9.4 静电的防止与利用-【经纶学霸】2026-2027学年高二物理必修第三册4星学霸黑白题（人教版）江苏专版

4.D解析：由于薄板带负电，根据对称性可知，该薄板在A点 形成的场强方向由A指向B,该场强大小为E',根据场强的 查加原理可知A点的合场强为是=5，解得E经+8， 9d2 根据对称性可知，薄板在B点产生的场强和在A点产生的 场强大小相等，方向相反，故B点的电场强度大小为E”= E'+h9=10a+E,故选D. d2 9d2 5.C解析：根据对称性的特点可知，AB棒与DE棒在O点的 合场强为0，AF棒与DC棒在O点的合场强也为0，所以EF 棒与点电荷+Q的合场强也为0，则有EF棒的场强大小与点 电荷+Q在O点的场强大小相等，所以有EF=E。= 312=2,若移走+0及AB边上的细棒，则0点电场强 度大小为EF棒与DE棒的合场强大小，有E=2 EEFCOs30°= 434C,所以C正确，ABD错误故选C 3L2 6.D解析：根据题设，：轴上=今处的合场强为0，说明感应 电荷在该处激发的电场与点电荷q在该处激发的电场等大 反向，点电荷？在该处激发的场强大小E三：，故感应电 有在：销上=±宁处流发的肠强大小也为品，在：轴 上：=处的合畅强大小为是+是-故D正 确，ABC错误故选D. 7.C解析：据题意，从乙图可以看出，P点电场方向为水平向 左；由图乙可知，设P点与+q之间的连线与两电荷连线之间 的夹角为0，其中c0s0=d, 。,正、负电荷在P点电场叠加，其 大小为8=24号·0=2必是·24婴故透项C正爽 故选C. 8.B解析：当P点的电荷量为-q时，根据电场的对称性，可得 在0点的电场强度为0，当P点的电荷为+q时，由-q和+2q 两个电荷等效替代，故0点电场可以看作均匀带电圆环 和+2q产生的两个电场的叠加，故0点的电场强度为E=0+ 是，电场方向为+2☑在0点的电场方向，即方向沿半径背 离P点，故B正确，ACD错误故选B. 9.kQL。 解析：设想将圆环等分为n个小段，当n相当大 (L2+R2)2 时，每一小段都可以看作点电荷，其所带电荷量为：9=？. 由点电荷场强公式可求得每一点电荷在P处的场强为： E=k2 4o "nr2 n(R2+L2) 由对称性可知，各小段带电环在P处的场强E的分量E,相 必修第三册 互抵消，而分量E,之和即为带电圆环在P处的场强E, 如图， L kOL 故Ep=nE.=nX -X一=一 n(R+)T(+R2)2 第4节静电的防止与利用 白题 基础过关 1.D2.B3.B 4.C解析：ABC.由于静电感应，金属球壳B内壁感应出负电 荷，A带正电，则B的空腔内电场强度不为零；金属球壳B外 表面接地，大地中电子跑到球壳B的外表面将正电荷中和， 所以B带负电，故AB错误，C正确；D.达到静电平衡后，由 于金属球壳B起到静电屏蔽作用，使得金属壳B外的场强 为零，即金属壳B外C点电场强度为零，故D错误.故选C. 5.D解析：A.气体分子被电离成正离子和电子的过程中电荷 守恒，故A错误；B.元电荷e=1.6×10-19C,任何带电体带电 量只能是元电荷的整数倍，粉尘带的电荷量大小不可能为 2.0×10~19C,故B错误；CD.根据题意，电子在向着A运动的 过程中附着在粉尘上，可知，板状收集器A连接的是高压电 源的正极，线状电离器B连接的是高压电源的负极，故C错 误，D正确.故选D. 黑题应用提优 1.B解析：处于静电平衡状态的导体，其内部电场强度处处 为零，感应电荷产生的电场在导体内的电场线一定与点电荷 的电场线反向故选B. 2.B解析：AB.C点处于点电荷和感应电荷产生的电场中，所 以C点的电场强度不等于零：金属空心导体放在点电荷的 电场中，出现静电感应现象，最终处于静电平衡状态，导体内 部的场强处处为零，所以B、A两点的电场强度都为零，则 E4=EB<Ec,故A错误，B正确；C.如果不接地，金属球右侧 外表面感应出负电荷，左侧外表面感应出正电荷，左侧与大 地相连，大地的电子与左侧外表面正电荷中和，因此左侧外 表面不带电，选项C错误：D.处于电平衡的导体的电势处 处相等，其内表面不带电，故选项D错误故选B. 3.B解析：A.金属网可以屏蔽网外电荷产生的电场，验电器 的两金属箔片不带电，不会张开，故A错误；B.金属网没有 接地，网内带电体可以使验电器发生静电感应，使金属箔片 张开，故B正确；CD.