屬球處于靜電平衡狀態(tài)，金屬球內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)度與點(diǎn)電荷Q在金屬球球心處激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，則感應(yīng)電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝k＝，方向向右，故B錯(cuò)誤；
C、感應(yīng)電荷只分布在金屬球外表面，故C錯(cuò)誤；
D、金屬球處于靜電平衡狀態(tài)，整個(gè)金屬球是一個(gè)等勢(shì)體，所以金屬球右側(cè)表面的電勢(shì)等于左側(cè)表面，故D錯(cuò)誤；
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是理解并掌握靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)，知道處于靜電感應(yīng)現(xiàn)象的導(dǎo)體，內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，凈電荷全部分布在導(dǎo)體的表面，且整個(gè)導(dǎo)體是等勢(shì)體。
16．（海淀區(qū)校級(jí)期末）某同學(xué)設(shè)想了一個(gè)奇妙的靜電實(shí)驗(yàn)。如圖所示，在帶電體C附近，把原來不帶電的絕緣導(dǎo)體A、B相碰一下后分開，然后分別接觸一個(gè)小電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)接線柱，小電動(dòng)機(jī)便開始轉(zhuǎn)動(dòng)。接著再把A、B移到C附近，A、B相碰一下分開，再和小電動(dòng)機(jī)兩接線柱接觸。重復(fù)上述步驟，小電動(dòng)機(jī)便能不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說法正確的是（ ）
A．小電動(dòng)機(jī)一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去，成為永動(dòng)機(jī)
B．A、B相接觸放在C附近時(shí)，A的電勢(shì)高于B的電勢(shì)
C．A、B相接觸放在C附近時(shí)，A內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
D．AB接觸放在C附近，由于靜電感應(yīng)，A左端帶負(fù)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(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程；
將帶正電的導(dǎo)體球C靠近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體AB，靠感應(yīng)起電使物體帶電，帶電的實(shí)質(zhì)是電荷的移動(dòng)，總電荷量保持不變。處于靜電平衡的導(dǎo)體，電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零，且是等勢(shì)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(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，然后再把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，因此還要外力做功消耗機(jī)械能，電動(dòng)機(jī)不可能成為永動(dòng)機(jī)，故A錯(cuò)誤；
B、由于A、B相接觸放在C附近，所以A和B的等勢(shì)體，電勢(shì)相等，故B錯(cuò)誤；
C、A、B相接觸放在C附近時(shí)，則AB兩端的感應(yīng)電荷增加，感應(yīng)電場(chǎng)相應(yīng)增強(qiáng)，但AB仍然是等勢(shì)體，內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)始終為零，則A內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于B內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，故C錯(cuò)誤。
D、A、B相接觸放在C附近時(shí)，由于靜電感應(yīng)，則AB兩端A左端帶負(fù)電B右端帶正電，故D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】該題考查物體靜電感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)，及靜電平衡狀態(tài)時(shí)，要知道帶電體的電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零，且導(dǎo)體的電勢(shì)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(shí)理解能量的轉(zhuǎn)化與守恒的內(nèi)容。
17．（朝陽區(qū)二模）某同學(xué)設(shè)想了一個(gè)奇妙的靜電實(shí)驗(yàn)。如圖所示，在帶電體C附近，把原來不帶電的絕緣導(dǎo)體A、B相碰一下后分開，然后分別接觸一個(gè)小電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)接線柱，小電動(dòng)機(jī)便開始轉(zhuǎn)動(dòng)。接著再把A、B移到C附近，A、B相碰一下分開，再和小電動(dòng)機(jī)兩接線柱接觸。重復(fù)上述步驟，小電動(dòng)機(jī)便能不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說法正確的是（ ）
A．小電動(dòng)機(jī)一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去，不會(huì)消耗A、B、C和小電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)以外的能量
B．A、B相接觸放在C附近時(shí)，A的電勢(shì)高于B的電勢(shì)
