专题01 静电场及其应用（考点清单）-2024-2025学年高二物理上学期期中考点大串讲（人教版2019）

专题01 静电场及其应用 清单01 电荷 知识点1　电荷 1．两种电荷. 自然界只存在两种电荷，即________和________.（正电荷，负电荷） 2．电荷间的作用. 同种电荷相互______，异种电荷相互______. （排斥，吸引） 3．带电体可以吸引轻小物体. 4．原子的组成. 原子由__________和核外电子组成，原子核由带正电的________和不带电的________组成，核外电子带__________.通常原子内正、负电荷的数量相同，故整个原子对外表现为电中性.（原子核，质子，中子，负电，自由电子，离子） 5．自由电子和离子. 金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种电子叫作____________，失去自由电子的原子便成为带正电的________.（自由电子，离子） 清单02 库仑定律 知识点2　探究影响电荷间相互作用力的因素 1．实验现象． (1)小球带电荷量不变时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越______.（小） (2)小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度越________.（大） 2．实验结论． 电荷之间的作用力随着电荷量的增大而________，随着距离的增大而________.（增大，减少） 知识点3　库仑定律 1．库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成________，与它们的________的二次方成________，作用力的方向在它们的连线上．这种电荷之间的相互作用叫作________或库仑力．（正比，距离，反比，静电力） 2．点电荷：带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，带电体可以看作___________，叫作_________．（带电的点，点电荷） 3．点电荷的特点． (1)带电体间的距离比它们自身的大小__________.（大很多） (2)带电体的形状、大小及电荷分布状况对电荷之间的________的影响可以忽略.（作用力） (3)点电荷是一种理想化的模型. 4．静电力的叠加原则． (1)两个点电荷间的作用力________因第三个点电荷的存在而有所改变.（不会） (2)两个或者两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的__________.（叠加） 清单03 电场 知识点4　电场 1．电场的产生：电荷在其周围产生__________，电场是________周围存在的一种特殊物质．（电场，电荷） 2．静电场：静止电荷产生的电场，叫作________．（静电场） 3．基本性质：电场对放入其中的电荷产生____________．（力的作用） 4．电场和磁场都是________存在的特殊物质，都有能量．（客观） 知识点5　电场强度 1．试探电荷与场源电荷． (1)试探电荷：如图所示，带电小球q是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，称为____________或____________.（试探电荷，检验电荷） (2)场源电荷：被检验的电场是由电荷Q所________的，电荷Q称为______________或__________.（激发，场源电荷，源电荷） 2．电场强度． (1)定义：放入电场中某点的试探电荷所受的__________与它的____________的比值，叫作该点的电场强度. (2)定义式：E＝_____. (3)单位：牛每库(N/C). (4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与__________在该点所受的静电力的方向相同.（正电荷） (5)物理意义：电场强度是描述电场________和________的物理量，与试探电荷受到的静电力大小______. 知识点6　点电荷的电场、电场强度的叠加 1． 点电荷的电场. 如图所示，______电荷Q与______电荷q相距为r，则它们的库仑力F＝k，所以电荷q处的电场强度E＝＝k.（场源，试探） (1)公式：E＝________. (2)方向：若Q为_____电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线______ Q；若Q为______电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线________Q.（正，背离，负，指向） 2．电场强度的叠加． (1)电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的_________.这种关系叫作电场强度的_______.（矢量和，叠加） 例如，图甲中P点的电场强度，等于点电荷＋Q1在该点产生的电场强度E1与点电荷－Q2在该点产生的电场强度E2的__________.（矢量和） (2)如图乙所示，______带电球体(或球壳)外某点的电场强度E＝k，式中r是球心到______的距离(r≫R)，Q为整个__________所带的电荷量.（均匀，该点，带电球体） (3)电场强度是_____，电场强度的叠加本质是______叠加，所以应该遵循________________.（矢量，矢量，平行四边形定则） 知识点7　电场线、匀强电场 1．电场线． (1)定义：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的____________表示该点的电场强度方向.（切线方向） (2)特点： ①电场线从____________或____________出发，终止于__________或__________，是不闭合曲线.（正电荷，无限远，无限远，负电荷） ②同一电场的电场线在电场中不______，因为电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向.（相交） ③在同一幅图中，电场线的______反映了电场强度的大小，电场线________的地方电场强度越大.（疏密，越密） ④电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而________的线.