静电现象的应用
知识点一：静电平衡的特点
(1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移动．
(2)静电平衡状态导体的特征
①处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零．
（即：外电场 E 与导体两端的感应电荷产生的附加电场
E′的合场强为零， E′＝－ E.）
②处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任一点场强方向与该点的所在表面垂直．
③静电平衡状态下的导体是个等势体，表面是等势面
④处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷，净电荷只能分布在导体外表面上．
题型一：对静电平衡的理解
练习 1．对于处在静电平衡状态的导体，以下说法中正确的是
A．导体内部既无正电荷，又无负电荷 B．导体内部和外表面处的电场均为零
C．导体处于静电平衡时，导体表面的电荷代数和为零
D．导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果题型二： 感应电荷产生的场强的计算
(D
)
求解此类问题时应当明确以下两点：
(1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，其实质是合场强为零．
(2)比较感应电荷产生的附加电场的大小、方向时，应以产生外加电场的电荷为研究对象．
练习 2:长为 l 的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为＋
q 的点电荷放在距棒左端 R 处，如图 1－ 7－
3 所示．当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场 强度大小等于 ________，方向
________.
【答案】
kq L R＋ 2
向
2
左
练习 3:.图中接地金属球 A 的半径为 R，球外点电荷的电荷量为
Q，到球心的距离为 r。静电平衡后感
应电荷在球心处产生的电场强度大小为 ( D )
A．k － k B．k ＋ C． 0 D． k
题型三：感应电场电场线的确定
练习 4． 如图所示，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为＋
Q 的点电荷放在盒左边附
近，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒子
内部产生的电场分布情况正确的是
( )
【答案】
C
题型四：静电平衡的导体的电势分布
静电平衡后，导体是等势体，导体表面是等势面，
导体表面附近的电场线与表面垂直
5．如
1－ 7－4 所示，在原来不 的金属 杆
ab 附近 P ，放置一个正点 荷，达到静
平衡后 (
)
A． a 端的 比
b 端的高
d 点的低
B． b 端的 比 d 点的低
C．a 端的 不一定比
D．杆内 c 的方向由 c 指向 b
【答案】 B
1－ 7－4
6、 如 3 所示 一空腔球形 体 平衡 ， 中
A． Ea>Eb>Ec，φ a>φ b>φc
(不 )， 在将一个 正 的小金属球
A 放入空腔中，当静
a、 b、 c 三点的 E和 φ的关系是 ( D )
B．Ea＝ Eb>Ec，φ a＝φ b>φ c C． Ea＝ Eb＝ Ec，φ a＝φ b>φ c D． Ea>Ec>Eb，φ a>φ b>φ c 7.
如 所示，在两个固定 荷
四个点，在达到静 平衡后，各点的 分 是 A. φ＞ φ, φ＞ φ
4
3
2
1
+q 和-q 之 放入两个原来不 的 体， 1、2、3、4 体上的
φ1、 φ2、 φ3 、φ4,?（ B ）
B. φ=φ＞ φ =φ
4
3
2
1
C. φ＜ φ＜ φ ＜ φ
4
3
2
1
D. φ=φ ＜φ =φ
4 3
2
1
8． (多 )如 1－ 7－ 13 所示，在水平放置的光滑金属板中心正上方有一 正 的点 荷
令一表面 、 正 的金属小球 右运 ，在运 程中
Q，
(可 点，且不影响原
)自左以初速度 v0 在金属板上向
( )
A．小球先做减速运 后做加速运 B．小球做匀速直 运
C．小球做 加速直 运
1－7－ 13
D．小球受到的静 力 小球做功 零
【解析】 【答案】
金属板上表面 方向与表面垂直． BD
知识点二 ：静电平衡状态电荷分布规律
（ 1）静电平衡后， 导体是等势体，导体表面是等势面，
导体表面附近的 电场线与表面垂直
（ 2）带电体在导体（或导体壳、导体网罩）外：
感应电荷只分布在导体表面 --近异远同，导体内部场强处处为 0
