2018年高中物理 第1章 静电场 1.9 静电平衡的特征及应用习题 新人教版选修3-1.doc

静电平衡的特征及应用（答题时间：30分钟）1. 如图所示，A是带正电的球，B为不带电的导体，A、B均放在绝缘支架上，M、N是导体B中的两点。以无限远处为电势零点，当导体B达到静电平衡后，说法错误的是（ ）A. M、N两点电场强度大小关系为EMEN0B. M、N两点电势高低关系为MNC. M、N两点电势高低关系为MN0D. 感应电荷在M、N两点产生的电场强度EMEN2. 如图中是一块宽大的接地金属板的截面。在板的右侧面附近的P点有一带+q的固定的点电荷，当金属板处于静电平衡状态时，下列说法正确的是（ ）A. 板的左侧面上分布有正的感应电荷，而右侧面上分布有负的感应电荷B. 感应电荷在板上任何一点的电场强度方向都是由P点指向该点C. 接地线断开后，板上各点电势仍等于地电势D. 板内离P点最近的一点，合场强最大3. 如图所示，Q带负电荷，导体P在a处接地，下列说法中正确的是（ ）A. 导体P的a端带正电荷，b端不带电 B. 导体P的a端不带电荷，b端带负电荷C. 导体P的a端带正电荷，b端带负电荷，且正、负电荷的电荷量相等D. 导体P的a端带正电荷，b端带负电荷，正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量4. 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，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比（ ）A. Ea最大 B. Eb最大 C. Ec最大 D. EaEbEc5. 如图所示，一个不带电的表面绝缘的导体P正在向带正电的小球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，则下列说法中正确的是（ ）A. B端的感应电荷为负电荷B. 导体内场强越来越大C. 导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强D. C、B两点的电势始终相同6. 已知，一个均匀带电的球壳在壳内任意一点产生的电场强度均为零，在壳外某点产生的电场强度等同于把壳上电量全部集中在球心处的点电荷所产生的电场强度，即：，式中R为球壳的半径，r为某点到球壳球心的距离，Q为球壳所带的电荷量，k为静电力常量。在真空中有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球壳，球心位置O固定，P为球壳外一点，M为球壳内一点，如图所示，以无穷远为电势零点，关于P、M两点的电场强度和电势，下列说法中正确的是（ ）A. 若Q不变，P点的位置也不变，而令R变小，则P点的场强不变B. 若Q不变，P点的位置也不变，而令R变小，则P点的电势升高C. 若Q不变，M点的位置也不变，而令R变小（M点仍在壳内），则M点的电势升高D. 若Q不变，M点的位置也不变，而令R变小（M点仍在壳内），则M点的场强不变7. 如图所示，把一个不带电的枕型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K1，有电子从枕型导体流向大地B. 闭合K2，有电子从枕型导体流向大地C. 闭合K1，有电子从大地流向枕型导体D. 闭合K2，没有电子通过K28. 如图所示，在不带电的半径为R的导体球附近一点A处，从无限远处移来一点电荷，点电荷的电荷量为q，若A点到球面的距离为L，当达到静电平衡时，导体球上的感应电荷在球心O处产生的场强的大小等于多少？其方向如何？1. C 解析：导体B达到静电平衡后，内部场强为零，所以，A正确；B达到静电平衡后变成一个等势体，即，B正确C错误；感应电荷在MN两点产生的电场强度大小等于A在MN两点产生的电场强度，根据点电荷电场公式可知，距离场源电荷越近，电场强度越大，故，故D正确。2. C 解析：板中的自由电荷由于在点电荷的电场中，必会产生带负电的电子向电场强度相反的方向运动的效果，从而右侧面上分布有负的感应电荷，因金属板接地，金属板内正电荷沿接地导线导到地面上，故左侧面上无感应电荷，故A错误；感应电荷在板上任何一点的电场强度方向都是由该点指向P点的，故B错误；接地线断开后，板上各点电势仍等于地电势，C正确；板内电场强度处处均为零，故D错误。3. A 解析：金属导体P接地时与大地组成一个新的导体，a为新导体靠近Q的一端，而大地是远离Q的一端，由于静电感应的作用，靠近Q的一端会带上与Q相反的电荷，即带上正电荷，接地的过程应是b端感应出来的负电荷被导到大地上，所以b端不带电，故A正确，BCD错误。4. C 解析：达到静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消，c点离带电的细杆MN最近，带电的细杆MN在c点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在c点处产生的场强最大，即Ec最大。5. CD 解析：导体P处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体的右端B要感应出正电荷，在导体的左端C会出现负电荷，故A错误；处于静电平衡的导体内场强为0，故B错误；在C点和B点的场强由导体上的感应电荷和带正电的小球Q共同叠加产生，并且为0，带正电的小球Q在C点的场强大于B点的场强，所以导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强，故C正确；处于静电平衡的导体是等势体，C、B两点的电势始终相同，故D正确。6. ACD 解析：若Q不变，P点的位置也不变，属于处于球壳外的某一点，无论球半径怎么变小，P点的电场强度仍不变，故A正确；若Q不变，P点的位置也不变，而令R变小，由于P点的电场强度不变，所以电荷从该点移到电势为零处，电场力做功不变，因而P点的电势不变，故B错误；若Q不变，M点的位置也不变，令R变小（M点仍在壳内），根据题意可知，M点的电场强度仍为零，因此球壳内的电势处处相等，由于球壳变小，导致电荷从球壳移到电势为零处，电场力做功增加，所以球壳处的电势增加，故C正确；若Q不变，M点的位置也不变，令R变小（M点仍在壳内），根据题意可知，M点的电场强度仍为零，故D正确。7. C 解析：在K1，K2都闭合前，枕型导体的电荷是守恒的，a，b出现的负、正电荷等量。当闭合K1，K2中的任何一个以后，便把导体与大地连通，使大地也参与了电荷转移。因此，导体本身的电荷不再守恒，而是导体与大地构成的系统中电荷守恒。由于静电感应，a端仍为负电荷，大地远处感应出等量正电荷，因此无论闭合K1还是K2，都有电子从大地流向导体，应选C项。8. 解：点电荷q在球心处产生的场强，方向由A指向O，则球面上感应电荷在球心O处的场强大小，方向由O指向A。