C．A、B相接觸放在C附近時(shí)，A內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于B內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
D．若不考慮小電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻的變化，則小電動(dòng)機(jī)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(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程；
將帶正電的導(dǎo)體球C靠近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體AB，靠感應(yīng)起電使物體帶電，帶電的實(shí)質(zhì)是電荷的移動(dòng)，總電荷量保持不變。處于靜電平衡的導(dǎo)體，電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零，且是等勢(shì)體；
小電動(dòng)機(jī)屬于非純電阻電路，歐姆定律不適用。
【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(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，然后再把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，因此還要外力做功消耗機(jī)械能，故A錯(cuò)誤；
B、由于A、B相接觸放在C附近，所以A和B的等勢(shì)體，電勢(shì)相等，故B錯(cuò)誤；
C、A、B相接觸放在C附近時(shí)，則AB兩端的感應(yīng)電荷增加，感應(yīng)電場(chǎng)相應(yīng)增強(qiáng)，但AB仍然是等勢(shì)體，內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)始終為零，則A內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于B內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，故C正確。
D、即使不考慮小電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻的變化，小電動(dòng)機(jī)屬于非純電阻，則小電動(dòng)機(jī)的電流與其兩端的電壓不成正比，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】該題考查物體靜電感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)，及靜電平衡狀態(tài)時(shí)，要知道帶電體的電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零，且導(dǎo)體的電勢(shì)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(shí)理解能量的轉(zhuǎn)化與守恒的內(nèi)容。
18．（濰坊模擬）如圖所示，導(dǎo)體棒原來不帶電，將電荷量為Q的正點(diǎn)電荷放在棒左側(cè)O處，當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)A點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)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(dǎo)體棒內(nèi)部，離O點(diǎn)越遠(yuǎn)場(chǎng)強(qiáng)越小
D．在O點(diǎn)放置電荷量為2Q的點(diǎn)電荷，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為2E1
【分析】當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，棒內(nèi)各點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，即感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與+Q產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，根據(jù)靜電平衡的特點(diǎn)和點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式E＝k結(jié)合求解。
【解答】解：A、水平導(dǎo)體棒當(dāng)達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷中點(diǎn)A處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小與點(diǎn)電荷+Q在該處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反。則棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)為零，所以感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向與點(diǎn)電荷+Q在該處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反，方向向左，故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，在導(dǎo)體棒內(nèi)部，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都等于零，故C錯(cuò)誤；
D、A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為O點(diǎn)處點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)與棒上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)的矢量合，達(dá)到靜電平衡后始終為零，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】當(dāng)金屬導(dǎo)體處于電場(chǎng)時(shí)會(huì)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(diǎn)。
