【预赛/三一/自招】2020高中物理竞赛习题专题六：静电场中的导体与电介质

高中物理竞赛习题专题六：静电场中的导体与电介质 1． 选择题 1.将一个带正电的带电体A 从远处移到一个不带电的导体B 附近，则导体B 的电势将（　　） （A） 升高　　（B） 降低　（C） 不会发生变化　　（D） 无法确定 分析与解　不带电的导体B 相对无穷远处为零电势。由于带正电的带电体A 移到不带电的导体B 附近时，在导体B 的近端感应负电荷；在远端感应正电荷，不带电导体的电势将高于无穷远处，因而正确答案为（A）。 2　将一带负电的物体M靠近一不带电的导体N，在N 的左端感应出正电荷，右端感应出负电荷。若将导体N 的左端接地（如图所示），则（　　） （A） N上的负电荷入地　　　　（B）N上的正电荷入地 （C） N上的所有电荷入地 （D）N上所有的感应电荷入地 分析与解　导体N 接地表明导体N 为零电势，即与无穷远处等电势，这与导体N在哪一端接地无关。因而正确答案为（A）。 3　如图所示将一个电量为q 的点电荷放在一个半径为R 的不带电的导体球附近，点电荷距导体球球心为d，参见附图。设无穷远处为零电势，则在导体球球心O 点有（　　） （A） （B） （C） （D） 分析与解　达到静电平衡时导体内处处各点电场强度为零。点电荷q 在导 体球表面感应等量异号的感应电荷±q′，导体球表面的感应电荷±q′在球心O点激发的电势为零，O 点的电势等于点电荷q 在该处激发的电势。因而正确答案为（A）。 4.对于各向同性的均匀电介质，下列概念正确的是（　　） （A） 电介质充满整个电场并且自由电荷的分布不发生变化时，电介质中的电场强度一定等于没有电介质时该点电场强度的1/εｒ倍 （B） 电介质中的电场强度一定等于没有介质时该点电场强度的1/εｒ倍 （C） 在电介质充满整个电场时，电介质中的电场强度一定等于没有电介质时该点电场强度的1/εｒ倍 （D） 电介质中的电场强度一定等于没有介质时该点电场强度的εｒ倍 分析与解　电介质中的电场由自由电荷激发的电场与极化电荷激发的电场迭加而成，由于极化电荷可能会改变电场中导体表面自由电荷的分布，由电介质中的高斯定理，仅当电介质充满整个电场并且自由电荷的分布不发生变化时，在电介质中任意高斯面S 有 即E ＝E０/εｒ，因而正确答案为（A）。 5.不带电的导体球A 含有两个球形空腔，两空腔中心分别有一点电荷q