内容正文:
高中物理人教版必修三重点考点解读
考点3 静电的防止和利用
知识网络
考点解读
静电
感应
1.放入电场中的导体,自由电荷定向移动形成感应电荷的过程。
2.感生电荷形成
导体接近带电体,自由电子被推斥至远端,近端遗留正电荷。
3.接地影响
接地时电子流向大地,导体因失去电子带正电荷。
4.感应起电
利用静电感应起电机使金属导体带电的过程。
静电
平衡
(1)定义:导体放入电场中,附加电场与原电场的电场强度在导体内部大小相等且方向相反,使得叠加电场强度为零时,自由电荷不再发生定向移动,导体达到静电平衡状态
(2)处于静电平衡状态的导体的特点
①导体内部的电场强度处处为零
②导体是一个等势体,导体表面是等势面
③导体表面处的电场强度方向与导体表面垂直
④导体内部没有净电荷,净电荷只分布在导体的外表面上
⑤在导体外表面越尖锐的位置,净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大,凹陷的位置几乎没有净电荷
尖端
放电
导体尖端周围电场使空气电离,电离出的与导体尖端电荷符号相反的电荷与尖端的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷
静电
屏蔽
处于电场中的封闭金属壳,由于内部电场强度处处为零,从而外电场对壳内仪器不会产生影响
能力素养提升
静电屏蔽不一定要用密封的金属容器。高压输电线上方的两条导线与大地形成的稀疏金属“网”,把高压线屏蔽起来。
针对性训练
1 (2026浙江杭州浙江)下列说法正确的是( )
A.如图甲所示,牛顿运用了实验和逻辑推理相结合的方法研究了物体下落规律
B.如图乙所示,库仑用扭秤实验验证了库仑定律,运用了放大法
C.如图丙所示,飞机机翼上有多条“尖针”装置,其目的是通过尖端放电的方式导走飞机表面的净电荷
D.如图丁所示,维修高压线路的电工穿绝缘衣比金属衣更安全
答案 BC
解析 如图甲所示,伽利略运用了实验和逻辑推理相结合的方法研究了物体下落规律,A错误;如图乙所示,库仑用扭秤实验验证了库仑定律,运用了放大法,B正确;如图丙所示,飞机机翼上有多条“尖针”装置,其目的是通过尖端放电的方式导走飞机表面的净电荷,C正确;如图丁所示,维修高压线路的电工穿金属衣起到静电屏蔽作用,能屏蔽高压线电场,所以穿金属衣比绝缘衣更安全,D错误。
2.(2026年4月辽宁沈阳三模)磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架,分子层之间具有弹性,可近似类比成劲度系数为的轻质弹簧。细胞膜上的离子泵可以输运阴阳离子,使其均匀地分布在分子层上,其结构示意如图所示。已知无限大均匀带电薄板周围的电场为匀强电场,静电力常量为k,介质的相对介电常数为,细胞膜的面积。当内外两膜层分别带有电荷量Q和-Q时,关于两分子膜层之间距离的变化情况,下列说法正确的是( )
A. 分子层间的距离增加了
B.分子层间的距离减小了
C.分子层间的距离增加了
D.分子层间的距离减小了
答案 B
【解析】当内外两膜层分别带有电荷量Q和-Q时,两膜层之间电场力为引力,在该引力作用下,分子层之间的距离减小,令距离减小量为△x,分子层之间具有弹性,可近似类比成劲度系数为k’的轻质弹簧,由于无限大均匀带电薄板周围的电场为匀强电场,细胞膜的面积S>>,则膜层周围的电场也可近似看为匀强电场,令电场强度为E,可知单独一个极板产生的场强为E/2,则有k’△x=Q·E/2,根据电容的表达式,C=,C=,根据电场强度与电势差的关系,E=U/d,联立解得△x=,即分子层间的距离减小了,B正确。
3.(2026河南名校联考)当我们使用有线话筒扩音时,有些由于周围环境中的静电现象或其他原因产生的电信号会通过话筒线混入功率放大器中进行放大,影响扩音的效果。因此,很多优质的话筒线在构造上都采取了如图甲所示防备措施。在燃气灶和燃气热水器中,常常安装电子点火器,接通电子线路时产生高电压,通过高压放电的电火花来点燃气体。点火器的放电电极是钉尖形如图乙所示。一位老师表演了一个“魔术”:如图丙所示,一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐(金属)片,把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香,很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇,顿时塑料瓶清澈透明,停止摇动,又是烟雾缭绕。超高压带电作业的工人穿戴的工作服图如图丁所示,要用包含金属丝的织物制成。以上四个实例中,应用到的物理知识有哪些?( )
A.尖端放电
B.静电屏蔽
C.静电吸附
D.摩擦起电
答案 ABC