19．（迎江區(qū)校級(jí)期末）如圖所示為空腔球形導(dǎo)體（不帶電），現(xiàn)將一個(gè)帶正電的小金屬球放入腔內(nèi)，靜電平衡時(shí)，圖中A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E和電勢(shì)φ的關(guān)系是（ ）
A．EA＞EB＞EC，φA＞φB＞φCB．EA＝EB＞EC，φA＝φB＞φC
C．EA＝EB＝EC，φA＝φB＝φCD．EA＞EB＞EC，φA＞φC＞φB
【分析】將帶正電的小金屬球A放入腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，空腔球形導(dǎo)體內(nèi)壁感應(yīng)出負(fù)電荷，外表面感應(yīng)出正電荷。整個(gè)空腔球形導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，表面是一個(gè)等勢(shì)面。畫出電場(chǎng)線的分布，根據(jù)電場(chǎng)線越密，場(chǎng)強(qiáng)越大，順著電場(chǎng)線，電勢(shì)降低，判斷場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的大小。
【解答】解：當(dāng)靜電平衡時(shí)，空腔球形導(dǎo)體內(nèi)壁感應(yīng)出負(fù)電荷，外表面感應(yīng)出正電荷，根據(jù)常見電場(chǎng)的電場(chǎng)線的分布圖可知，A處電場(chǎng)線較密，B處電場(chǎng)線較疏，C處場(chǎng)強(qiáng)為零，則EA＞EB＞EC；
根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，整個(gè)空腔球形導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，表面是一個(gè)等勢(shì)面，分析可知電勢(shì)關(guān)系是φA＞φC＞φB，故ABC錯(cuò)誤，D正確；
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題抓住處于靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)是關(guān)鍵。比較場(chǎng)強(qiáng)大小和電勢(shì)高低常常畫電場(chǎng)線，形象直觀地判斷。
20．（朝陽區(qū)期末）如圖所示，設(shè)想在真空環(huán)境中將帶電導(dǎo)體球靠近不帶電的導(dǎo)體。若沿虛線1將導(dǎo)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(dǎo)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(fù)
B．Q左+Q右一定等于Q'左+Q'右
C．導(dǎo)體內(nèi)虛線1上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于虛線2上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
D．導(dǎo)體內(nèi)虛線1上各點(diǎn)的電勢(shì)小于虛線2上各點(diǎn)的電勢(shì)
【分析】根據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，在正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)作用下，導(dǎo)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(fù)電，且電量總是相等。
【解答】解：AB、由題意可知，靜電感應(yīng)現(xiàn)象，使得導(dǎo)體的左側(cè)帶正電，右側(cè)帶負(fù)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(dǎo)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(cuò)誤，B正確；
C、達(dá)到靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為0，所以導(dǎo)體虛線1上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于虛線2上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；
D、達(dá)到靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為0，導(dǎo)體整體是等勢(shì)體，所以導(dǎo)體虛線1上各點(diǎn)的電勢(shì)等于虛線2上各點(diǎn)的電勢(shì)。故D錯(cuò)誤；
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】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．（古縣校級(jí)期末）如圖所示，不帶電的枕形導(dǎo)體的A、B兩端各貼有一對(duì)金屬箔。當(dāng)枕形導(dǎo)體的A端靠近一帶負(fù)電的導(dǎo)體C時(shí)（ ）
A．A端金屬箔張開，B端金屬箔閉合
B．用手觸摸枕形導(dǎo)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(dǎo)體后，將手移開再移走C，兩對(duì)金屬箔均張開
D．選項(xiàng)A中兩對(duì)金屬箔分別帶異種電荷，選項(xiàng)C中兩對(duì)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(dǎo)體的感應(yīng)的電荷的情況，從而可以判斷導(dǎo)體帶電的情況．
【解答】解：
A、金屬導(dǎo)體處在負(fù)電荷的電場(chǎng)中，由于靜電感應(yīng)現(xiàn)象，枕形導(dǎo)體的左端要感應(yīng)出正電荷，導(dǎo)體的右端會(huì)出現(xiàn)負(fù)電荷，所以導(dǎo)體兩端的驗(yàn)電箔都張開，且左端帶正電，右端帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；
