第四讲电势差和电场强度静电感应现象

第四讲高二物理强化训练：李老师1电势差和电场强度的关系、静电感应现象1.如图所示是法拉第圆筒实验装置的示意图,验电器A原来不带电,验电器B原来带有电荷；金属小球E直接固定于绝缘手柄上；金属小球f用一较长的导体棒相连后固定于绝缘手柄上.则下列操作中,能使验电器A带电的是A.使E与B的圆筒外壁接触后再与A的圆筒内壁接触B.使E与B的圆筒内壁接触后再与A的圆筒外壁接触C.使f与B的圆筒外壁接触后再与A的圆筒内壁接触D.使f与B的圆筒内壁接触后再与A的圆筒外壁接触2.如图所示,有一金属箔验电器,起初金属箔闭合,当带正电的棒靠近验电器上部的金属板时,金属箔张开.在这个状态下,用手指接触验电器的金属板,金属箔闭合,问当手指从金属板上离开,然后使棒也远离验电器,金属箔的状态如何变化?从图3-1的①～④四个选项中选取一个正确的答案A.图①B.图②C.图③D.图④3.金属球壳原来带有电荷，而验电器原来不带电，如图所示，现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连，验电器的金属箔A.不会张开B.一定会张开C.先张开后闭合D.可能会张开4.在一个导体球壳内放一个电量为＋Q的点电荷，用Ep表示球壳外任一点的场强，则A.当＋Q在球壳中央时，Ep＝0B.不论＋Q在球壳内何处，Ep一定为零C.只有当＋Q在球心且球壳接地时，Ep＝0D.只要球壳接地，不论＋Q在球壳内何处，Ep一定为零5.导体处于静电平衡时，下列说法正确的是A.导体内部没有电场B.导体内部没有电荷，电荷只分布在导体外表面C.导体内部没有电荷的运动D.以上说法均不对6.如图所示，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，能起到屏蔽外电场或内电场作用的是7.如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷.在静电平衡后，下列物理量中等于零的是A.导体腔内任意点的场强B.导体腔内任意点的电势C.导体外表面的电荷量D.导体空腔内表面的电荷量第四讲高二物理强化训练：李老师28.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从小孔中放入球壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡后，则A.B的空腔内电场强度为零B.B不带电C.B的外表面带正电D.B的内表面带负电9.如图所示，将一个半径为r的不带电的金属球放在绝缘支架上，金属球的右侧放置一个电荷量为Q的带正电的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离也为r。由于静电感应在金属球上产生感应电荷。设静电力常量为k。则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况，以下说法中正确的是A.电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向的B.感应电荷在金属球球心处激发的电场场强22rQkE，方向向右C.感应电荷全部分布在金属球的表面上D.金属球右侧表面的电势高于左侧表面10.如图所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，当电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，动能增加，则可以判断A.场强大小EA＞EBB.电势A＞BC.电场线方向由B指向AD.若Q为负电荷，则Q在B点右侧11.如图，直线上有o、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等。在o点处有固定点电荷。已知b点电势高于c点电势。若一带负电荷的粒子仅在电场力的作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则A.两过程中电场力做的功相等B.前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功C.前一过程中，粒子电势能不断减小D.后一过程中，粒子动能不断减小12.如图所示,在沿x轴正向的匀强电场E中,有一动点A以O为圆心,r为半径做逆时针转动,当OA与x轴正向成θ角时,O、A两点间的电势差为A.UOA＝E·rB.UOA＝E·rsinθC.UOA＝E·rcosθD.UOA＝－Er·cosθ13.下列说法哪些是正确的A.电势处处相等且不为零的空间中各点场强必为零B.电势降落速度最大的方向必为场强方向C.电场中电势高的点场强较大D.电场中场强相等的两点间电势差一定为零14.如下图所示,匀强电场场强E＝100V/m,A、B两点相距10cm,A、B连线与电场线夹角为60°,则UBA之值为A.－10VB.10VC.－5VD.－53V15.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。由此可知A.n=3B.n=4C.n=5D.n=6第四讲高二物理强化训练：李老师316.M、N是一条电场线上的两点。在M点由静止释放一个α粒子，粒子仅在电场力的作用，沿着电场线从M点运动到N点，粒子的速度随时间变化的规律如图所示。以下判断正确的是A.该电场可能是匀强电场B.M点的电势高于N点的电势C.M点到N点，α粒子的电势能逐渐增大D.α粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力17.