解析 优质的话筒线在构造上都采取了如图甲所示防备措施,应用了静电屏蔽; 在燃气灶和燃气热水器中,常常安装电子点火器,接通电子线路时产生高电压,通过高压放电的电火花来点燃气体。点火器的放电电极是钉尖形如图乙所示,应用的是尖端放电;如图丙所示,一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐(金属)片,把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香,很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇,顿时塑料瓶清澈透明,停止摇动,又是烟雾缭绕,应用的是静电吸附; 超高压带电作业的工人穿戴的工作服图如图丁所示,要用包含金属丝的织物制成,应用的是静电屏蔽。所以以上四个实例中,应用到的物理知识有ABC。
4 (2026·广东潮州校考)为了避免雷击损坏建筑,我们常在建筑顶部安装避雷针,当低空带负电的云团靠近避雷针时,云团和地面之间形成电场分布,避雷针的顶端及周围形成的电场的等势面(相邻等势面间的电势差相等)和电场线分布情况如图1所示,电场中有A、B、C、D、E五点,其中D、E为避雷针上的两点。则下列说法正确的是( )
图1
A.图中实线为等势线
B.A点电场强度可能等于B点电场强度大小
C.D点的电势低于E点的电势
D.电子在A点的电势能大于其在C点的电势能
答案 D
解析 电场线是由正电荷或无穷远出发,终止于无穷远或负电荷,图中实线为电场线,根据等势线与电场线垂直,可知图中虚线为等势线,故A错误;根据电场线越密,电场强度越大,可知A点电场强度小于B点电场强度大小,故B错误;由题知,低空带负电的云团靠近避雷针,则电场线由避雷针指向低空带负电的云团,根据沿着电场线方向,电势不断降低,可知D点的电势高于E点的电势,故C错误;根据沿着电场线方向,电势不断降低,可知C点的电势高于A点的电势,根据负电荷在电势越低处,电势能越大,可知电子在A点的电势能大于其在C点的电势能,故D正确。
5 .(2026·广东中山高三检测)如图所示,雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时,在避雷针周围形成电场,电场的等差等势面a、b、c、d分布情况如图所示,在等势面中有A、B、C三点。下列说法中正确的是( )
A.避雷针附近的电场是匀强电场
B.A点的电场强度比B点小
C.a、b、c、d等势面中a的电势最低
D.有一带负电的雨点从乌云中下落,电场力做正功
答案 D
解析 匀强电场的等势线应是一簇平行线,由题图可知避雷针附近的电场不是匀强电场,故A错误;等差等势面越密集电场强度越大,所以A点的电场强度比B点大,故B错误;乌云带负电,则电场线终止于乌云,根据沿电场线方向电势降低可知a、b、c、d等势面中a的电势最高,故C错误;有一带负电的雨点从乌云中下落,雨点所受电场力方向与速度方向夹角小于90°,电场力做正功,故D正确。
6 .(2025·陕西安康市模拟)将一不带电的导体P置于匀强电场中后,导体周围的电场线分布示意图如图所示。对导体P及其周围电场的判断正确的是( )
A.Ea>Eb,φa<φb
B.导体上的感应电荷形成的电场在c点处的电场强度等于在d点处的电场强度
C.将一正试探电荷从a点移动到b点,电势能增加
D.导体P左侧表面的电势高于右侧表面的电势
答案 B
解析 电场线越密集的地方,电场强度越大,则有Ea>Eb,处于静电平衡下的导体,其表面为等势面,由于沿着电场线方向电势逐渐降低,则有φa>φb,故A、D错误;由于导体内部的电场强度处处为零,则导体表面的感应电荷形成的电场在导体内各处的电场强度大小与该处的外电场的电场强度大小相等、方向相反,而外电场为匀强电场,则c点处的电场强度等于d点处的电场强度,故B正确;由于φa>φb,则将一正试探电荷从a点移动到b点,其电势能减少,故C错误。
7 在一次科学晚会上,一位老师表演了一个“魔术”:如图所示,一个没有底的空塑料瓶中固定着一根铁锯条和一块易拉罐(金属)片,把它们分别跟静电起电机的两极相连.在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香,很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕.当摇动起电机时,塑料瓶里变得清澈透明,停止摇动,瓶里又是烟雾缭绕.关于以上实验,下列说法正确的是( B )
A.室内的空气湿度越大,实验效果越好
B.若锯条接电源负极,金属片接正极,则这些烟尘附着在金属片上面
C.摇动起电机前,需先让烟尘颗粒带上电荷,实验才能成功
D.起电机摇动时,塑料瓶内金属片处电场强度最大
答案 B
解析 潮湿的空气易于导电,则起电机产生的静电不容易在铁锯条和易拉罐(金属)片上积累,则该实验不易成功,A错误;锯条和金属片间的电场让空气电离,电离出的电子让烟尘颗粒带负电,不需先让烟尘颗粒带上电荷,C错误;若锯条接电源负极,金属片接正极,带负电的烟尘附着在金属片上面,B正确;起电机摇动时,铁锯条处聚集的电荷最密集,则电场强度最大,D错误.