B、用手觸摸枕形導(dǎo)體后，導(dǎo)體B端上電子流到大地上，從而不帶電，而A端靠近負(fù)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(dǎo)體后，將手和C都移走，由于靜電感應(yīng)，枕形導(dǎo)體帶正電，而且A、B兩端都帶正電，所以兩對(duì)金箔均張開，故C正確；
D、選項(xiàng)A中：由于A端帶正電，B端帶負(fù)電，則A端金箔帶正電，B端金箔帶負(fù)電。選項(xiàng)C中A、B兩端都帶正電，兩金箔都帶正電，故D正確。
故選：BCD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)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．（河北模擬）已知均勻帶電球體在其內(nèi)部某點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與該點(diǎn)到球心的距離成正比，在其外部產(chǎn)生的電場(chǎng)與一個(gè)位于球心、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同，在球的內(nèi)外表面，電場(chǎng)強(qiáng)度是連續(xù)的，均勻帶電球殼在其內(nèi)部任意一點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。現(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(diǎn)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(diǎn)電勢(shì)相比較，M點(diǎn)電勢(shì)最高
B．O、M、N三點(diǎn)電勢(shì)相比較，O點(diǎn)電勢(shì)最高
C．M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的兩倍
D．M、N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)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(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，分析知道M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于以O(shè)圓心半徑R的均勻球體在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式求解，根據(jù)對(duì)稱性求N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。
【解答】解：AB、O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，則MO間場(chǎng)強(qiáng)方向向左，NO間場(chǎng)強(qiáng)方向向右，所以O(shè)點(diǎn)的電勢(shì)最高，N點(diǎn)的電勢(shì)最低，故A錯(cuò)誤，B正確；
CD、根據(jù)均勻帶電球殼在其內(nèi)部任意一點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，知M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于以O(shè)圓心半徑R的均勻球體在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，這個(gè)球體之外的球殼在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為零，這個(gè)球體所帶電荷量為 q＝Q＝
M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 EM＝k＝，
N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為EN＝＝＝，故C正確，D錯(cuò)誤；
故選：BC。
【點(diǎn)評(píng)】本題是一道信息給予題，首先要認(rèn)真讀題，抓住題中的有效信息是解題的關(guān)鍵，要熟練運(yùn)用場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理分析。
23．（麻栗坡縣校級(jí)期末）已知驗(yàn)電器帶上正電荷后，驗(yàn)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(yàn)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(yàn)電器的金屬球，金箔張角變小，則可以判定帶電體一定帶負(fù)電
C．如果用另一帶電體接觸驗(yàn)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(fù)電
D．如果用另一導(dǎo)體靠近驗(yàn)電器的金屬球，金箔張角變小，則可以判定導(dǎo)體一定帶負(fù)電
【分析】驗(yàn)電器上帶正電荷后，驗(yàn)電器上的金箔張開一定角度，如果用另一個(gè)帶電體接觸驗(yàn)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(dǎo)體可能帶負(fù)電，也可能不帶電，也可能帶電荷量比驗(yàn)電器小的正電，據(jù)此分析即可。
【解答】解：A、驗(yàn)電器上帶正電荷后，驗(yàn)電器上的金箔張開一定角度，如果用另一個(gè)帶電體接觸驗(yàn)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(yàn)電器的金屬球，金箔張角變小，則帶電體可能帶負(fù)電，也可能帶正電，但電荷量比原來小，故B錯(cuò)誤；
C、如果用另一帶電體接觸驗(yàn)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(fù)電，接觸時(shí)電荷量先中和后平分，故C正確；
D、如果用另一導(dǎo)體靠近驗(yàn)電器的金屬球，金箔張角變小，則導(dǎo)體可能帶負(fù)電，也可能不帶電，故D錯(cuò)誤；
故選：AC。
【點(diǎn)評(píng)】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(dǎo)體的區(qū)別，難度適中。
