内容正文:
高二物理:静电现象的应用
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、知识清单
1. 静电屏蔽的两种类型
金钟罩,铁布衫,不入刀枪
明枪易躲,暗箭难防,接地黄
【答案】
2. 静电平衡状态
导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态叫做静电平衡状态。静电平衡状态下导体具有的特征总结为以下四点:
(1) 导体内部场强为零;
(2) 净电荷仅分布在导体表面上(孤立导体的净电荷仅分布在导体的外表面上);
(3) 导体为等势体,导体表面为等势面,电场线与导体表面处处垂直。
静电平衡时内部场强为零的现象,在技术上用来实现静电屏蔽。
【答案】
二、选择题
3. 如图所示,一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上,右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷,点电荷到金属球表面的最近距离为2r。达到静电平衡后,下列说法中正确的是( )
A.金属球整体感应出等量的负电荷
B.空心金属球的球心处电场强度大小为
C.感应电荷在球心处产生的电场方向水平向右
D.用接地导线另一端接触空心金属球右侧,会有电子流向大地
【答案】C
【解析】A、根据电荷守恒,金属球整体感应出等量的正负电荷,总体为零,故A错误;
B、感应电荷在金属球球心处产生的电场场强与+Q的点电荷在此处的电场场强大小相等,方向相反,合电场强度为零,故B错误。
C、根据平衡感应电荷在球心处产生的电场方向水平向右,故C正确;
D、用导线的一端接触金属球的右侧,另一端与大地相连,则金属球与大地组成一个新的导体,所以金属球的右侧仍然是负的感应电荷,大地的电子将流入金属球,中和金属球左侧的正电荷。故D错误。
4. 如图所示,A为带正电的点电荷,电量为Q,中间竖直放置一无限大的金属板,B为质量为m、电量为+q的小球,用绝缘丝线悬挂于O点,平衡时丝线与竖直方向的夹角为θ,且A、B两个小球在同一水平面上,间距为L,则金属板上的感应电荷在小球B处产生的电场强度大小E为( )
A.E=
B.E=
C.E=-
D.E=+
【答案】 D
【解析】 静电平衡时,金属板的感应电荷在B处产生的电场强度方向向右.
以小球为研究对象,分析受力情况:重力、点电荷对小球的静电力F、感应电荷的静电力qE和细线的拉力,如图.
根据共点力平衡条件:
F+qE=Ts