8 如图所示是用一种新型“静电”绝缘纤维布制成的口罩.熔喷布经驻极工艺,表面带有电荷,它能阻隔直径极微小的病毒,这种静电的阻隔作用属于( D )
A.静电屏蔽 B.摩擦起电
C.尖端放电 D.静电吸附
答案 D
解析 熔喷布表面带有电荷,当极微小的病毒靠近时,由于静电感应而带电,从而被熔喷布吸附,其原理为静电吸附,选项D正确.
9 如图所示,某同学在桌上放两摞书,然后把一块洁净的玻璃板放在上面,使玻璃板离开桌面2~3cm,在宽约0.5cm的纸条上画出各种舞姿的人形,用剪刀把它们剪下来,放在玻璃板下面,再用一块硬泡沫塑料在玻璃上来回擦动,此时会看到小纸人翩翩起舞.下列哪种做法能使实验效果更好( D )
A.将玻璃板换成钢板
B.向舞区哈一口气
C.将玻璃板和地面用导线连接
D.用火把舞区烤一烤
答案 D
解析 钢板是导体,与泡沫塑料摩擦时不易带电,效果并不好,故A错误;向舞区哈一口气时,由于哈出的气中含有大量的水分,玻璃板所带电荷量会减小,效果减弱,故B错误;将玻璃板和地面用导线连接时,可能会有一部分电荷流入大地,效果不明显,故C错误;用火烤会使玻璃板更加干燥,更容易发生静电现象,实验现象更明显,故D正确.
10 真空中的O点固定一带负电的点电荷-Q,一原来不带电的金属球从右侧靠近点电荷放置,由于静电感应,金属球左右两侧表面就聚集了等量异种电荷,称之为感应电荷.感应电荷在金属球内部激发电场的三条电场线画法正确的是( B )
A B C D
答案 B
解析 静电平衡时,金属球内部的合场强处处为零,即感应电荷在球内各处激发的场强与O点的带负电的点电荷激发的场强等大反向,处处抵消,B正确.