24．（益陽期末）如圖，M點(diǎn)有電荷量為Q的負(fù)點(diǎn)電荷，在距離點(diǎn)電荷為r處放入厚度為d的平行金屬板，N點(diǎn)為金屬板內(nèi)距表面為的點(diǎn)，MN連線與金屬板表面垂直。當(dāng)金屬板處于靜電平衡時(shí)，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(shì)較高，右側(cè)面電勢(shì)較低
C．感應(yīng)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，方向沿MN連線向右
D．感應(yīng)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，方向沿MN連線向右
【分析】處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢(shì)體，根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理，結(jié)合電場(chǎng)強(qiáng)度公式，即可求出N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。
【解答】解：A、M點(diǎn)有電荷量為Q的負(fù)點(diǎn)電荷，根據(jù)靜電感應(yīng)的特點(diǎn)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(dǎo)體是等勢(shì)體，所以兩側(cè)的電勢(shì)是相等的，故B錯(cuò)誤；
CD、處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢(shì)體，所以在N點(diǎn)，感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與M產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)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(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，方向沿MN連線向右，故C錯(cuò)誤，D正確；
故選：AD。
【點(diǎn)評(píng)】本題要掌握靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)，運(yùn)用類比法分析，理解合電場(chǎng)強(qiáng)度求解的方法，掌握矢量合成法則。
25．（羅甸縣期末）如圖所示，P是一個(gè)帶電體，N是一個(gè)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(huì)被P吸引（ ）
A．B．
C．D．
【分析】分析各項(xiàng)中電場(chǎng)的分布，明確紙屑所在位置是否有電場(chǎng)存在，從而明確是否會(huì)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(dāng)存在電場(chǎng)時(shí)，金屬殼被感應(yīng)帶電，導(dǎo)致電荷重新分布，出現(xiàn)感應(yīng)電場(chǎng)，從而與原來電場(chǎng)相疊加．出現(xiàn)合電場(chǎng)強(qiáng)度為零．起到屏蔽的作用，導(dǎo)致小紙屑不能被吸引．
【解答】解：A、當(dāng)負(fù)電荷放在金屬殼外時(shí)，使金屬殼上端帶正電荷，下端帶負(fù)電荷，兩端出現(xiàn)電壓，導(dǎo)致感應(yīng)電場(chǎng)與外電場(chǎng)相疊加，所以內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零。因此絕緣板上的小紙屑（圖中S）不會(huì)被吸引；故A正確
B、當(dāng)負(fù)電荷放在金屬殼內(nèi)時(shí)，使金屬殼內(nèi)部帶正電荷，外部帶負(fù)電荷，導(dǎo)致出現(xiàn)感應(yīng)電場(chǎng)。從而使得絕緣板上的小紙屑（圖中S）會(huì)被吸引；故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)負(fù)電荷放在金屬殼內(nèi)時(shí)，由于接地，則使金屬殼外不帶電，所以外部沒有電場(chǎng)，從而使得絕緣板上的小紙屑（圖中S）不會(huì)被吸引；故C正確；
D、當(dāng)負(fù)電荷放在金屬殼外時(shí)，使金屬殼上端帶正電荷，下端帶負(fù)電，導(dǎo)致出現(xiàn)感應(yīng)電場(chǎng)。從而使得絕緣板上的小紙屑（圖中S）會(huì)被吸引；故D錯(cuò)誤。
本題選擇小紙屑S不會(huì)被P吸引的，故選：AC
【點(diǎn)評(píng)】絕緣板上的小紙屑（圖中S）能否會(huì)被吸引，只要判定此處有無電場(chǎng)，若有電場(chǎng)，則會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電荷，從而被吸引．因此通過對(duì)負(fù)電荷在金屬殼的不同位置及接地情況來分析是否有電場(chǎng)，從而判斷是否會(huì)被吸引．
26．（會(huì)寧縣校級(jí)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(diǎn)電荷Q，另一表面絕緣、帶正電的金屬小球（可視為質(zhì)點(diǎn)，且不影響原電場(chǎng)）自左以初速度v0在金屬板上向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中（ ）
A．小球先做減速后加速運(yùn)動(dòng)
B．小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C．小球受到的靜電力對(duì)小球先做負(fù)功，后做正功
D．小球受到的靜電力對(duì)小球做功為零
【分析】金屬板在Q的電場(chǎng)中產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象，達(dá)到靜電平衡時(shí)，金屬板是一個(gè)等勢(shì)體，表面是一個(gè)等勢(shì)面，表面的電場(chǎng)線與表面垂直．分析小球的受力情況，確定其運(yùn)動(dòng)情況，判斷電場(chǎng)力是否做功．