如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷＋Q，在x轴上C点有点电荷－Q，且CO＝OD，∠ADO＝60°.下列判断正确的是A.O点电场强度为零B.O点电场强度为零C.若将点电荷＋q从O移向C，电势能增大D.若将点电荷－q从O移向C，电势能增大18.如图3所示，平行直线AA/、BB/、CC/、DD/、EE/分别表示电势为-4V、-2V、0V、2V、4V的等势线，若AB=BC=CD=DE=2cm，且与直线MN成30º角，则Ａ.该电场是匀强电场，场强方向垂直于AA/，且左斜下Ｂ.该电场是匀强电场，场强大小E=2V/mＣ.该电场是匀强电场，距C点距离为2cm的所有点中，最高电势为4V，最低电势为-4VＤ.该电场可能不是匀强电场，E=U/d不适用19.如图所示，P、Q是两个电荷量相等的正、负点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，用EA、EB、A、B分别表示A、B两点的场强大小和电势，则A.EA一定大于EB，øA一定等于øBB.EA不一定大于EB，øA一定高于øBC.EA一定大于EB，øA一定低于øBD.EA不一定大于EB，øA一定等于øB20.某静电场沿x方向的电势分布如图所示，则①在0—x1之间不存在沿x方向的电场。②在0—x1之间存在着沿x方向的匀强电场。③在x1—x2之间存在着沿x方向的匀强电场。④在x1—x2之间存在着沿x方向的非匀强电场。A.①②B.③④C.①③D.②④21.如图所示，一导体AB放在一负电荷的电场中，导体AB与大地是绝缘的，当导体处于静电平衡时，(1)比较A端和B端电势的高低.(2)比较A点和B点场强大小.(3)比较A、B端外表面场强大小.(4)若A端接地，AB导体带什么电？(5)若把A端和B端用导线连接，A、B端电荷中和吗？vtO+Q+Q－QAyCODxB60°-4V–2V02V4VABCDEMN30ºA/B/C/D/E/图3第四讲高二物理强化训练：李老师422.如图所示,在空气中放置两块金属板,板间距离d为5.0mm,电源电压U为150V,当S断开,金属板不带电时,极板中的油滴匀速下落,速度为v0；然后闭合S,则油滴匀速上升,其速度大小也是v0,已测得油滴直径为1.10×10－6m,密度ρ为1.05×103kg/m3.已知空气阻力F阻和速度v0成正比,即F阻＝kv0,空气浮力不计..基元电荷e为1.6×10－19C,g取10m/s2,试求:(1)油滴所带的电荷量q是多少？(2)此油滴缺少或多余多少个电子？12345678910111213141516171819202012年高考模拟题参考答案（仅供参考）123456789101112131415ACDBBDDABDABDDACCCCABCD1617181920BBDCAC6.解析：A图中，由于金属壳发生静电感应，内部场强为零，金属壳起到屏蔽外电场的作用，A对；B图中金属壳同大地连为一体，同A一样，外壳起到屏蔽外电场的作用；C中电荷会引起金属壳内外表面带电，外表面电荷会在壳外空间中产生电场，即金属壳不起屏蔽作用，C错；将金属壳接地后，外表面不带电，壳外不产生电场，金属壳起屏蔽内电场的作用，D对.7.解析：静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，且内表面不带电，故选项A、D正确.由于导体接地，故整个导体的电势为零，选项B正确.导体外表面受带电体Q的影响，所带电荷不为零，故选项C不正确.10.场强大小不能判断，A错；电子动能增加，电场力做正功，A点电势更低，B错C对；若Q为负电荷，则Q在A点左侧，D错。11.解析：根据题述，ab之间电场强度大于bc之间电场强度，前一过程中电场力做的功小于后一过程中电场力做的功，选项AB错误；前一过程中电场力做正功，粒子电势能不断减小，动能不断增大；后一过程中，电场力做正功，粒子动能不断增大，选项C正确，D错误。12.解析:由图可知OA沿场强方向的距离为:d＝OAcosθ＝rcosθ,根据匀强电场中场强与电势差的关系:UOA＝E·d＝Ercosθ,选C.第四讲高二物理强化训练：李老师513.解析:沿场强方向电势必然降低,在某空间中电势处处相等且不为零,则只有场强为零才可能,故A对,由电势差与场强的关系可知B对C错D错..14.解析:UBA＝－Ed＝－100×0.1×cos60°V＝－5V.15.设1、2距离为R，则：22nqFR，3与2接触后，它们带的电的电量均为：2nq，再3与1接触后，它们带的电的电量均为(2)4nq，最后22(2)8nnqFR有上两式得：n=6三.实验题答案:21.(1)AB导体处于静电平衡状态，是等势体，φA＝φB(2)A点和B点场强均为零，EA＝EB＝0(3)利用电场线分布可知A端分布密，E′AE′B(4)AB导体处于负电荷的电场中，其电势低于大地的零电势，负电荷要从AB流向大地，则导体带正电，与A、B哪端接地无关[来源:学。科。网](5)A端和B端等势，电荷不沿导体移动，电荷不会中和四.计算题答案:22.解析:油滴匀速下落时,仅受重力和阻力作用,且F阻＝mg.当S闭合时,油滴匀速上升,阻力方向向下,它除了受重力和阻力作用外,还受到向上的电场力作用,由平衡条件可求油滴所带的电荷量q.(1)匀速下落时F阻＝mg①匀速上升时mg＋F阻＝q·Ud②已知m＝ρ·43πR3③由①②③式联立可得q＝2·ρ·43πR3·g·dU＝2×1.05×103×43×3.14×(0.55×10－6)3×10×5×10－3150C＝4.8×10－19C(2)n＝qe＝4.8×10－191.6×10－19＝3(多余3个电子)