11. 我国东汉学者王充早在公元一世纪就有关于静电现象的描述——“顿牟掇芥”,即摩擦过的玳瑁能够吸引芥菜子之类的轻小物体。下列现象与“顿牟掇芥”作用原理相同的是( )
A. 秋冬季节用手指触摸金属时手指常感受到刺痛
B. 空气中的飞絮很容易附在行进中的汽车挡风玻璃上
C. 梳完头发后,部分头发反而根根竖立起来
D. 摩擦过的琥珀靠近验电器,验电器的金属箔片张开
【答案】B
【解析】 “顿牟掇芥”的原理是带电体有吸引轻小物体的性质。秋冬季节空气干燥,加之现在很多衣物都是不导电的化纤制品,我们身上会积累大量电荷,当我们的手指触摸到金属这类导电物,人身体里的静电就会突然释放,自然手指会感到刺痛。即秋冬季节用手指触摸金属时手指常感受到刺痛,是静电感应现象,A错误;空气中的飞絮很容易附在行进中的汽车挡风玻璃上,是因为挡风玻璃与空气摩擦成为带电体,可以吸引轻小物体的缘故。与“顿牟掇芥”作用原理相同,B正确;梳完头发后,部分头发反而根根竖立起来,是因为梳子与头发摩擦使部分头发带上同种电荷相互排斥造成的,C错误;摩擦过的琥珀,成为带电体,靠近验电器时,由于静电感应,验电器的两块金属箔片带相同电荷,相斥张开,D错误。
12. 屏蔽装置原理类似于图中的金属容器,将金属容器置于绝缘板上,用绝缘细线把带电小球悬挂于容器中,达到静电平衡后容器内的电场线分布如图所示.A点为容器内的一点,B、C为容器内表面上的两点.下列说法正确的是( )
A. 小球一定带负电
B. A点的电势比B点的低
C. C点的电场强度方向与该处内表面垂直
D. 将负检验电荷从B点移到A点再移到C点,电场力所做的功为负值
【答案】C
【解析】
根据电场线的分布特点可知,小球一定带正电,故A错误;
沿着电场线方向电势逐渐降低,则A点的电势高于B点的电势,故B错误;
因为容器静电平衡,容器的内表面为等势体,因此C点的场强方向与该处内表面垂直,故C正确;
因为C到B的电势差等于0,则将某检验电荷从B点移到A点再移到C点,电场力做的总功为零,故D错误。
13. (2024北京西城期末)如图所示,一对用绝缘柱支撑的导体A和B彼此接触。起初它们不带电,手握绝缘棒,把带正电荷的带电体C移近导体A。下列说法正确的是( )
A. 导体A的电势等于导体B的电势
B 导体A带正电,导体B带负电
C. 导体A的电荷量大于导体B的电荷量
D. 导体A内部的电场强度大于导体B内部的电场强度
【答案】A
【解析】
把带正电荷的带电体C移近导体A,在A的左端感应出负电荷,在B的右端感应出正电荷,且为等量异种电荷,达到静电平衡后,电荷只分布在外表面,导体是个等势体,内部场强处处为零,故A正确,BCD均错误。
14(2024江苏无锡期末)金属球内部空腔内放置一个点电荷后,形成电场的电场线如图所示(未标出场强方向),在轴线上有A、B两点位于空腔内壁上,用、和、分别表示A、B两处电场强度大小和电势,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
根据电场线疏密程度可知
金属球内部空腔内放置一个点电荷后,金属球内处于静电平衡状态,金属球上电势处处相等,即
故选A。
15 电子墨水是一种无光源显示技术,它利用电场调控带电颜料微粒的分布,使之在自然光的照射下呈现出不同颜色。透明面板下有一层胶囊,其中每个胶囊都是一个像素。如图所示,胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒,当胶囊下方的电极极性由负变正时,微粒在胶囊内迁移(每个微粒电量保持不变),像素由黑色变成白色,下列说法正确的有( )
A.像素呈黑色时,黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势
B.像素呈白色时,黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势
C.像素由黑变白的过程中,电场力对白色微粒做正功
D.像素由白变黑的过程中,电场力对黑色微粒做负功
答案 AC
解析 像素呈黑色时,胶囊下方的电极带负电,像素胶囊里电场线方向向下,所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势,故A正确;像素呈白色时,胶囊下方的电极带正电,像素胶囊里电场线方向向上,黑色微粒向下迁移,所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势,故B错误;像素由黑变白的过程中,白色微粒受到的电场力方向向上,位移方向向上,电场力对白色微粒做正功,故C正确;像素由白变黑的过程中,黑色微粒受到的电场力方向向上,位移方向向上,电场力对黑色微粒做正功,故D错误。
16 如图所示,铜丝编织的管线包裹着两个铜导线,能够实现高保真信号传输,铜丝编织的管线作用是( )