【解答】解：A、B金屬板在Q的電場(chǎng)中達(dá)到靜電平衡時(shí)，金屬板是一個(gè)等勢(shì)體，表面是一個(gè)等勢(shì)面，表面的電場(chǎng)線與表面垂直，小球所受電場(chǎng)力與金屬板表面垂直，在金屬板上向右運(yùn)動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力不做功，根據(jù)動(dòng)能定理得知，小球的動(dòng)能不變，速度不變，所以小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤，B正確。
C、D由于電場(chǎng)力與小球的速度方向垂直，電場(chǎng)力對(duì)小球不做功。故C錯(cuò)誤，D正確。
故選：BD。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵抓住靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)：整體導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，表面是一個(gè)等勢(shì)面．
27．（海曙區(qū)校級(jí)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(fù)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(fù)電
C．若先移出負(fù)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(fù)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(fù)電荷，金屬球殼內(nèi)壁接地，外表面不帶電。若先移出負(fù)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(fù)電荷，球殼會(huì)感應(yīng)出正電荷。
【解答】解：A、小球帶負(fù)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(cuò)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(shì)體，所以球殼外壁的外表面不帶電，故B錯(cuò)誤；
C、若先移出負(fù)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(fù)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(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)于感應(yīng)起電的理解能力。抓住靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)，就能正確解答。
28．（海淀區(qū)校級(jí)月考）帶正電的空心金屬球殼置于絕緣座上，五個(gè)原不帶電的金屬球如圖放置，用細(xì)輕金屬桿將A球與B球相連，C球與大地用導(dǎo)線相連，DE兩球用導(dǎo)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(dāng)系統(tǒng)達(dá)到靜電平衡時(shí)，下列說法正確的是（ ）
A．A球帶正電，B球帶負(fù)電，A球電勢(shì)等于B球電勢(shì)
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(dǎo)線相連，二者均帶電
【分析】達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)，其電勢(shì)相等，是一個(gè)等勢(shì)體，其凈電荷由于靜電斥力作用，盡可能遠(yuǎn)離，故都分布在導(dǎo)體的外表面上，所以小金屬球D帶電，而A、B、C也會(huì)由于靜電感應(yīng)而帶電。
【解答】解：A、由于靜電感應(yīng)，A球帶正電，B球帶負(fù)電，當(dāng)達(dá)到靜電平衡時(shí)，A球電勢(shì)等于B球電勢(shì)，故A正確。
B、由于靜電感應(yīng)，C球帶負(fù)電，但電勢(shì)和大地的電勢(shì)相等，為零，故B錯(cuò)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(huì)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(cuò)誤。
故選：AC。
【點(diǎn)評(píng)】本題分析中要注意要學(xué)會(huì)找等勢(shì)體。在這里，由于是等勢(shì)體，同性電荷相斥，所以外部帶正電。
29．（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(dǎo)體，內(nèi)部電勢(shì)一定處處為零
D．接觸帶有精密電子元件的電路板時(shí)，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(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)一定處處為零；
接觸帶有精密電子元件的電路板時(shí)，需要先把身上的靜電導(dǎo)走。
【解答】解：A、摩擦起電只是電荷的轉(zhuǎn)移，不是創(chuàng)造，故A錯(cuò)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(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)一定處處為零，導(dǎo)體為等勢(shì)體，但電勢(shì)不一定為零，故C錯(cuò)誤；
D、接觸帶有精密電子元件的電路板時(shí)，需要先把身上的靜電導(dǎo)走，比如用手接觸一下金屬水管，故D正確。
故選：BD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查靜電現(xiàn)象和靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體，解題的關(guān)鍵是理解處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，導(dǎo)體為等勢(shì)體。
30．（云陽縣校級(jí)月考）把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場(chǎng)中，導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，且閉合開關(guān)K，將導(dǎo)體和大地（規(guī)定大地電勢(shì)為零）相連。下敘說法正確的是（ ）
