《静电平衡》静电平衡 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《静电平衡》静电平衡

1单选题

关于静电平衡状态导体的说法正确的是（　　）

A

处于静电平衡状态的导体内部有电荷，只是电荷静止不动

B

处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零

C

只要导体内部没有电荷定向移动，导体就达到了静电平衡状态

D
原来不带电的导体放入电场后才会成为静电平衡状态导体

题目答案

B

答案解析

分析：

金属导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布．因此在金属导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，只有叠加后电场为零时，电荷才不会移动．当点电荷移走后，电荷恢复原状．

解答：

解：A、金属导体的内部电场强度处处为零，导体内部不再有电荷的定向移动，而是电荷的无规则运动，故A错误．

B、金属导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布．因此在金属导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，内部电场强度处处为零，故B正确，D错误．

C、金属导体内部电场强度处处为零，电荷分布在外表面上，表面处的场强不等于0．故C正确．

故选：B．

点评：

处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，电荷全部分布在表面．且导体是等势体．

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2多选题

(多选)下列关于静电感应和静电平衡的说法中，正确的是（　　）

A
静电感应是由于导体内的自由电子受电场力作用的结果
B
导体内的自由电荷都不运动称为静电平衡
C
导体静电平衡时，导体所占空间各处场强均为零
D
导体静电平衡时，导体内部将没有“净”电荷

题目答案

AD

答案解析

分析：

静电感应现象是金属导体在外电场的作用下自由电子定向移动，电荷在导体内发生重新分布，当感应电荷的电场与外电场大小相等时方向相反时达到静电平衡，导体为等势体．

解答：

解：A、导体内的自由电子在外电场的作用力下发生定向移动，导致电荷在导体内发生重新分布，符合静电感应现象的实质，故A正确；

B、当达到静电平衡时，自由电荷仍处于运动平衡状态，故B错误；

C、当达到静电平衡时，感应电荷的电场与外电场大小相等方向相反，因此导体内部的合场强处处为零，但是导体的表面场强不为零，故C错误；

D、当达到静电平衡时，导体内部将没有多余的电荷，全分布在外表面，故D正确；

故选：AD．

点评：

考查了静电感应现象，处于静电感应平衡状态导体的特点，导体内部合场强处处为零，是一个等势体．

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3单选题

下列说法中正确的是（　　）

A
电场强度大的位置，电势一定高
B
电荷在电势高的位置，电势能一定大
C
电荷在电场中运动，电势能可能不发生变化
D
处于静电平衡的导体，感应电荷在导体内部各处的场强为零

题目答案

C

答案解析

分析：

解答本题应抓住：电场强度与电势没有直接的关系，正电荷在电势高的位置，电势能一定大，而负电荷在电势高的位置，电势能一定小；电势能的变化取决于电场力做功；处于静电平衡的导体，在导体内部各处的场强为零．

解答：

解：A、电场强度与电势没有直接关系，电场强度大，电势不一定高，故A错误．

B、正电荷在电势高的位置，电势能一定大，而负电荷在电势高的位置，电势能一定小；故B错误．

C、电荷在电场中运动，若电场力不做功，电势能不变，故C正确．

D、处于静电平衡的导体，在导体内部各处的合场强为零，而感应电荷在导体内部各处的场强不为零，故D错误．

故选C

点评：

本题关键要掌握几对关系：电场强度与电势、电势与电势能、电场力做功与电势能的变化的关系，基础题．

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4单选题

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(　　)

A
k$\frac {Q}{r}$-k$\frac {Q}{R}$
B
k$\frac {Q}{r}$+k$\frac {Q}{R}$
C
0
D
k$\frac {Q}{r}$

题目答案

D

答案解析

分析：

静电感应的过程，是导体A(含大地)中自由电荷在电荷Q所形成的外电场下重新分布的过程，当处于静电平衡状态时，在导体内部电荷Q所形成的外电场E与感应电荷产生的“附加电场E'”同时存在的，且在导体内部任何一点，外电场电场场强E与附加电场的场强E'大小相等，方向相反，这两个电场叠加的结果使内部的合场强处处为零．即E_内=0．而点电荷Q在球心处的电场强度可以根据E=k$\frac {Q}{r}$进行计算．

解答：

解：金属球内部处于静电平衡状态，故合场强处处为零．所以感应电荷在球心处产生的场强应和点电荷Q产生的场强大小相等，即E=k$\frac {Q}{r}$；故ABC错误，D正确．

故选：D．

点评：

本题主要考查了静电平衡的应用，难度不大，属于基础题．

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5单选题

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E_a、E_b、E_c，三者相比(　　)

A
E_a最大
B
E_b最大
C
E_c最大
D
E_a=E_b=E_c

题目答案

C

答案解析

分析：

静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，则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．根据带电的细杆MN在abc三点产生的场强大小，判断金属球上感应电荷产生的电场在a、b、c三点的场强大小关系．

解答：

解：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E_c最大．

故选C

点评：

本题静电感应问题，抓住静电平衡导体的特点是关键．常规题．要注意金属球内场强为零是指合场强为零．

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