A.参与信号传输 B.减少信号衰减
C.屏蔽外部干扰 D.提高绝缘效果
答案 C
解析: 铜丝编织的管线起到静电屏蔽的作用,能够屏蔽外部干扰,从而实现高保真信号传输。故选C。
17 不带电的金属棒AB长为L,O为AB的中点,在距离A点为R的C点处放一带电荷量为Q的正点电荷,C与AB在同一条直线上,如图所示。下列说法正确的是( )
A.O点的电场强度为0
B.金属棒上A点的电势等于B点的电势
C.金属棒上感应电荷在O点产生的电场强度大小为k
D.若将A端接地,金属棒将带上正电荷
答案 ABC
解析: 金属棒达到静电平衡状态,棒内各点的电场强度为零,则O点的电场强度为0,故A正确;金属棒达到静电平衡状态,整个金属棒是一个等势体,则金属棒上A点的电势等于B点的电势,故B正确;金属棒内各点的电场强度为零,棒上感应电荷在棒内中点O产生的电场强度大小与点电荷+Q在该处产生的电场强度大小相等、方向相反,则感应电荷在O点产生的电场强度大小为E=,故C正确;若将A端接地,大地上的电子转移到金属棒将正电荷中和,所以金属棒将带上负电荷,故D错误。
18 .(2026·天津津南区高三月考)硒鼓是激光打印机的核心部件,主要由感光鼓、充电辊、显影装置、粉仓和清洁装置构成,工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀地布上一层负电荷。我们可以用下面的模型模拟上述过程:电荷量均为-q的点电荷,对称均匀地分布在半径为R的圆周上,若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电荷量突变成+q,则圆心O点处的电场强度为( )
A.,方向沿半径指向P点
B.,方向沿半径背离P点
C.,方向沿半径指向P点
D.,方向沿半径背离P点
答案 B
解析 当P点的电荷量为-q时,根据电场的对称性,可得在O点的电场强度为0;当P点的电荷变为+q时,可由-q和+2q两个电荷等效替代,故O点电场可以看作均匀带电圆环-q和P点的+2q产生的两个电场的叠加,故O点的电场强度为E=0+k,电场方向为+2q在O点的电场方向,即方向沿半径背离P点,故B正确,A、C、D错误。
19 如图所示,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,O为棒的中心,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.A、B都感应出负电荷
B.感应电荷在O处产生的电场强度方向水平向右
C.感应电荷在O处产生的电场强度大小E=k
D.若把另一正电荷从A移到B,该电荷在A、B两点的电势能一定相等
答案 CD
解析 根据静电平衡规律,导体棒A点感应出负电荷,B点感应出正电荷,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,所以感应电荷在O处产生的电场强度大小E=k,方向水平向左,故C正确,A、B错误;静电平衡时导体棒是等势体,表面是等势面,故D正确。
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高中物理人教版必修三重点考点解读
考点3 静电的防止和利用
知识网络
考点解读
静电
感应
1.放入电场中的导体,自由电荷定向移动形成感应电荷的过程。
2.感生电荷形成
导体接近带电体,自由电子被推斥至远端,近端遗留正电荷。
3.接地影响
接地时电子流向大地,导体因失去电子带正电荷。
4.感应起电
利用静电感应起电机使金属导体带电的过程。
静电
平衡
(1)定义:导体放入电场中,附加电场与原电场的电场强度在导体内部大小相等且方向相反,使得叠加电场强度为零时,自由电荷不再发生定向移动,导体达到静电平衡状态
(2)处于静电平衡状态的导体的特点
①导体内部的电场强度处处为零
②导体是一个等势体,导体表面是等势面
③导体表面处的电场强度方向与导体表面垂直
④导体内部没有净电荷,净电荷只分布在导体的外表面上
⑤在导体外表面越尖锐的位置,净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大,凹陷的位置几乎没有净电荷
尖端
放电
导体尖端周围电场使空气电离,电离出的与导体尖端电荷符号相反的电荷与尖端的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷
静电
屏蔽
处于电场中的封闭金属壳,由于内部电场强度处处为零,从而外电场对壳内仪器不会产生影响
能力素养提升
静电屏蔽不一定要用密封的金属容器。高压输电线上方的两条导线与大地形成的稀疏金属“网”,把高压线屏蔽起来。
针对性训练
1 (2026浙江杭州浙江)下列说法正确的是( )