用导线连接的物体看成一个整体，
导体接地时，导体远端是地球，远端电荷入地 带电体在导体壳（或网罩）内： 在导体壳 内表面出现等量异种电荷，
外表面出现等量同种电荷，
（导体壳本身无电场，内部和外部空间均有电场）
导体接地：外表面电荷被中和，
（导体内部有电场；导体本身和外部无电场）
(3) 净电荷在导体表面分布不均匀，导体表面尖锐处电荷分布密
集，平滑处电荷分布稀疏，凹陷处几乎没有电荷．
知识点二 静电平衡状态电荷分布规律
（1）静电平衡后，导体是等势体，导体表面是等势面，导体表面附近的电场线与表面垂直
（2） 带电体在导体（或导体壳、导体网罩）外：感应电荷分布在导体表面
--近异远同， 0
导体内部场强处处为
用导线连接的物体看成一个整体，
导体接地时，导体远端是地球，远端电荷入地
带电体在导体壳（或网罩）内：
在导体壳：
内表面出现等量异种电荷， 外表面出现等量同种电荷，
（导体壳本身无电场，内部和外部空间均有电场）
导体接地：
外表面电荷被中和，
（导体内部有电场；导体本身和外部无电场）
(3)净电荷在导体表面分布不均匀，导体表面尖锐处电荷分布密集，平滑处电荷分布稀疏，凹陷
处几乎没有电荷．
题型一：静电平衡状态的导体电荷和电场的分布
练习 9.在具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷， 电场线情况，符合实际情况的是
( D )
图中的四个图画出了其空间电场的
练习 10．把一个带负电的球放在一块接地的金属板附近，对于球和金属板之间形成电场的电场
线，在图中描绘正确的是 ( )
【答案】
B
练习 11.(多选 )如图 1－ 7－7 所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中，
导体处于静电平衡时，下列说法正确的是
( )
A． A、 B 两点场强相等，且都为零
B． A、B 两点的场强不相等
C．感应电荷产生的附加场强大小是 | EA|<| EB|
D．当电键 K 闭合时，电子从大地沿导线向导体移动 【答案】
AD
练习 12．(多选 )如图 1－ 7－ 9 所示，带电体 Q 靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷．在静电平衡后，下列物理量中
图 1－ 7－9
等于零的是 (
)
A．导体腔内任意点的场强
B．导体腔内任意点的电势
C．导体外表面的电荷量
D．导体空腔内表面的电荷量
【答案】
ABD
题型二：用导线连接的物体考虑整体
产生静电感应现象时，若两个或几个物体通过导线相连，应将这几个物体看作一个整体进行分
析．这几个物体作为一个整体遵循静电平衡时场强、电势及电荷分布的特点．
练习 14. 一个带绝缘底座的空心金属球 量分别为 (
A．Q ＝ 10
A 带有 4×10－ 8 C 的正电荷，上端开有适当小孔；有绝缘柄的
1－ 7－ 10 所示，则 A、B 带电
B
金属小球 B 带有 2×10－ 8 C 的负电荷，使 B 球和 A 球内壁接触，如图
B
8 － C， Q ＝ 10
)
－
B．Q ＝ 2× 10 C， Q ＝ 0
－
8 8 C
A
B A
－
C． QA＝ 0， QB＝ 2× 108 C
－
－
D． QA＝ 4× 108 C， QB＝－ 2× 108 C
练习 15．如图 1－7 －10 所示，绝缘开口空心金属球壳
的内部用导线连接， 用带绝缘柄的金属小球
A 已带电，今把验电器甲的小金属球与 A
B 与 A 内壁接触后再与验电器乙的小球接触， 甲、乙验电
器离球壳 A 足够远． 那么甲验电器的箔片 ________，乙验电器的箔片 ________．(填 “张开 ”或“不张开 ”)
图 1－ 7－10
【答案】
张开 不张开
知识点三 静电屏蔽 静电屏蔽的两种情况
导体外部电场不影响导体内部 接地导体内部的电场不影响导体外部 导体壳
外表面无电荷：外部无电场； 内表面无电荷：内部无电场
练习 16.如图 1－ 7－8 所示，空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体．当一个重力不计的正 电荷以速度 v 水平飞入空心导体内时，电荷将做
(
)
A．向上偏转的类平抛运动
B．向下偏转的类平抛运动
C．匀速直线运动
D．变速直线运动
图 1－ 7－8
【答案】
C
练习 17.将悬挂在细线上的带正电的小球
A 放在不带电的金属空心球 C 内 (不和球壁接触
一个悬挂在细线上的带负电的小球
B 向 C 靠近，如图 1－ 7－ 5 所示，下列说法正确的有 (
A． A 往左偏离竖直方向， B 往右偏离竖直方向
)，另有
)
静电现象的应用练习试题.doc