（假想） 2．匀强电场． (1)定义：电场强度的大小______、______相同的电场.（相等，方向） (2)电场线特点：匀强电场的电场线可以用间隔相等的_________来表示.（平行线） (3)实例：两块等大、靠近、正对的平行金属板，带等量异种电荷时，它们之间的电场除边缘外，可以看作匀强电场. 清单04 静电平衡 知识点8　静电平衡 1．静电感应现象：处于电场中的导体，由于________的作用，电荷出现__________的现象．（电场力，重新分布） 2．静电平衡状态：导体中(包括表面上)没有自由电荷____________的状态．（定向移动） 3．静电平衡状态的特征． (1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强____________.（处处为零） (2)处于静电平衡状态的导体，外部表面任何一点的场强方向必跟该点的切面________.（垂直） 4．导体上电荷的分布． (1)静电平衡下的导体________没有净电荷，电荷只分布在导体的__________.（内部，外表面） (2)在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量) __________，__________的位置几乎没有电荷.（越大，凹陷） 知识点9　尖端放电、静电屏蔽和静电吸附 1． 电离：导体尖端的电荷密度__________，附近的场强_________，空气中的带电粒子剧烈运动，使空气分子被撞“散”而使正、负电荷________的现象.（很大，很强，分离） 2． 尖端放电：导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷_______，相当于导体从尖端失去电荷的现象.（中和，处处为零） 3． 静电屏蔽：静电平衡时，导体壳内空腔里的电场强度_________，外电场对壳内不会产生影响. 4． 尖端放电和静电屏蔽的应用及防止. (1)尖端放电. ①应用：__________是利用尖端放电避免雷击的一种设施.（避雷针） ②防止：高压设备中导体的表面尽量________，减少电能的损失.（光滑） (2)静电屏蔽的应用. ①电学仪器和电子设备外面会有金属罩，通信电缆外面包一层铅皮，可以防止外电场的干扰. ②电工高压带电作业时，穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋子，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业. (3)静电吸附：静电除尘、静电喷漆、静电复印都是静电吸附的应用. 练习1．有两个完全相同的金属小球，所带的电荷量分别为Q1＝8×10-9 C，Q2＝－4×10-9 C，两小球接触后再分开，则分开后两小球所带电荷量分别为(　　) A．8×10-9 C，－4×10-9 C B．2×10-9 C，2×10-9 C C．3×10-9 C，1×10-9 C D．无法确定 2．(2023年汉中模拟)如图的装置叫做“雅各布天梯”，两个用金属丝弯成的电极A、B分别与起电机的正、负两极相连，金属丝电极上能够聚集大量的正、负电荷，正、负电荷通过电极间的空气放电，产生明亮的电弧，电弧随着热空气上升．在电极放电过程中，下列说法正确的是(　　) A．电极A得到的电荷数多于电极B失去的电荷数 B．电极A得到的电荷数等于电极B失去的电荷数 C．电极A得到的电荷数少于电极B失去的电荷数 D．条件不足，不能判定电极A、B得失电荷间的数量关系 3．下列关于点电荷的说法中，正确的是(　　) A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C．只有球形带电体才能看成点电荷 D．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷 4．如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂两个相同的带电小球A、B，左边放一个带电荷量为＋Q的固定小球时，两悬线都保持竖直方向．下列说法中正确的是(　　) A．A球带正电，B球带正电，并且A球带电荷量较小 B．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较小 C．A球带负电，B球带正电，并且B球带电荷量较小 D．A球带正电，B球带负电，并且B球带电荷量较小 5．用绝缘细线将两个带电量大小均为q的小球A、B(可看作质点)悬挂在天花板的同一点，两小球静止时位于同一水平面上，此时小球A、B之间的距离为L，已知静电力常量为k，下列说法正确的是(　　) A．小球A与小球B之间的库仑力为引力 B．小球A受到的库仑力一定大于小球B受到的库仑力 C．小球A受到的库仑力大小为，方向水平向左 D．小球B受到的库仑力大小为，方向水平向左 6．电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，则 （　　） A．A点的电场强度较大 B．因为B点没有电场线，所以电荷在B点不受到电场力作用 C．同一点电荷放在A点受到的电场力比放在B点时受到的电场力小 D．正电荷放在A点由静止释放，电场线就是它的运动轨迹 7．把试探电荷放在电场中P点，受到电场力大小为F，下列说法正确的是（　　） A．P处电场强度大小为 B．若放在P点的试探电荷的电荷量减半，则P点场强减半 C．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零 D．该试探电荷在P点的受力方向与该点的场强方向相同 8．空间有两个带等量正电荷的点电荷处于水平位置如图所示，O点为两点电荷连线的中点，A、B为连线上相对O点对称的点，C、D在两点电荷连线的中垂线上，。下列说法正确的是（　　） A．A、B两点场强相同 B．从A点静止释放一不计重力的带正电粒子，在从A点向B点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C．C点场强比D点场强小 D．若电子（不计重力）在C点以一垂直于纸面向里的初速度被释放，则电子可能绕O点做匀速圆周运动 9．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP = 60°。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点电场强度的大小变为E2。则E2与E1之比为（   ） A．1：2 B．2：1 C． D． 10．