A.如图甲所示,牛顿运用了实验和逻辑推理相结合的方法研究了物体下落规律
B.如图乙所示,库仑用扭秤实验验证了库仑定律,运用了放大法
C.如图丙所示,飞机机翼上有多条“尖针”装置,其目的是通过尖端放电的方式导走飞机表面的净电荷
D.如图丁所示,维修高压线路的电工穿绝缘衣比金属衣更安全
2.(2026年4月辽宁沈阳三模)磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架,分子层之间具有弹性,可近似类比成劲度系数为的轻质弹簧。细胞膜上的离子泵可以输运阴阳离子,使其均匀地分布在分子层上,其结构示意如图所示。已知无限大均匀带电薄板周围的电场为匀强电场,静电力常量为k,介质的相对介电常数为,细胞膜的面积。当内外两膜层分别带有电荷量Q和-Q时,关于两分子膜层之间距离的变化情况,下列说法正确的是( )
A. 分子层间的距离增加了
B.分子层间的距离减小了
C.分子层间的距离增加了
D.分子层间的距离减小了
3.(2026河南名校联考)当我们使用有线话筒扩音时,有些由于周围环境中的静电现象或其他原因产生的电信号会通过话筒线混入功率放大器中进行放大,影响扩音的效果。因此,很多优质的话筒线在构造上都采取了如图甲所示防备措施。在燃气灶和燃气热水器中,常常安装电子点火器,接通电子线路时产生高电压,通过高压放电的电火花来点燃气体。点火器的放电电极是钉尖形如图乙所示。一位老师表演了一个“魔术”:如图丙所示,一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐(金属)片,把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香,很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇,顿时塑料瓶清澈透明,停止摇动,又是烟雾缭绕。超高压带电作业的工人穿戴的工作服图如图丁所示,要用包含金属丝的织物制成。以上四个实例中,应用到的物理知识有哪些?( )
A.尖端放电
B.静电屏蔽
C.静电吸附
D.摩擦起电
4 (2026·广东潮州校考)为了避免雷击损坏建筑,我们常在建筑顶部安装避雷针,当低空带负电的云团靠近避雷针时,云团和地面之间形成电场分布,避雷针的顶端及周围形成的电场的等势面(相邻等势面间的电势差相等)和电场线分布情况如图1所示,电场中有A、B、C、D、E五点,其中D、E为避雷针上的两点。则下列说法正确的是( )
图1
A.图中实线为等势线
B.A点电场强度可能等于B点电场强度大小
C.D点的电势低于E点的电势
D.电子在A点的电势能大于其在C点的电势能
5 .(2026·广东中山高三检测)如图所示,雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时,在避雷针周围形成电场,电场的等差等势面a、b、c、d分布情况如图所示,在等势面中有A、B、C三点。下列说法中正确的是( )
A.避雷针附近的电场是匀强电场
B.A点的电场强度比B点小
C.a、b、c、d等势面中a的电势最低
D.有一带负电的雨点从乌云中下落,电场力做正功
6 .(2025·陕西安康市模拟)将一不带电的导体P置于匀强电场中后,导体周围的电场线分布示意图如图所示。对导体P及其周围电场的判断正确的是( )
A.Ea>Eb,φa<φb
B.导体上的感应电荷形成的电场在c点处的电场强度等于在d点处的电场强度
C.将一正试探电荷从a点移动到b点,电势能增加
D.导体P左侧表面的电势高于右侧表面的电势
7 在一次科学晚会上,一位老师表演了一个“魔术”:如图所示,一个没有底的空塑料瓶中固定着一根铁锯条和一块易拉罐(金属)片,把它们分别跟静电起电机的两极相连.在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香,很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕.当摇动起电机时,塑料瓶里变得清澈透明,停止摇动,瓶里又是烟雾缭绕.关于以上实验,下列说法正确的是( )
A.室内的空气湿度越大,实验效果越好
B.若锯条接电源负极,金属片接正极,则这些烟尘附着在金属片上面
C.摇动起电机前,需先让烟尘颗粒带上电荷,实验才能成功
D.起电机摇动时,塑料瓶内金属片处电场强度最大
8 如图所示是用一种新型“静电”绝缘纤维布制成的口罩.熔喷布经驻极工艺,表面带有电荷,它能阻隔直径极微小的病毒,这种静电的阻隔作用属于( )
A.静电屏蔽 B.摩擦起电
C.尖端放电 D.静电吸附
9 如图所示,某同学在桌上放两摞书,然后把一块洁净的玻璃板放在上面,使玻璃板离开桌面2~3cm,在宽约0.5cm的纸条上画出各种舞姿的人形,用剪刀把它们剪下来,放在玻璃板下面,再用一块硬泡沫塑料在玻璃上来回擦动,此时会看到小纸人翩翩起舞.下列哪种做法能使实验效果更好( )