金属网接地，网内的带电体对网外无影 响，网外的带电体对网内也无影响，不能使验电器发生静电 感应现象，金属箔片不能张开，故CD错误故选B. 4.C解析：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电量相等的正、负电荷在α、 b、c点产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消.根据等量 异种电荷场强分布特点可知正、负电荷在a、b、c点产生的场 黑白题06 强大小关系为E。=E,<E。,所以金属球上的感应电荷在a、 b、c三点的场强大小为E=E,<E。,故选C. 5.B解析：A在空心金属球内，由于静电感应，使得C外表面 带正电，B、C相互吸引，所以B向右偏；而金属空腔C可以 屏蔽外部的B的电场，所以B的电荷对空腔C的内部无影 响，所以A位置不变，故B正确，ACD错误.故选B. 压轴挑战 6.C解析：A.如果A带电，则会感应B内部带异种电荷，外部 电性与A相同，那么EM≠0，Ew≠0，故A错误；B.如果B带 电，由于同种电荷的排斥，电荷只分布在外表面，E内=0，即 Ey=0,Ev≠0，B错误；C.如果A、B带等量异种电荷，A与B 的静电感应使B外表面恰好无电荷，则EM≠0，Ew=0,故 C正确；D.若使A带电，B接地，是接地屏蔽，EM≠0，Ew=0, D错误.故选C. 第九章章末检测 1.B2.A3.C 4.B解析：圆环上的剩余电荷在0点产生的电场等效为-q电 荷在0点产生的电场，其电场强度大小为岳一侣，方向水平 向右，在F点电荷量为-q的电荷在0点产生的电场强度大 小为热条方向水平向左，0点的合扬强大小为 ®E-B,=,方向水平向右，带电量为+Q的试探电荷变 到的电场力大小为F=0E紧，方向水平向右，故选日 5.A解析：ABC.以A球为研究对象，分析受力如图1，设B 对A的库仑力F废与墙壁的夹角为日，由平衡条件得竖直墙 面对小球A的弹力为N,=m4gtan0,将小球B向左推动少许 时0减小，则N,减小再以AB整体为研究对象，分析受力如 图2所示，由平衡条件得F=N1,N2=(m4+mg)g,则F减小， 地面对小球B的弹力一定不变，故A错误，BC正确.D.库仑 力F康= oe0由于0减小，则coms日增大，F减小，根据库仑 mA吕 建F库=k9,,可知，两球之间的距离增大，故D正豌 选A. N N m (mx+mg)g 图1 图2 6.D解析：A.根据对称性分析可知，在关于0点对称的左右 圆环上各取一个微元所带的电荷组成等量异种电荷，OP为 等量异种电荷连线的中垂线，所以电场强度方向与OP垂 直，根据平行四边形定则知，圆环在OP上电场强度方向垂 直于OP,水平向右，从P到0电场强度大小逐渐变大，小球 参考答案与解析 受到的电场力逐渐增大，故A错误：B.水平方向上，小球处 于平衡态，所以小球受到杆的弹力大小与电场力大小相等， 则Eg=FN,由滑动摩擦力公式f=uFN,从P到O电场强度大 小逐渐变大，故小球受到的摩擦力∫逐渐变大，故B错误； C.竖直方向上由牛顿第二定律得mgf=ma,因为f增大，加 速度可能一直减小，也可能先减小再反向变大，故C错误； D.小球的加速度如果一直减小，则小球的速度一直增大，动 能也会一直变大；若小球的加速度先减小再反向变大，则小 球的速度先变大再变小，那么小球的动能也是先变大再变 小，故D正确.故选D. 7.D解析：AC.由于两试探电荷所受静电力的方向均与x 轴正方向相同，所以A点电场强度方向沿x轴正方向，B点 电场强度方向沿x轴负方向，由此可知，点电荷Q应位于AB 间，且应为负电荷，故AC错误；B.由图像可知E。= 。 品VC=30vcB,-g0vc-9vc,所u吃-9 90.3 E。1 (x-0.4)2,E=k。0 故B错误；D.根据E。=k,Q (08)2,解得x 0.5m,故D正确.故选 8.(1)2mgR3 2 o2m(2)。mg69 解析：(1)对A受力分析，受重力mg、圆环弹力F4、库仑力 FA,如图所示： 445. 452 F 30 由正弦定理可得，mg FRA sin 45 sin 30' 又Fa4=k99B 2)解得V2sR kg 对B受力分析，受重力mg、圆环弹力FB、库仑力FAB,由正 弦定理可得mF加 sin 45 sin 60' 3 又FB=Fm,解得mg=3m (2)A、B两球处于同一水平线上时，对B受力分析，受重 力mg、圆环弹力N、库仑力F',如图所示： 60 黑白题07第4节静电的防止与利用 白题 基础过关 限时：9min 题型1静电平衡 4.