A．導(dǎo)體內(nèi)部A、B兩點(diǎn)合電場(chǎng)強(qiáng)度均為零
B．感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部A、B兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小無法比較
C．導(dǎo)體內(nèi)部A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等均為零
D．導(dǎo)體內(nèi)部A、B兩點(diǎn)可能存在電荷
【分析】枕形導(dǎo)體在點(diǎn)電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布。因此在枕形導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場(chǎng)，正好與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)疊加，只有疊加后電場(chǎng)為零時(shí)，電荷才不會(huì)移動(dòng)。當(dāng)點(diǎn)電荷移走后，電荷恢復(fù)原狀。
處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢(shì)體。
【解答】解：A、枕形導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)處處為零，故A正確；
B、枕形導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為0．所以感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加場(chǎng)強(qiáng)的大小與點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小相等，方向相反，點(diǎn)電荷在A處的電場(chǎng)強(qiáng)度大，則EA＞EB．故B錯(cuò)誤；
C、導(dǎo)體為等勢(shì)體，電勢(shì)處處相等，與大地相連后，電勢(shì)為零，故C正確；
D、處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，電荷分布在外表面，內(nèi)部沒有電荷，故D錯(cuò)誤。
故選：AC。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵要理解掌握：處于靜電感應(yīng)現(xiàn)象的導(dǎo)體，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，理解場(chǎng)強(qiáng)處處為零的原因。知道凈電荷全部分布在導(dǎo)體表面。且整個(gè)導(dǎo)體是等勢(shì)體。
31．（永安市校級(jí)月考）如圖所示驗(yàn)電器A帶負(fù)電，驗(yàn)電器B不帶電，用導(dǎo)體棒連接A、B的瞬間，下列敘述中正確的是（ ）
A．有瞬時(shí)電流形成，方向由A到B
B．A、B兩端的電勢(shì)不相等
C．導(dǎo)體棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度不等于零
D．導(dǎo)體棒內(nèi)的自由電荷受電場(chǎng)力作用做定向移動(dòng)
【分析】金屬依靠自由電子的定向移動(dòng)而導(dǎo)電。根據(jù)電場(chǎng)線的方向，分析AB兩端電勢(shì)關(guān)系。在金屬導(dǎo)體中，電流方向跟自由電子的移動(dòng)方向相反。
【解答】解：A、A驗(yàn)電器帶負(fù)電荷，B不帶電，導(dǎo)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(dòng)方向相反，所以電流方向是B→A．故A錯(cuò)誤；
B、A、B間電場(chǎng)線方向由B到A，則B端的電勢(shì)比A端的電勢(shì)高，故B正確；
C、導(dǎo)體棒內(nèi)的自由電子在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng)，所以棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度不等于零，故C正確；
D、導(dǎo)體棒內(nèi)的自由電荷受電場(chǎng)力作用做定向移動(dòng)，從而形成電流，故D正確。
故選：BCD。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要理解電流形成的原因：導(dǎo)體兩端存在電勢(shì)差，知道金屬導(dǎo)體中，電流方向跟自由電子定向移動(dòng)的方向相反。
32．（南關(guān)區(qū)校級(jí)月考）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，下列說法正確的是（ ）
A．導(dǎo)體空腔內(nèi)任意點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零
B．導(dǎo)體內(nèi)表面的電荷為零
C．導(dǎo)體外表面的電荷量為零
D．若將接地線去掉，空腔導(dǎo)體的電勢(shì)降低
【分析】處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上。如果這個(gè)導(dǎo)體是中空的，當(dāng)它達(dá)到靜電平衡時(shí)，內(nèi)部也將沒有電場(chǎng)。這樣，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，這種現(xiàn)象稱為靜電屏蔽。
【解答】解：A、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。故A正確。
B、C、+Q將大地的負(fù)電荷吸引到外表面，因?yàn)榍驓ど系碾姾上嗷ヅ懦?，所以只能外表面有電荷。故B正確，C錯(cuò)誤。
D、若將接地線去掉，在其他條件不變的情況下，空腔導(dǎo)體的電勢(shì)不變。故D錯(cuò)誤
故選：AB。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道靜電平衡時(shí)：導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零、電荷只分布在導(dǎo)體的外表面、導(dǎo)體是等勢(shì)體，外表面是一個(gè)等勢(shì)面。
