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）

第4节静电 白题 基础过关 题型1静电平衡 1.如图，导体棒原来不带电，现将一电荷量为9 的正点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左 端R处，A、B为棒上中心轴线上的两点，A距 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， 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 D.棒上感应电荷在A点产生的场强大小 为、g (R+L)2 题型2尖端放电 2.如图所示是检验带电体A(上表面)、B(尖端) 处带电情况的实验装置.则 A.带电体A处比B处电荷 密集 B.带电体B处比A处电荷 密集 C.验电器的C处做成球形是为了美观 D.验电器的C处做成球形是为了让更多电 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.验电器的箔片会张开 B.P、Q两点电势相等 C.金属网P端感应出正 电荷 D.验电器和金属网之间场强不为零 第九章 的防止与利用 限时：9min 4.（2025·福建厦门质检)如图所示，把原来不 带电的金属壳B的外表面接地，将一带正电的 小球A从小孔放入球壳内，但不与B发生接 触，达到静电平衡后，则 A.球壳内电场强度为零 B.B不带电 C.B的内表面带负电 D.金属壳B外的C点电场强度不为零 题型4静电吸附 5.(2024·吉林通化期末)静电除尘器由板状收 集器A和线状电离器B组成，其原理图如图 所示.B附近的气体分子被电离成正离子和电 子，其中电子在向着A运动的过程中附着在粉 尘上.粉尘在静电力的作用下被吸附到A上， 最后在重力作用下落人下面的漏斗（未画出） 中，达到除尘的目的.下列说法正确的是 电源 A.气体分子被电离成正离子和电子的过程中 电荷不守恒 B.粉尘带的电荷量大小可能为2.0×10-19C C.板状收集器A连接的是高压电源的负极 D.线状电离器B连接的是高压电源的负极 黑白题013 黑题 应用提优 1.矩形金属导体处于正点电荷Q产生的电场 中，静电平衡时，感应电荷产生的电场在导体 内的电场线正确的是 Q④ Q④ D 2.（2024·河北保定期初)如图所示，接地的空 心金属球壳的右侧放有带正电的小球Q,金属 球壳达到静电平衡后，A、B、C三个点处的电 场强度大小分别为E4、EB、Ec,则下列说法正 确的是 ( A.EA<EB<Ec B.EA=EB<E。 C.金属球壳左侧外表面带正电 D.金属球壳内侧带正电 3.(2024·陕西西安期中)在如图所示的实验 中，验电器的金属箔片会张开的是 Q 绝缘地垫 绝缘地垫 A B 金属网 8 C D 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 必修第三册：R刷 限时：l5min 到小球球心0的距离相等.如图所示，球内α、 b、c三点到球心距离也相等，金属球上的感应 电荷在a、b、c三点的场强大小分别为E。、E，、 E。,则三者相比 M 8 b A.En=E6=E。 B.E=E>E C.E。=E6<E。 nE,6号 5.将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带 电的金属空心球C内（不与球接触），另有一 个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠 近，如图所示，于是有 ) B白 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 C.A向左偏离竖直方向，B的位置不变 D.A和B的位置都不变 压轴挑战川 6.（多选)如图所示，导体球A与 M 导体球壳B同心，原来都不带 N 电，也不接地，设M、N两点的场强大小分别 为E,和EN,下列说法中正确的是 A.若使A带电，则EM≠0，Ew=0 B.若使B带电，则EM=0,EN≠0 C.若使A、B两球分别带上等量异种电荷， 则EM≠0，EN=0 D.若使A球带电，B球接地，则EM=0,Ew=0 进阶突破拔高练P03 黑白题014Q,带-Q,的带电球在P点产生的场强大小为E,=k 1 82 3R)2, 方向向左.假设半径为2R的球均匀带正电Q,其在P点产生 的场强大小为E2=k 402,方向向右。所以将其中半径为R 与A相切的小球体B(球心为O2)部分的电荷量变为等量负 5kQ,故 电，此时在P点产生的场强大小为E=E,-2E,44R, 选A 2.D解析：若将这个圆环缺口补上，并且补上部分的电荷密 度与原有缺口的环体上的电荷密度相等，这样就形成一个电 荷分布均匀的完整带电圆环，则圆心O处的合场强为0.因 此缺口环在圆心0处的场强与补上部分在圆心0处的场强 大小相等，方向相反.由题意，补上部分可视为点电荷，电荷 量为30在0处的场强大小为20 (2r-d户，方向由间隙指 向圆心，则缺口环在0处的场强大小为，01 (2m-d,2,方向由 圆心指向间隙， 3.A解析：假设在0点有一个完整的带电荷量为2g的带电 球壳，设完整球壳在M点产生的场强大小为E。,左半球壳 在M点产生的电场强度大小为E左，右半球壳在M点产生的 电场强度大小为E右，根据电场叠加原理E左+E右=E。,根据 题意么-名米器对常在可得：=，解得一冷-品， 故选A 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 叠加原理可知，A点的合场强为E'包=E,解得E'=忽+E 9d2 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'+k9=10+B,故选D. d2 92 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0点的场强大小相等，所以有Es=E。= 之一W 度大小为EF棒与DE棒的合场强大小，有E=2 EEFCOS30°= 450,所以C正确，ABD错误.