（2023春·江苏徐州·高一统考期中）下列现象中，利用了金属的静电屏蔽作用的是（　　） A．甲图中，建筑物顶部安装有避雷针以保护建筑物 B．乙图中，燃气灶电子点火器的放电电极做成针尖形 C．丙图中，油罐车尾部悬挂一根垂接地面的金属链条 D．丁图中，带电作业的工人要穿包含金属丝的织物制作的工作服 11．如图显示了在外加电场强度为的匀强电场的情况下，无穷大导体板中静电平衡的建立过程.下列说法正确的是（    ）      A．图甲、图乙显示导体内部带负电的电子在静电力作用下运动，而带正电的离子不受静电力作用 B．图丙中，导体内部没有电荷 C．图丙中，导体内部没有电场 D．图丙中，导体表面和表面感应电荷将在导体内部产生一个水平向左的电场，大小也为 12．（2023春·浙江杭州·高一浙江金华第一中学校联考期中）如图所示，原来不带电，长为l的导体棒水平放置，现将一个电荷量为+q（q>0）的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，A、B分别为导体棒左右两端的一点，静电力常量为k。当棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（   ） A．增加点电荷的带电量，导体静电平衡时O处的电子受到的电场力将增大 B．导体棒A点会感应出正电荷 C．导体棒上的感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度大小为零 D．导体棒上感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度大小 1．保护知识产权、抵制盗版是我们每个公民的责任与义务，盗版书籍影响我们的学习效率．小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师．如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的(　　) A．4.8×10-19 C B．5.2×10-19 C C．5.6×10-19 C D．6.0×10-19 C 2．(多选)(2023年汕头一中期中)小明同学用自制的验电器进行了一些探究实验．如图所示，小明使验电器带了负电荷，经过一段时间后，他发现该验电器的金属箔片几乎闭合了．关于此问题，他跟学习小组讨论后形成了下列观点，你认为正确的是(　　) A．小球上原有的负电荷逐渐消失了 B．在此现象中，电荷不守恒 C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了 D．该现象是由于电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律 3．如图所示，当一个带正电荷的小球C从远处慢慢移近不带电的金属棒AB的A端时，下列说法正确的是(　　) A．金属棒中的正、负电荷均不移动 B．金属棒中的负电荷向A端移动，同时正电荷向B端移动 C．金属棒中的正电荷向B端移动，负电荷不移动 D．金属棒中的负电荷向A端移动，正电荷不移动 4．(重庆名校检测)如图所示，甲、乙、丙三个点电荷只在彼此库仑力作用下，在同一直线上都处于静止状态，则(　　) A．甲、乙两电荷可能是同种电荷 B．甲、丙两电荷可能是异种电荷 C．甲的电荷量一定比乙的电荷量大 D．甲的电荷量一定比丙的电荷量大 5．如图所示，竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A，在Q的正上方的P点用细线悬挂一质点B，A、B两点因为带电而相互排斥，使悬线与竖直方向成θ角．由于漏电，A、B两质点的电量逐渐减小，在电荷漏空之前悬线对悬点P的拉力T(　　) A．变小 B．变大 C．不变 D．无法确定 6．如图所示，两个带同种电荷的小球质量分别为m1和m2，带电荷量分别为q1和q2，用两段绝缘细线悬挂在天花板上的O点，平衡时两球间的连线水平，两段绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β，α<β，则下列说法正确的是(　　) A．若q1>q2，则m1>m2 B．若q1>q2，则m1<m2 C．一定有m1<m2 D．一定有m1>m2 7．（多选）如图所示，平面内直线和垂直相交于点，、关于点对称，、关于点对称，是的中点，是的中点，则下列说法正确的是（　　）    A．若将电荷量为的点电荷放置在点，则、、、四点的电场强度相同 B．若在点和点两点分别放置等量的异种点电荷，则、、三点电场强度最小的是点 C．若在点和点两点分别放置等量的同种点电荷，一电子从点沿直线运动到点的过程中所受静电力的大小是先增大后减小的 D．若在点和点两点分别放置等量的正的点电荷，一电子从点由静止释放，电子将在、间做往返运动 8．有一接地的导体球壳，如图所示，球心处放一点电荷q，达到静电平衡时，则(　　) A．q的电荷量变化时，球壳外电场随之改变 B．q在球壳外产生的电场强度为零 C．球壳内、外表面的电荷在壳外的合场强为零 D．q与球壳内表面的电荷在壳外的合场强为零 9．（2023·云南曲靖·高二统考期中）(多选)滚筒式静电分选器由料斗A，导板B，导体滚筒C，刮板D，料槽E、F和放电针G等部件组成，C与G分别接于直流高压电源的正、负极，并令C接地，如图所示，电源电压很高，足以使放电针G附近的空气发生电离并产生大量离子。现在导电性能不同的两种物质粉粒a、b混合物从料斗A下落，沿导板B到达转动的滚筒C上，粉粒a具有良好的导电性，粉粒b具有良好的绝缘性，下列说法正确的是 A．粉粒a落入料槽F，粉粒b落入料槽E B．粉粒b落入斜槽F，粉粒a落入料槽E C．若滚筒C不接地而放电针G接地，实际工作中，这是不允许的 D．若滚筒C不接地而放电针G接地，实际工作中，这是允许的 10．(多选)如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B。下列实验方法中能使验电器箔片张开的是（　　） A．用取电棒C（带绝缘柄的导体棒）先跟B的内壁接触一下后再跟A接触 B．用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再靠近A，则验电器的金箔感应出负电荷并张开 C．用绝缘导线把验电器A跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒C与B的内壁接触 D．使验电器A靠近B 11．(2023年广州一中期中)如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B静止在图示位置，其左侧固定着另一个带正电的小球A.