A.将玻璃板换成钢板
B.向舞区哈一口气
C.将玻璃板和地面用导线连接
D.用火把舞区烤一烤
10 真空中的O点固定一带负电的点电荷-Q,一原来不带电的金属球从右侧靠近点电荷放置,由于静电感应,金属球左右两侧表面就聚集了等量异种电荷,称之为感应电荷.感应电荷在金属球内部激发电场的三条电场线画法正确的是( )
A B C D
11. 我国东汉学者王充早在公元一世纪就有关于静电现象的描述——“顿牟掇芥”,即摩擦过的玳瑁能够吸引芥菜子之类的轻小物体。下列现象与“顿牟掇芥”作用原理相同的是( )
A. 秋冬季节用手指触摸金属时手指常感受到刺痛
B. 空气中的飞絮很容易附在行进中的汽车挡风玻璃上
C. 梳完头发后,部分头发反而根根竖立起来
D. 摩擦过的琥珀靠近验电器,验电器的金属箔片张开
12. 屏蔽装置原理类似于图中的金属容器,将金属容器置于绝缘板上,用绝缘细线把带电小球悬挂于容器中,达到静电平衡后容器内的电场线分布如图所示.A点为容器内的一点,B、C为容器内表面上的两点.下列说法正确的是( )
A. 小球一定带负电
B. A点的电势比B点的低
C. C点的电场强度方向与该处内表面垂直
D. 将负检验电荷从B点移到A点再移到C点,电场力所做的功为负值
13. (2024北京西城期末)如图所示,一对用绝缘柱支撑的导体A和B彼此接触。起初它们不带电,手握绝缘棒,把带正电荷的带电体C移近导体A。下列说法正确的是( )
A. 导体A的电势等于导体B的电势
B 导体A带正电,导体B带负电
C. 导体A的电荷量大于导体B的电荷量
D. 导体A内部的电场强度大于导体B内部的电场强度
14(2024江苏无锡期末)金属球内部空腔内放置一个点电荷后,形成电场的电场线如图所示(未标出场强方向),在轴线上有A、B两点位于空腔内壁上,用、和、分别表示A、B两处电场强度大小和电势,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
15 电子墨水是一种无光源显示技术,它利用电场调控带电颜料微粒的分布,使之在自然光的照射下呈现出不同颜色。透明面板下有一层胶囊,其中每个胶囊都是一个像素。如图所示,胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒,当胶囊下方的电极极性由负变正时,微粒在胶囊内迁移(每个微粒电量保持不变),像素由黑色变成白色,下列说法正确的有( )
A.像素呈黑色时,黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势
B.像素呈白色时,黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势
C.像素由黑变白的过程中,电场力对白色微粒做正功
D.像素由白变黑的过程中,电场力对黑色微粒做负功
16 如图所示,铜丝编织的管线包裹着两个铜导线,能够实现高保真信号传输,铜丝编织的管线作用是( )
A.参与信号传输 B.减少信号衰减
C.屏蔽外部干扰 D.提高绝缘效果
17 不带电的金属棒AB长为L,O为AB的中点,在距离A点为R的C点处放一带电荷量为Q的正点电荷,C与AB在同一条直线上,如图所示。下列说法正确的是( )
A.O点的电场强度为0
B.金属棒上A点的电势等于B点的电势
C.金属棒上感应电荷在O点产生的电场强度大小为k
D.若将A端接地,金属棒将带上正电荷
18 .(2026·天津津南区高三月考)硒鼓是激光打印机的核心部件,主要由感光鼓、充电辊、显影装置、粉仓和清洁装置构成,工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀地布上一层负电荷。我们可以用下面的模型模拟上述过程:电荷量均为-q的点电荷,对称均匀地分布在半径为R的圆周上,若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电荷量突变成+q,则圆心O点处的电场强度为( )
A.,方向沿半径指向P点
B.,方向沿半径背离P点
C.,方向沿半径指向P点
D.,方向沿半径背离P点
19 如图所示,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,O为棒的中心,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.A、B都感应出负电荷
B.感应电荷在O处产生的电场强度方向水平向右
C.感应电荷在O处产生的电场强度大小E=k
D.若把另一正电荷从A移到B,该电荷在A、B两点的电势能一定相等
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