2024-2024学年高二物理：静电现象的应用专题训练
题组1 对静电平衡特点的理解
1.当导体达到静电平衡时，场强方向的特征是（ ） A.外电场E0消失
B.感应电荷产生的附加电场E′为零 C.导体内部的合电场E为零 D.导体表面和内部的合电场均为零 【答案】C
【解析】静电平衡的导体感应场强与原场强大小相等、方向相反、合电场为零.
2.一个半径为r，带正电的实心金属球球心在x轴上的O点，金属球在周围空间产生静电场，则其电势φ在x轴上的分布情况正确的是（ ）
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】取无穷远处电势为零，则正电荷周围的电势均为正值，选项D可排除；实心金属球本身是一个等势体，选项C排除；电势描述的是电场强度变化的快慢，因为x越大，电场强度减小得越慢，所以随x的增大而减小，选项A错误，B正确.
3.如图所示，正电荷Q均匀分布在半径为r的金属球面上，沿x轴上各点的电场强度大小和电势分别用E和φ表示.选取无穷远处电势为零，下列关于x轴上各点电场强度的大小E或电势φ随位置x的变化关系图，正确的是（ ）
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】金属球是一个等势体，等势体内部的场强处处为0，故A错误，B错误；金属球是一个等势体，等势体内部的电势处处相等，故C正确，D错误.
4.如图所示，一块光滑铁板水平放置，在铁板上方高为h处依次有带电量为＋Q和带电量为－Q的两个点电荷，一个带电量为＋q的绝缘小球从铁板的左端以初速度v0向右运动，并一直沿着铁板表面到达铁板的右端，则在小球通过铁板的过程中（ ）
A.先减速，后加速 B.先加速，后减速 C.先减速，后加速，再减速 D.一直匀速 【答案】D
【解析】因为铁板处于静电平衡状态，因此铁板表面附近的电场强度与铁板处处垂直，小球在水平方向上不受力，因此一直以初速度v0做匀速运动.
5.如图所示，一个带正电的粒子先后分别沿1、2、3、4条不同路径到达同一带负电的导体上（导体与地绝缘），电场力对该带电粒子做功分别为W1、W2、W3和W4，则它们间的关系正确的是（ ）
A.W1＞W2＞W3＞W4 B.W1＞W2＝W3＞W4 C.W1＜W2＝W3＜W4 D.W1＝W2＝W3＝W4 【答案】D
【解析】带负电的导体上表面是个等势体，在四个过程，始末两点的位置电势相同，电场力做功的值只跟始末两点的位置的电势差有关，而和所经过的路径的形状完全无关.所以W1＝W2＝W3＝W4.故选D. 6.如图所示，将两不带电的绝缘导体AB、CD放在带负电的导体Q的附近，达到静电平衡状态后，下列说法正确的是（ ）
A.用导线连接A、B两端，连通瞬间有电流通过导线，方向由A到B
B.用导线连接A、C两端，连通瞬间没有电流通过导线
C.用导线连接A、D两端，连通瞬间有电流通过导线，方向由A到D D.用导线连接B、C两端，连通瞬间有电流通过导线，方向由C到B 【答案】D
【解析】根据静电感应规律可以判断枕形导体A端带正电荷，B端带负电荷.处于静电平衡的导体是等势体，用导线连接A、B两端，连通瞬间没有电流通过导线，故A错误；根据沿着电场线的方向，电势降低可知，导体AB的电势低于CD的电势，当用导线连接A、C两端，连通瞬间有电子从AB流向CD，有电流通过导线，故B错误；处于静电平衡的整个导体是等势体，AB的电势低于CD的电势，当用导线连接A、D两端时，电子从A流向D，导线中电流方向由D到A；当用导线连接B、C两端时，导线中电子从B流向C，连通瞬间有电流通过导线，方向由C到B，故C错误，D正确.
7.一个匀强电场的电场线分布如图甲所示，把一个空心导体引入到该匀强电场后的电场线分布如图乙所示.在电场中有A、B、C、D四个点，下面说法正确的是（ ）
A.φA＝φB 【答案】B
B.φB＝φC C.EA＝EB D.EB＝EC
【解析】由于空心导体为等势体，所以φB＝φC，选项A错、B对；由于A、B、C三处的电场线的疏密程度不同，所以电场强度也不相同，选项C、D错.
8.（多选）导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（ ） A.导体内部没有电场
B.导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面 C.导体内部没有电荷的运动 D.以上说法均不正确 【答案】ABC
9.（多选）如图所示为一正点电荷M和一金属板N形成的电场线，a、b、c为电场中的三点，则下列说法正确的是（ ）
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