已知B球的质量为m，带电荷量为q，静止时细线与竖直方向的夹角θ＝37°，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中(A、B可视为质点，重力加速度大小为g，静电力常量为k，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8). (1)求此时小球B受到的电场力大小和方向； (2)若小球A所带电荷量为Q，求A、B间的距离． 12．（2023春·江苏镇江·高一校考期中）如图所示， 用一根绝缘细线悬挂一个带电小球， 小球的质量为、电荷量为， 现加一水平的匀强电场， 平衡时绝缘细线与竖直方向的夹角为， 重力加速度大小为。 （1）求该匀强电场的电场强度大小； （2） 如果将电场方向顺时针旋转角并改变电场强度的大小， 小球平衡时， 绝缘细线与竖直方向夹角仍为， 求改变后的匀强电场的电场强度大小。 13．（2023·江西上饶·高二校考期中）如图所示，两异种点电荷的电荷量均为，绝缘竖直平面过两点电荷连线的中点且与连线垂直，平面上、、三点位于同一竖直线上，，点电荷到点的距离也为。现有电荷量为、质量为的小物块（可视为质点），从点以初速度向滑动，到达点时速度恰好减为零。已知物块与平面的动摩擦因数为。求： (1)点的电场强度的大小； (2)物块运动到点时加速度的大小和方向； (3)物块通过点的速度大小。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 k $$ 专题01 静电场及其应用 清单01 电荷 知识点1　电荷 1．两种电荷. 自然界只存在两种电荷，即________和________.（正电荷，负电荷） 2．电荷间的作用. 同种电荷相互______，异种电荷相互______. （排斥，吸引） 3．带电体可以吸引轻小物体. 4．原子的组成. 原子由__________和核外电子组成，原子核由带正电的________和不带电的________组成，核外电子带__________.通常原子内正、负电荷的数量相同，故整个原子对外表现为电中性.（原子核，质子，中子，负电，自由电子，离子） 5．自由电子和离子. 金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种电子叫作____________，失去自由电子的原子便成为带正电的________.（自由电子，离子） 清单02 库仑定律 知识点2　探究影响电荷间相互作用力的因素 1．实验现象． (1)小球带电荷量不变时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越______.（小） (2)小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度越________.（大） 2．实验结论． 电荷之间的作用力随着电荷量的增大而________，随着距离的增大而________.（增大，减少） 知识点3　库仑定律 1．库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成________，与它们的________的二次方成________，作用力的方向在它们的连线上．这种电荷之间的相互作用叫作________或库仑力．（正比，距离，反比，静电力） 2．点电荷：带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，带电体可以看作___________，叫作_________．（带电的点，点电荷） 3．点电荷的特点． (1)带电体间的距离比它们自身的大小__________.（大很多） (2)带电体的形状、大小及电荷分布状况对电荷之间的________的影响可以忽略.（作用力） (3)点电荷是一种理想化的模型. 4．静电力的叠加原则． (1)两个点电荷间的作用力________因第三个点电荷的存在而有所改变.（不会） (2)两个或者两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的__________.（叠加） 清单03 电场 知识点4　电场 1．电场的产生：电荷在其周围产生__________，电场是________周围存在的一种特殊物质．（电场，电荷） 2．静电场：静止电荷产生的电场，叫作________．（静电场） 3．基本性质：电场对放入其中的电荷产生____________．（力的作用） 4．电场和磁场都是________存在的特殊物质，都有能量．（客观） 知识点5　电场强度 1．试探电荷与场源电荷． (1)试探电荷：如图所示，带电小球q是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，称为____________或____________.（试探电荷，检验电荷） (2)场源电荷：被检验的电场是由电荷Q所________的，电荷Q称为______________或__________.（激发，场源电荷，源电荷） 2．电场强度． (1)定义：放入电场中某点的试探电荷所受的__________与它的____________的比值，叫作该点的电场强度. （静电力F，电荷量q） (2)定义式：E＝_____. (3)单位：牛每库(N/C). (4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与__________在该点所受的静电力的方向相同.（正电荷） (5)物理意义：电场强度是描述电场________和________的物理量，与试探电荷受到的静电力大小______. （强弱，方向，无关） 知识点6　点电荷的电场、电场强度的叠加 1． 点电荷的电场. 如图所示，______电荷Q与______电荷q相距为r，则它们的库仑力F＝k，所以电荷q处的电场强度E＝＝k.（场源，试探） (1)公式：E＝________. (2)方向：若Q为_____电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线______ Q；若Q为______电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线________Q.（正，背离，负，指向） 2．电场强度的叠加． (1)电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的_________.