(2025·福建厦门质检)如图所示，把原来不 1.如图，导体棒原来不带电，现将一电荷量为q 带电的金属壳B的外表面接地，将一带正电的 的正点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左 小球A从小孔放入球壳内，但不与B发生接 端R处，A、B为棒上中心轴线上的两点，A距 触，达到静电平衡后，则 ( 离棒左端为L,A、B间的距离也为L,静电力常 数为k.当棒达到静电平衡后 ( A.棒左端感应出正电荷，⑧ A B 右端感应出负电荷 B.A点场强大于B点的场强 C.A点场强小于B点的场强 A.球壳内电场强度为零 D.棒上感应电荷在A点产生的场强大小 B.B不带电 为、 C.B的内表面带负电 (R+L)2 D.金属壳B外的C点电场强度不为零 题型2尖端放电 题型4静电吸附 2.如图所示是检验带电体A(上表面)、B(尖端) 5.(2024·吉林通化期末)静电除尘器由板状收 处带电情况的实验装置.则 ( 集器A和线状电离器B组成，其原理图如图 A.带电体A处比B处电荷 密集 所示.B附近的气体分子被电离成正离子和电 B.带电体B处比A处电荷 子，其中电子在向着A运动的过程中附着在粉 密集 尘上.粉尘在静电力的作用下被吸附到A上， C.验电器的C处做成球形是为了美观 最后在重力作用下落入下面的漏斗（未画出） D.验电器的C处做成球形是为了让更多电 中，达到除尘的目的.下列说法正确的是 荷分布在C处 ( 题型3静电屏蔽 3.（2025·广西南宁质检)如图所示，某同学先 用金属网把不带电的验电器罩起来，再用带正 电的金属球靠近金属网但不与接触.下列说 法中正确的是 A.气体分子被电离成正离子和电子的过程中 A.验电器的箔片会张开 电荷不守恒 B.P、Q两点电势相等 C.金属网P端感应出正 B.粉尘带的电荷量大小可能为2.0×10-19C 电荷 C.板状收集器A连接的是高压电源的负极 D.验电器和金属网之间场强不为零 D.线状电离器B连接的是高压电源的负极 第九章黑白题013 黑题应用提优 限时：l5min 1.矩形金属导体处于正点电荷Q产生的电场 到小球球心0的距离相等.如图所示，球内α、 中，静电平衡时，感应电荷产生的电场在导体 b、c三点到球心距离也相等，金属球上的感应 内的电场线正确的是 电荷在a、b、c三点的场强大小分别为En、E。、 E,则三者相比 ( M b A.E。=E6=E。 B.En=E6>E。 Q C.E。=E<E。 nE=E号 C D 5.将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带 2.（2024·河北保定期初)如图所示，接地的空 电的金属空心球C内（不与球接触），另有一 心金属球壳的右侧放有带正电的小球Q,金属 个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠 球壳达到静电平衡后，A、B、C三个点处的电 近，如图所示，于是有 场强度大小分别为E4、EB、Ec,则下列说法正 确的是 ( B白 Q A.A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向 B.A的位置不变，B向右偏离竖直方向 A.EA<ER<Ec C.A向左偏离竖直方向，B的位置不变 B.EA=EB<E。 D.A和B的位置都不变 C.金属球壳左侧外表面带正电 压轴挑战川 D.金属球壳内侧带正电 6.如图所示，导体球A与导体球 3.(2024·陕西西安期中)在如图所示的实验 A 壳B同心，原来都不带电，也 中，验电器的金属箔片会张开的是 ( 不接地，设M、N两点的场强大 小分别为Ey和EN,下列说法中正确的是 Q a 绝缘地垫 绝缘地垫 A B A.若使A带电，则Ey≠0，EN=0 金属网 B.若使B带电，则EM≠0，Ev≠0 C.若使A、B分别带上等量异种电荷，则 地 EM≠0，EN=0 C 0 D.若使A带电，B接地，则EM=0,EN=0 4.一金属小球原来不带电，现在小球的直径延长 线上放置两带电量相等的正、负电荷M、N且 进阶突破拔高练P03 必修第三册黑白题014