《2021-2022学年高二物理精梳细讲 讲义+作业（人教版选修3-1）》1.7（作业） 静电现象的应用（解析版）

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1.7 静电现象的应用
一、导体处于静电平衡状态时内外电场及电荷的分布规律
1如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正点电荷形成的电场中，导体处于静
电平衡状态。下列说法正确的是（　　）
A．导体内部 A点的电场强度大于 B点的电场强度
B．感应电荷在 A、B两点产生的附加电场强度 EA=EB
C．感应电荷在 A、B两点产生的附加电场强度 EA＜EB
D．当开关 S闭合时，电子从大地沿导线向导体移动
【答案】D
【详解】A．枕形导体在正点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布，因此在
枕形导体内部出现感应电荷的电场与点电荷的电场叠加，静电平衡时，导体内部电场强度
处处为零，A错误；BC．导体内部的电场强度处处为零，所以感应电荷产生的附加电场强
度的大小与点电荷产生的电场强度的大小相等，方向相反，故 EA>EB，故 BC 错误；D．当开
关S闭合时，电子从大地沿导线向导体移动，中和导体 B端多余的正电荷，D正确；故选
D。
2长为 l的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为 的点电荷放在距棒左端 R处，如图所
示，当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点 P处产生的电场强度（　　）
A．大小等于 0 B．大小等于
C．大小等于 D．方向向右
【答案】C
【详解】当水平导体棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内距离左端 处产生的场强大
小与带电量为 q的点电荷在该处产生的电场强度大小相等，则有
由于该处的电场强度为零，所以方向与带电量为 的点电荷在该处产生的电场强度的方向
相反，即水平向左，故 C正确，ABD 错误。故选 C。
3图为一个带正电的导体达到静电平衡时的电场线和等势面的分布图（实线为电场线，虚
线为等势面）， 和 为导体内部的两点， 和 为导体外部的两点，以无穷远处为电势
零点，则下列说法正确的是（　　）
A． 两点的电场强度均为零，电势也均为零
B． 点的电场强度小于 点的电场强度
C． 两点的电势差大于 两点的电势差
D．同一试探电荷在 点的电势能一定大于它在 点的电势能
【答案】C
【详解】A．静电平衡的导体内部场强处处为零，电势处处相等。所以， 两点的电场强
度均为零，电势相等；若取无穷远电势为零，则正电荷周围的电势为正，所以， 两点
电势均为正，不为零，故 A错误；B． 点比 点处电场线分布密集，场强大，故 B错误；
C．由等势面可知， ，所以，电势差 ，故 C正确；D．沿电场线方
向电势降低，即 ，而电势能 与试探电荷 有关，若 为正，有 ，
若 为负，有 ，故 D错误；故选 C。
4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。取大地的电势为零，则
在静电平衡后，下列物理量中等于零的是（　　）
A．导体空腔内任意点的场强 B．导体空腔内任意点的电势
C．导体空腔内表面的电荷量 D．导体外表面的电荷量
【答案】ABC
【详解】A．由于静电屏蔽，导体空腔内任意点的电场强度均为零，A正确；B．整个导体
（包括内部空腔）是等势体，电势与大地电势相等，为零，B正确；C．由于静电屏蔽，导
体内部场强为零，没有电场线，因此内表面没有电荷，C正确；D．由于静电感应，导体外
表面的带有正电荷，他和 Q产生的电场叠加，使导体内部场强为零，D错误。故选 ABC。
二、静电感应现象、等势体
5如图所示，不带电的金属球 Q放在绝缘支架上，并用导线与大地相连，将带正电的物体 P
移近金属球 Q，则在移近过程中，下列说法错误的是（　　）
A．金属球 Q带负电
B．金属球 Q的电势越来越高
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