这种关系叫作电场强度的_______.（矢量和，叠加） 例如，图甲中P点的电场强度，等于点电荷＋Q1在该点产生的电场强度E1与点电荷－Q2在该点产生的电场强度E2的__________.（矢量和） (2)如图乙所示，______带电球体(或球壳)外某点的电场强度E＝k，式中r是球心到______的距离(r≫R)，Q为整个__________所带的电荷量.（均匀，该点，带电球体） (3)电场强度是_____，电场强度的叠加本质是______叠加，所以应该遵循________________.（矢量，矢量，平行四边形定则） 知识点7　电场线、匀强电场 1．电场线． (1)定义：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的____________表示该点的电场强度方向.（切线方向） (2)特点： ①电场线从____________或____________出发，终止于__________或__________，是不闭合曲线.（正电荷，无限远，无限远，负电荷） ②同一电场的电场线在电场中不______，因为电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向.（相交） ③在同一幅图中，电场线的______反映了电场强度的大小，电场线________的地方电场强度越大.（疏密，越密） ④电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而________的线.（假想） 2．匀强电场． (1)定义：电场强度的大小______、______相同的电场.（相等，方向） (2)电场线特点：匀强电场的电场线可以用间隔相等的_________来表示.（平行线） (3)实例：两块等大、靠近、正对的平行金属板，带等量异种电荷时，它们之间的电场除边缘外，可以看作匀强电场. 清单04 静电平衡 知识点8　静电平衡 1．静电感应现象：处于电场中的导体，由于________的作用，电荷出现__________的现象．（电场力，重新分布） 2．静电平衡状态：导体中(包括表面上)没有自由电荷____________的状态．（定向移动） 3．静电平衡状态的特征． (1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强____________.（处处为零） (2)处于静电平衡状态的导体，外部表面任何一点的场强方向必跟该点的切面________.（垂直） 4．导体上电荷的分布． (1)静电平衡下的导体________没有净电荷，电荷只分布在导体的__________.（内部，外表面） (2)在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量) __________，__________的位置几乎没有电荷.（越大，凹陷） 知识点9　尖端放电、静电屏蔽和静电吸附 1． 电离：导体尖端的电荷密度__________，附近的场强_________，空气中的带电粒子剧烈运动，使空气分子被撞“散”而使正、负电荷________的现象.（很大，很强，分离） 2． 尖端放电：导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷_______，相当于导体从尖端失去电荷的现象.（中和，处处为零） 3． 静电屏蔽：静电平衡时，导体壳内空腔里的电场强度_________，外电场对壳内不会产生影响. 4． 尖端放电和静电屏蔽的应用及防止. (1)尖端放电. ①应用：__________是利用尖端放电避免雷击的一种设施.（避雷针） ②防止：高压设备中导体的表面尽量________，减少电能的损失.（光滑） (2)静电屏蔽的应用. ①电学仪器和电子设备外面会有金属罩，通信电缆外面包一层铅皮，可以防止外电场的干扰. ②电工高压带电作业时，穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋子，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业. (3)静电吸附：静电除尘、静电喷漆、静电复印都是静电吸附的应用. 练习1．有两个完全相同的金属小球，所带的电荷量分别为Q1＝8×10-9 C，Q2＝－4×10-9 C，两小球接触后再分开，则分开后两小球所带电荷量分别为(　　) A．8×10-9 C，－4×10-9 C B．2×10-9 C，2×10-9 C C．3×10-9 C，1×10-9 C D．无法确定 【答案】B　 【解析】两个完全相同的金属小球所带电荷量分别为Q1＝8×10-9 C，Q2＝－4×10-9 C，将两小球接触之后再分开，两球所带的电量先中和再平分，所以两球所带电荷量均为2×10-9 C，故B正确． 2．(2023年汉中模拟)如图的装置叫做“雅各布天梯”，两个用金属丝弯成的电极A、B分别与起电机的正、负两极相连，金属丝电极上能够聚集大量的正、负电荷，正、负电荷通过电极间的空气放电，产生明亮的电弧，电弧随着热空气上升．在电极放电过程中，下列说法正确的是(　　) A．电极A得到的电荷数多于电极B失去的电荷数 B．电极A得到的电荷数等于电极B失去的电荷数 C．电极A得到的电荷数少于电极B失去的电荷数 D．条件不足，不能判定电极A、B得失电荷间的数量关系 【答案】B　 【解析】根据电荷守恒定律可知，电荷既不能凭空产生，也不会凭空消失，电荷的总量保持不变，所以在电极放电过程中，电极A得到的电荷数等于电极B失去的电荷数．故B正确，A、C、D错误． 3．下列关于点电荷的说法中，正确的是(　　) A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C．只有球形带电体才能看成点电荷 D．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷 【答案】D　 【解析】当带电体的形状、大小及电荷分布对它们间的相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷由研究问题的性质决定，与带电体自身大小、形状无关，故A、B、C错误，D正确． 4．如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂两个相同的带电小球A、B，左边放一个带电荷量为＋Q的固定小球时，两悬线都保持竖直方向．下列说法中正确的是(　　) A．A球带正电，B球带正电，并且A球带电荷量较小 B．