故选C 3L2 6.D解析：根据题设，：轴上=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g在该处激发的场强大小E=kg,故感应电 9h21 荷在2轴上2士仁处激发的场强大小也为号，在：细 上=2处的合场强大小为是+是=地，故D正 必修第三册·RJ 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+g之间的连线与两电荷连线之间 的夹角为0，其中cs0=,正、负电荷在P点电场叠加，其 大小为E=2号·m0=24号·-2冰号故选项C正确 2 r 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+2g产生的两个电场的叠加，故0点的电场强度为E=0+ k29,电场方向为+2g在0点的电场方向，即方向沿半径背 R2 离P点，故B正确，ACD错误故选B. 9.hoL 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：g= n 由点电荷场强公式可求得每一点电荷在P处的场强为： E=kQ、 nr2 n(R2+12) 由对称性可知，各小段带电环在P处的场强E的分量E,相 互抵消，而分量E,之和即为带电圆环在P处的场强E, 如图， 故Ep=nE.=n L kQL n(R+L)I(L2+R)是 第4节静电的防止与利用 白题基础过关 1.D解析：A.由于q为正电荷，根据静电感应规律可知棒左 端感应出负电荷，右端感应出正电荷，故A错误；BC.处于静 电平衡的导体是等势体，内部场强处处为零，A、B两点的场 强都是零，故BC错误；D.静电平衡时A点的合场强为零，因 此感应电荷在A点的场强与点电荷g在A点的场强等值反 向，得棒上感应电荷在A点产生的场强大小为E,三，g (R+L)2, 故D正确.故选D. 2.B解析：AB.在导体外表面，越尖锐的位置单位面积上分布 的电荷越多，所以带电体B处比A处电荷密集，故A错误， B正确：CD.验电器的C处做成球形是为了使更多的电荷分 布在比较尖的金属箔片上，故C错误，D错误故选B. 3.B解析：A.依题意，由于金属网的静电屏蔽，导致验电器的 箔片不会张开，故A错误；B.金属网处于静电平衡状态，是 一个等势体，P、Q两点电势相等，验电器和金属网之间场强 为零，故B正确，D错误；C.用带正电的金属球靠近金属网， 由于静电感应，金属网P端感应出负电荷，故C错误.故 选B. 4.C解析：ABC.由于静电感应，金属球壳B内壁感应出负电 黑白题06 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=1.6×1019C,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 2.0×10-1C,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 EA=Ea<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.处于静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 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.BC解析：如果A带电，会感应B使B内部带电与A相异 外部带电与A相同，那么EM≠0、Ew≠0，故A项错误.如果B 带电，由于同种电荷相斥，B所带的电荷只会分布在B的外 表面，那么Ey=0、Ex≠0，故B项正确.如果A、B带上等量异 种电荷，A与B的静电感应使B的外表面恰无电荷，则EM≠ 0、Ew=0,故C项正确.如果A带电、B球接地，是静电屏蔽，B 的内表面会感应出与A等量的异种电荷，B的外表面无电 荷，则EM≠0、Ew=0,故D项错误 第九章章末检测 1.B解析：A.图甲中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在 参考答案与解析 两个带正电的极板A上，故A错误；B.图乙中，建筑物顶端 的避雷针利用了尖端放电原理，故B正确；C.图丙中，采用 金属编织网包裹着导体线芯是屏蔽线外的电磁信号干扰，故 C错误；D.图丁中，毛皮与橡胶棒摩擦起电时，毛皮带正电 是因为在摩擦过程中它失去了带负电的电子，故D错误.故 选B. 2.A解析：四个电荷的电荷量相等，两条对角线的电荷都是 一对等量异种点电荷，在交点处的电场强度的方向指向负电 荷，且大小相等，则合场强的方向水平向左根据对称性可 知，电场强度的大小为E合=2× 200s45°=42，故 212 (2 选A. 3.C解析：A.感应电荷“近异远同”，因不确定Q的位置，无 法确定A点的电性，故A错误；BC.处于静电平衡状态的导 体，导体内部场强处处为零，所以绝缘导体上的感应电荷在 导体内部C点产生的场强大小等于点电荷Q在C点产生场 强的大小，感应电荷在C点产生的电场不为0，故B错误， C正确：D.若用手触摸一下导体，触摸后地面上的负电荷将 被吸引到导体上，故放手后导体带上了负电荷，故D错误故 选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，其电场醒度大小为8一是方向水平 右，在F点电荷量为-q的电荷在0点产生的电场强度大小 西么28：4，方向水平向左，0点的合场强大小为B时 6,-3,方向水平向右，带电量为+Q的试探电荷受到的 电场力大小为F=QE=,方向水平向右，故选B 5.BC解析：AB.对B受力分析如图所示，由平衡条件可得 E使=6，B由于漏电而下降少许后重新平衡，0增大，故小 球A、B间的库仑力变大，故A错误，B正确：C.B对筒壁的 压力为FN=mggtan0,0增大，可知B对筒壁的压力变大，将 小球A、B看成整体，小球A、B水平方向受力平衡，可知筒壁 对A的压力等于筒壁对B的压力，根据牛顿第三定律可知， 小球A对筒壁的压力变大，故C正确；D.将小球A、B看成整 体，小球A、B竖直方向受力平衡，筒底对A的支持力等于小 球A、B的重力，根据牛顿第三定律可知，小球A对筒底的压 力不变，故D错误故选BC. F FN A 6.D解析：A.根据对称性分析可知，在关于O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 黑白题07