三．填空題（共4小題）
33．（平遙縣校級(jí)月考）如圖所示為一空腔球形導(dǎo)體（不帶電），現(xiàn)在將一個(gè)帶正電的小金屬球A放入空腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，圖中a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E大小關(guān)系為 Ea＞Ec＞Eb 和電勢(shì)φ的關(guān)系為 φa＞φb＞φc 。
【分析】將帶正電的小金屬球A放入腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，空腔球形導(dǎo)體內(nèi)壁感應(yīng)出負(fù)電荷，外表面感應(yīng)出正電荷。整個(gè)空腔球形導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，表面是一個(gè)等勢(shì)面。畫出電場(chǎng)線的分布，根據(jù)電場(chǎng)線越密，場(chǎng)強(qiáng)越大，順著電場(chǎng)線，電勢(shì)降低，判斷電勢(shì)的高低。
【解答】解：當(dāng)靜電平衡時(shí)，空腔球形導(dǎo)體內(nèi)壁感應(yīng)出負(fù)電荷，外表面感應(yīng)出正電荷，畫出電場(chǎng)線的分布如圖。
由于a處電場(chǎng)線較密，c處電場(chǎng)線較疏，b處場(chǎng)強(qiáng)為零，則Ea＞Ec＞Eb。
根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，整個(gè)空腔球形導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，表面是一個(gè)等勢(shì)面，分析可知電勢(shì)關(guān)系是φa＞φb＞φc．
故答案為：Ea＞Ec＞Eb；φa＞φb＞φc。
【點(diǎn)評(píng)】本題抓住處于靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)是關(guān)鍵。比較場(chǎng)強(qiáng)大小和電勢(shì)高低常常畫電場(chǎng)線，形象直觀地判斷。
34．（夏河縣校級(jí)期中）如圖所示，金屬板M接高壓電源的正極，金屬板N接負(fù)極．金屬板N上有兩個(gè)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(dāng)電壓達(dá)到一定值時(shí)，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(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)，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(dāng)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(diǎn)評(píng)】該題考查尖端放電的知識(shí)，牢記：尖端電荷比較密集，形成的電場(chǎng)強(qiáng)度大，容易擊穿空氣．
35．（永定區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，在帶電+Q的帶電體附近有兩個(gè)相互接觸的金屬導(dǎo)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(fù) 電。
【分析】將帶正電的帶電體靠近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體AB，靠感應(yīng)起電使物體帶電，帶電的實(shí)質(zhì)是電荷的移動(dòng)，總電荷量保持不變。
【解答】解：開始時(shí)由于靜電感應(yīng)，A帶負(fù)電，B帶正電；若先移走帶正電的帶電體，此時(shí)導(dǎo)體A和B中的電荷又發(fā)生中和，不再帶電，再把導(dǎo)體A和B分開，同樣不再帶電，所以此時(shí)A不帶電，B不帶電。
若先把導(dǎo)體A和B分開，此時(shí)A帶負(fù)電，B帶正電；再移走帶正電的帶電體，導(dǎo)體A和B上所帶的電荷不變，所以此時(shí)A帶負(fù)電，B帶正電。
故答案為：不帶；帶負(fù)
【點(diǎn)評(píng)】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(shí)質(zhì)都是電荷的移動(dòng)，電荷的總量保持不變。
36．（微山縣校級(jí)月考）如圖所示，絕緣體A帶負(fù)電，絕緣體B不帶電，當(dāng)A靠近B時(shí)，導(dǎo)體B內(nèi)部CD兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度EC ＝ ED，CD兩點(diǎn)間的電勢(shì)UC ＝ UD（填＞，＜，＝）
【分析】導(dǎo)體B在A的電場(chǎng)作用下發(fā)生了靜電感應(yīng)現(xiàn)象，電荷分布在導(dǎo)體外表面，且為等勢(shì)體，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)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。
【解答】解：導(dǎo)體B發(fā)生了靜電感應(yīng)，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，即EC＝ED，發(fā)生靜電感應(yīng)導(dǎo)體，等勢(shì)體各點(diǎn)的電勢(shì)相等，故UC＝UD。
故答案為：＝，＝
【點(diǎn)評(píng)】考查了靜電感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)起電，感應(yīng)電場(chǎng)的疊加，電荷守恒定律。
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

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高中物理人教版 (2019)必修 第三冊(cè)電子課本

4 靜電的防止與利用

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修 第三冊(cè)

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