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较小 C．A球带负电，B球带正电，并且B球带电荷量较小 D．A球带正电，B球带负电，并且B球带电荷量较小 【答案】B　 【解析】存在＋Q球时，对A、B球受力分析，由于悬线都沿竖直方向，说明水平方向各自合力为零，说明A球带负电而B球带正电，根据平衡条件可知＋Q对A、B的水平方向的库仑力大小相等、方向相反．根据F＝得：A离＋Q近点，所以A球带电荷量较小；B离＋Q远，所以B球带电荷量较大，故A、C、D错误，B正确． 5．用绝缘细线将两个带电量大小均为q的小球A、B(可看作质点)悬挂在天花板的同一点，两小球静止时位于同一水平面上，此时小球A、B之间的距离为L，已知静电力常量为k，下列说法正确的是(　　) A．小球A与小球B之间的库仑力为引力 B．小球A受到的库仑力一定大于小球B受到的库仑力 C．小球A受到的库仑力大小为，方向水平向左 D．小球B受到的库仑力大小为，方向水平向左 【答案】C　 【解析】分别对小球A和B受力分析，小球A、B之间的库仑力为斥力，大小相等，A、B错误；小球A受到的库仑力由库仑定律可得F＝，方向水平向左，C正确；小球B受到的库仑力大小为F′＝，方向水平向右，D错误． 6．电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，则 （　　） A．A点的电场强度较大 B．因为B点没有电场线，所以电荷在B点不受到电场力作用 C．同一点电荷放在A点受到的电场力比放在B点时受到的电场力小 D．正电荷放在A点由静止释放，电场线就是它的运动轨迹 【答案】A 【详解】A．电场线的疏密反映电场强度的相对大小，A处电场线比B处密，则A点的电场强度比B点的大，A正确； B．电场线可以形象描述电场的强弱和方向，在B点没有画出电场线，但仍有电场，电荷在B点要受到静电力作用，B错误； C．电场线的疏密反映电场强度的相对大小，A处电场线比B处密，则A点的电场强度比B点的大，根据 同一点电荷在A点受到的静电力比在B点时受到的静电力大，C错误； D．正电荷放在A点受到的电场力沿电场线的切线方向，由静止释放后，正电荷将离开原电场线，所以其运动轨迹与电场线不一致，D错误。 故选A。 7．把试探电荷放在电场中P点，受到电场力大小为F，下列说法正确的是（　　） A．P处电场强度大小为 B．若放在P点的试探电荷的电荷量减半，则P点场强减半 C．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零 D．该试探电荷在P点的受力方向与该点的场强方向相同 【答案】D 【详解】A．根据题意，由电场的定义式可知，P处电场强度大小为 故A错误； BC．电场强度与电场本身有关，与放入的检验电荷无关，若放在P点的试探电荷的电荷量减半或P点没有试探电荷，P点场强不变，故BC错误； D． 正电荷所受电场方向与电场方向相同，故D正确。 故选D。 8．空间有两个带等量正电荷的点电荷处于水平位置如图所示，O点为两点电荷连线的中点，A、B为连线上相对O点对称的点，C、D在两点电荷连线的中垂线上，。下列说法正确的是（　　） A．A、B两点场强相同 B．从A点静止释放一不计重力的带正电粒子，在从A点向B点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C．C点场强比D点场强小 D．若电子（不计重力）在C点以一垂直于纸面向里的初速度被释放，则电子可能绕O点做匀速圆周运动 【答案】D 【详解】A．等量同种点电荷形成的电场关于O点对称的A、B两点场强等大反向，场强不同，故A错误； B．等量同种正点电荷形成的电场在O点场强为零，从A点静止释放一不计重力的带正电粒子，在从A点向B点运动的过程中，场强先减小后增大，电场力始终指向O点，加速度先减小后增大，速度先增大后减小，故B错误； C．中垂线上的任意一点场强为 其中r为该点据点电荷的距离，θ为点电荷在该处场强与中垂线的夹角，由于 则 即 所以C、D两点场强无法判定，故C错误； D．电子（不计重力）在C点以一垂直于纸面向里的初速度被释放，若电子所受的电场力等于圆周运动的向心力，则电子可以绕O点做匀速圆周运动，故D正确。 故选D。 9．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP = 60°。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点电场强度的大小变为E2。则E2与E1之比为（   ） A．1：2 B．2：1 C． D． 【答案】A 【详解】电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1为 若将N点处的点电荷移到P点，O点的场强如图所示 则O点的场强大小E2为 则E2与E1之比为 E2：E1 = 1：2 故选A。 10．（2023春·江苏徐州·高一统考期中）下列现象中，利用了金属的静电屏蔽作用的是（　　） A．甲图中，建筑物顶部安装有避雷针以保护建筑物 B．乙图中，燃气灶电子点火器的放电电极做成针尖形 C．丙图中，油罐车尾部悬挂一根垂接地面的金属链条 D．丁图中，带电作业的工人要穿包含金属丝的织物制作的工作服 【答案】D 【详解】A．甲图中，建筑物顶部安装有避雷针是利用尖端放电，使云层所带的电和地上的电中和，以保护建筑物，但不是利用静电屏蔽作用，故A错误； B．因为电荷集中于形状比较尖端的地方，所以乙图中，燃气灶电子点火器的放电电极做成针尖形，但不是利用静电屏蔽作用，故B错误； C．丙图中，油罐车在运输的过程中，由于里面的油在晃动，也会摩擦产生静电，油罐车尾部悬挂一根垂接地面的金属链条可以及时把产生的电荷导走，但不是利用静电屏蔽作用，故C错误； D．丁图中，带电作业的工人要穿包含金属丝的织物制作的工作服，该工作服是用包含金属丝的织物制成的，这种服叫屏蔽服，其作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害，是利用了金属的静电屏蔽作用故D正确。 故选D。 11．如图显示了在外加电场强度为的匀强电场的情况下，无穷大导体板中静电平衡的建立过程.下列说法正确的是（    ）      A．图甲、图乙显示导体内部带负电的电子在静电力作用下运动，而带正电的离子不受静电力作用 B．图丙中，导体内部没有电荷 C．图丙中，导体内部没有电场 D．图丙中，导体表面和表面感应电荷将在导体内部产生一个水平向左的电场，大小也为 【答案】D 【详解】A．图甲、图乙显示了导体内部带负电的电子在静电力作用下向左运动，易知带正电的离子同样会受到静电力的作用，故A错误； BCD．