《导体上的电荷和电势分布》导体上的电荷和电势分布 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《导体上的电荷和电势分布》导体上的电荷和电势分布

1单选题

下图四组静电实验中，能使左边的验电器的金箔张开的是（　　）

A
B
C
D

题目答案

A

答案解析

分析：

验电器的工作原理是由于两个金属箔片带同种电荷而相互排斥．

处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导体的外表面．

解答：

解：A、处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导体的外表面，故A正确，B、C错误．

D、由于静电屏蔽的作用，验电器不受外电场的影响，故金箔是闭合的．故D错误

故选A．

点评：

本题考查了验电器的工作原理：同种电荷相互排斥．

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2单选题

如图所示为处于静电场中某空腔导体周围的电场分布情况，实线表示电场线，虚线表示等势面，A、B、C为电场中的三个点，O为空腔导体内的一点，已知处于静电平衡的导体是个等势体，规定无穷远处的电势为0．下列说法正确的是(　　)

A
O点的电势为零
B
A点的电场强度大小小于B点的电场强度
C
导体表面的电场线与导体表面不垂直
D
将正电荷从A点移到C点，电场力做正功

题目答案

B

答案解析

分析：

根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小；根据沿着电场线，电势逐渐降低来判断电势的高低；根据等差等势面来确定电势差大小，再由电势差与电场力做功关系公式W_AB=qU_AB来判断电场力做功的多少．

解答：

解：A、由于无限远为0电势点，沿着电场线，电势逐渐降低，所以O点的电势不为零，故A错误；

B、由电场线越密的地方，电场强度越大，则有E_B＞E_A，故B正确；

C、由于电场线与等势面相互垂直，且是等势体，所以导体表面的电场线与导体表面相互垂直，故C错误；

D：由于从A和C处于同一条等势线上，故从A到C过程的电场力不做功，故D错误．

故选：B．

点评：

本题关键是根据电场线及其与等势面的关系判断出电势高低、电场力大小和电势差的大小关系．同时知道等差等势面越密的地方，电场线也越密．当然也可以由电场力做功的正负来确定电势能的增减．

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3单选题

如图所示，A、B为两个验电器，在B上装有一个几乎封闭的空心金属球C(仅在上端开有小孔)，最初B和C带电，A不带电．D是带有绝缘柄的金属小球．某同学利用这些器材完成了下面实验：使不带电的D先跟C的外部接触，再让D跟A的金属球接触，这样操作若干次，发现A的箔片张开；而让不带电的D先跟C的内部接触，再让D跟A的金属球接触，这样操作若干次，发现A的箔片始终不张开．通过以上实验，能直接得到的结论是（　　）

A
电荷分布在C的外表面
B
电荷在C的表面均匀分布
C
带电的C是一个等势体
D
电荷总量是守恒的

题目答案

A

答案解析

分析：

明确物体带电的三种带电方式及原理：接触带电、感应起电、摩擦带电．注意空腔导体带电时分布在外表面．

解答：

解：A、B、空腔导体带电时净电荷分布与金属球外侧，内部不带电；故让C先接触乙金属球的外部，再接触甲的金属球，甲的箔片将张开；而让不带电的D先跟C的内部接触，再让D跟A的金属球接触，这样操作若干次，发现A的箔片始终不张开．故A正确，B错误；

C、由以上的演示，仅仅能表明C的外表面点电荷，并不能证明C是等势体．故C错误；

D、由以上的演示，仅仅能表明C的外表面点电荷，并不能证明电荷的总量是守恒的；故D错误．

故选：A．

点评：

在该题中，要理解该实验的目的与实验操作的过程，弄清该操作的过程中采用了接触带电的带电方式，另外要注意空腔导体带电特点．

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4多选题

(多选)如图所示，甲乙为两个验电器．甲不带电，乙带正电且上端为几乎封闭的空心金属球(仅在上端开一小孔)．让带有绝缘柄的小球C(尺寸比小孔小)先后接触两个验电器的金属球，观察验电器甲的箔片，你将看到的现象为(　　)

A
让C先接触乙金属球的外部，再接触甲的金属球，甲的箔片不张开
B
让C先接触乙金属球的外部，再接触甲的金属球，甲的箔片将张开
C
让C先接触乙金属球的内部，再接触甲的金属球，甲的箔片将张开
D
让C先接触乙金属球的内部，再接触甲的金属球，甲的箔片不张开

题目答案

BD

答案解析

分析：

明确物体带电的三种带电方式及原理：接触带电、感应起电、摩擦带电．注意空腔导体带电时分布在外表面．

解答：

解：A、B、空腔导体带电时净电荷分布与金属球外侧，内部不带电；故让C先接触乙金属球的外部，再接触甲的金属球，甲的箔片将张开；故A错误，B正确；

C、D、空腔导体带电时净电荷分布与金属球外侧，内部不带电；故让C先接触乙金属球的内部，再接触甲的金属球，甲的箔片不张开；故C错误，D正确；

故选：BD．

点评：

弄清各种带电方式的实质，并能正确理解和应用，尤其注意导体带电特点．

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5单选题

一个带绝缘底座的空心金属球A带有4×10_C的正电荷，上端开有适当小孔，有绝缘柄的金属小球B带有2×10_C的负电荷，使B球和A球内壁接触，如图所示，则A、B带电荷量分别为(　　)

A
Q_A=10_C，Q_B=10_C
B
Q_A=2×10_C，Q_B=0
C
Q_A=0，Q_B=2×10_C
D
Q_A=4×10_C，Q_B=-2×10_C

题目答案

B

答案解析

分析：

金属球A接触后，处于静电平衡状态，内部静电荷量为零，电荷均匀分布于外表面．

解答：

解：把B球跟A球的内壁相接触，A与B构成整体，处于静电平衡状态，内部静电荷量为零，电荷均匀分布在外表面；故B球的带电量减为零，A球表面的带电量为2×10_C的正电荷；故ACD错误，B正确．

故选：B．

点评：

本题关键是建立物理模型，知道金属球A和小球B整体处于静电平衡状态，内部的电场强度为零，静电荷量也为零．

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6多选题

(多选)如图所示，B是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳，A是验电器，A、B相距较远，导线C的一端接验电器的金属球，下列现象正确的是(　　)

A
将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金箔张开
B
将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金箔张开
C
将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金箔不张开
D
将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金箔不张开

题目答案

AB

答案解析

分析：

静电平衡后，由于静电感应，金属球壳A内壁没有电荷，电荷全部分布在外表面，通过感应或接触起电，从而可判定静电计的指针如何变化．

解答：

解：A、当把C与A的外表面接触，则C带正电，导致B的指针张开．故A正确，C错误．

B、把C与A的内表面接触，静电平衡后，电荷只分布在外表面，但静电计仍处于外表面，则B指针会张开，故B正确，D错误．

故选：AB．

点评：

本题考查对于感应起电的理解能力，抓住静电平衡导体的特点，注意静电平衡的电荷分布；同时还要区别B和C两项中不同之处．

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