图丙中导体表面和表面的感应电荷将在导体内部产生一个水平向左的电场，场强大小也为，与原电场叠加后，使得导体内部场强处处为零，但感应电场和原电场依然存在，故D正确，BC错误。 故选D。 12．（2023春·浙江杭州·高一浙江金华第一中学校联考期中）如图所示，原来不带电，长为l的导体棒水平放置，现将一个电荷量为+q（q>0）的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，A、B分别为导体棒左右两端的一点，静电力常量为k。当棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（   ） A．增加点电荷的带电量，导体静电平衡时O处的电子受到的电场力将增大 B．导体棒A点会感应出正电荷 C．导体棒上的感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度大小为零 D．导体棒上感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度大小 【答案】D 【详解】A．导体静电平衡时O处的电场强度为零，电子所受电场力为零，故A错误； B．导体棒A点会感应出负电荷，故B错误； CD．导体静电平衡时O处的电场强度为零，即感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度与电荷q在O点产生的电场强度等大反向，所以有 故C错误，D正确。 故选D。 1．保护知识产权、抵制盗版是我们每个公民的责任与义务，盗版书籍影响我们的学习效率．小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师．如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的(　　) A．4.8×10-19 C B．5.2×10-19 C C．5.6×10-19 C D．6.0×10-19 C 【答案】A　 【解析】元电荷为e＝1.6×10-19 C，物体的带电量一定是元电荷的整数倍，选项中的数据，只有4.8×10-19 C是元电荷的整数倍，故看不清的数字可能是4.8×10-19 C，故选A. 2．(多选)(2023年汕头一中期中)小明同学用自制的验电器进行了一些探究实验．如图所示，小明使验电器带了负电荷，经过一段时间后，他发现该验电器的金属箔片几乎闭合了．关于此问题，他跟学习小组讨论后形成了下列观点，你认为正确的是(　　) A．小球上原有的负电荷逐渐消失了 B．在此现象中，电荷不守恒 C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了 D．该现象是由于电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律 【答案】CD　 【解析】带负电的验电器在潮湿的空气中，经过一段时间后，小球上的负电荷(电子)被潮湿的空气导走了，但电荷在转移的过程中仍然守恒，故C、D正确，A、B错误． 3．如图所示，当一个带正电荷的小球C从远处慢慢移近不带电的金属棒AB的A端时，下列说法正确的是(　　) A．金属棒中的正、负电荷均不移动 B．金属棒中的负电荷向A端移动，同时正电荷向B端移动 C．金属棒中的正电荷向B端移动，负电荷不移动 D．金属棒中的负电荷向A端移动，正电荷不移动 【答案】D　 【解析】金属导电的实质是自由电子的定向移动，正电荷不移动，故A错误；当一个带正电的小球C从远处慢慢移近不带电的金属棒AB的A端时，由于异种电荷相吸引，故带负电的电子向A端移动，A端积累负电荷而带上负电，B端失去负电荷而带上正电，故B、C错误，D正确． 4．(重庆名校检测)如图所示，甲、乙、丙三个点电荷只在彼此库仑力作用下，在同一直线上都处于静止状态，则(　　) A．甲、乙两电荷可能是同种电荷 B．甲、丙两电荷可能是异种电荷 C．甲的电荷量一定比乙的电荷量大 D．甲的电荷量一定比丙的电荷量大 【答案】C　 【解析】根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，A、B错误；同时根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，D错误，C正确． 5．如图所示，竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A，在Q的正上方的P点用细线悬挂一质点B，A、B两点因为带电而相互排斥，使悬线与竖直方向成θ角．由于漏电，A、B两质点的电量逐渐减小，在电荷漏空之前悬线对悬点P的拉力T(　　) A．变小 B．变大 C．不变 D．无法确定 【答案】C　 【解析】以B为研究对象，质点受到重力G，A的斥力F1和线的拉力F2三个力作用，作出受力图如图．作出F1、F2的合力F，由三个共点力的平衡条件可知，F和G方向相反，大小相等，即F＝G，根据几何知识可知△FBF1∽△PQB，可得＝，又F＝G，可得F2＝G.在A、B两质点带电量逐渐减少的过程中，PB、PQ、G均不变，则F2不变，悬线对悬点P的拉力T＝F2大小也不变．C正确，A、B、D错误． 6．如图所示，两个带同种电荷的小球质量分别为m1和m2，带电荷量分别为q1和q2，用两段绝缘细线悬挂在天花板上的O点，平衡时两球间的连线水平，两段绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β，α<β，则下列说法正确的是(　　) A．若q1>q2，则m1>m2 B．若q1>q2，则m1<m2 C．一定有m1<m2 D．一定有m1>m2 【答案】D　 【解析】以m1为研究对象进行受力分析，结合库仑定律，由平衡条件得k＝m1g tan α；再以m2为研究对象，同理得k＝m2g tan β，因α<β，则m1>m2. 7．（多选）如图所示，平面内直线和垂直相交于点，、关于点对称，、关于点对称，是的中点，是的中点，则下列说法正确的是（　　）    A．若将电荷量为的点电荷放置在点，则、、、四点的电场强度相同 B．若在点和点两点分别放置等量的异种点电荷，则、、三点电场强度最小的是点 C．若在点和点两点分别放置等量的同种点电荷，一电子从点沿直线运动到点的过程中所受静电力的大小是先增大后减小的 D．若在点和点两点分别放置等量的正的点电荷，一电子从点由静止释放，电子将在、间做往返运动 【答案】BD 【详解】A．若将电荷量为的点电荷放置在点，则C、M、D、N四点的电场强度方向不同，故A错误； B．若在点和点两点分别放置等量的异种点电荷，由等量异种点电荷电场中电场线分布的对称性可知，在AB连线上中点O点电场强度最小；在中垂线CD上O点电场强度最大；因此、、三点电场强度最小的是点，故B正确； C．若在点和点两点分别放置等量的同种点电荷，则O点的电场强度是零，从O点沿MN的中垂线经过C点到无限远处，电场强度大小从零先增大，再减小到零；则电子从O点沿直线运动到C点的过程中，所受静电力的大小可能是一直增大的，也可能是先增大后减小的，故C错误； D．若在点和点两点分别放置等量的正的点电荷，则MN连线的中垂线上，关于O点对称的两点电场强度等大反向，所以电子在CO间与OD间受力具有对称性，都指向O点，所以将一电子从C点由静止释放，电子将在CD间做往返运动，故D正确。 故选BD。 8．有一接地的导体球壳，如图所示，球心处放一点电荷q，达到静电平衡时，则(　　) A．q的电荷量变化时，球壳外电场随之改变 B．q在球壳外产生的电场强度为零 C．球壳内、外表面的电荷在壳外的合场强为零 D．q与球壳内表面的电荷在壳外的合场强为零 【答案】D 【详解】A．由于球壳接地，在静电平衡后，球壳与大地是等势体，所以球壳外的电场为0，不随q的变化发生变化，A错误； B．平衡状态后，q与球壳内表面的电荷在壳外的合场强为零，q单独在球壳外产生的电场强度不为零，B错误； C D．金属球壳外表面接地，所以球壳外表面不带电，内表面带与q相反电性的电荷，当到达静电平衡状态后，q与球壳内表面的电荷在壳外的合场强为零，故C错误，D正确。 故选D。 9．（2023·云南曲靖·高二统考期中）(多选)滚筒式静电分选器由料斗A，导板B，导体滚筒C，刮板D，料槽E、F和放电针G等部件组成，C与G分别接于直流高压电源的正、负极，并令C接地，如图所示，电源电压很高，足以使放电针G附近的空气发生电离并产生大量离子。现在导电性能不同的两种物质粉粒a、b混合物从料斗A下落，沿导板B到达转动的滚筒C上，粉粒a具有良好的导电性，粉粒b具有良好的绝缘性，下列说法正确的是 A．粉粒a落入料槽F，粉粒b落入料槽E B．粉粒b落入斜槽F，粉粒a落入料槽E C．若滚筒C不接地而放电针G接地，实际工作中，这是不允许的 D．若滚筒C不接地而放电针G接地，实际工作中，这是允许的 【答案】AC 【详解】AB．滚筒式静电分选器工作原理，粉粒a具有良好的导电性，带电后到达正极C与正电荷中和，在重力作用下落入料槽F，粉粒b具有良好的绝缘性，带电后到达正极C，在D的作用下落入料槽E，故A正确，B错误； CD．为了安全避免触电事故发生，电源的正极要接地，故C正确，D错误。 故选AC。 10．(多选)如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B。下列实验方法中能使验电器箔片张开的是（　　） A．用取电棒C（带绝缘柄的导体棒）先跟B的内壁接触一下后再跟A接触 B．用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再靠近A，则验电器的金箔感应出负电荷并张开 C．用绝缘导线把验电器A跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒C与B的内壁接触 D．使验电器A靠近B 【答案】CD 【详解】A．手持一个带绝缘柄的金属小球C，把C接触B的内壁，由于净电荷只分布在外表面上，所以不能使小球C带上电荷，所以，再移出C与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电，故A错误； B．用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再靠近A，小球C带上正电荷，A的近端感应负电荷，A的远端感应正电荷，则金箔感应出正电荷并张开，故B错误； C．用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触后三者组成新的等势体，电荷将传递到A，使金属箔张开，故C正确； D．使验电器A靠近B，A将由于静电感应，金属球处带上负电荷，而金属箔处带上正电荷，使金属箔张开，故D正确。 故选CD。 11．(2023年广州一中期中)如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B静止在图示位置，其左侧固定着另一个带正电的小球A.已知B球的质量为m，带电荷量为q，静止时细线与竖直方向的夹角θ＝37°，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中(A、B可视为质点，重力加速度大小为g，静电力常量为k，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8). (1)求此时小球B受到的电场力大小和方向； (2)若小球A所带电荷量为Q，求A、B间的距离． 【答案】(1)，方向由A指向B (2) 【解析】(1)对小球B受力分析，得F＝mg tan θ ， 解得F＝，方向由A指向B. (2)由库仑定律有F＝， 解得r＝. 12．（2023春·江苏镇江·高一校考期中）如图所示， 用一根绝缘细线悬挂一个带电小球， 小球的质量为、电荷量为， 现加一水平的匀强电场， 平衡时绝缘细线与竖直方向的夹角为， 重力加速度大小为。 （1）求该匀强电场的电场强度大小； （2） 如果将电场方向顺时针旋转角并改变电场强度的大小， 小球平衡时， 绝缘细线与竖直方向夹角仍为， 求改变后的匀强电场的电场强度大小。 【答案】（1） ；（2） 【详解】（1）对小球受力分析，小球受到重力、电场力和细线的拉力，如图所示 由平衡条件得 解得 （2）将电场方向顺时针旋转角、电场强度大小变为后，小球所受电场力方向也顺时针转过角，大小为 此时电场力与细线垂直，如图所示 根据平衡条件得 解得 13．（2023·江西上饶·高二校考期中）如图所示，两异种点电荷的电荷量均为，绝缘竖直平面过两点电荷连线的中点且与连线垂直，平面上、、三点位于同一竖直线上，，点电荷到点的距离也为。现有电荷量为、质量为的小物块（可视为质点），从点以初速度向滑动，到达点时速度恰好减为零。已知物块与平面的动摩擦因数为。求： (1)点的电场强度的大小； (2)物块运动到点时加速度的大小和方向； (3)物块通过点的速度大小。 【答案】(1)；(2)，方向竖直向上；(3) 【详解】(1)正、负点电荷在A点产生的场强 A点的电场强度的大小 (2)由牛顿第二定律得 解得 方向竖直向上； (3)小物块从A到B过程中，设克服阻力做功Wf，由动能定理得 小物块从A到O过程中 解得 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 k $$