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双基限时练(七) 静电现象的应用
1．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是( )
A．导体内没有电场
B．导体内没有电荷，电荷只分布在导体外表面
C．导体内部没有电荷运动
D．以上说法均不对
解析 处于静电平衡的导体内部场强为零，是合场强为零，内部仍有电荷，而且也在运动，只是没有净电荷，没有定向移动，故D选项正确．
答案 D
2．具有肯定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷，图中的四个图画出了其空间电场的电场线状况，符合实际状况的是( )
解析 球壳处于正电荷的电场中，达到静电平衡，球壳为等势体，电场线不会穿过球壳，故D选项正确．
答案 D
3．如图所示，在球壳内部球心放置带电量为＋Q的点电荷，球壳内有A点，壳壁中有B点，壳外有C点，则下列说法正确的是( )
A．A、B两点场强均为零
B．EA>EB>EC
C．EB＝EC＝0
D．以地面电势为零，则φA>0
解析 金属球壳接地，则C处场强为零，即EC＝0，B在导体内处于静电平衡，所以EB＝0，故C选项正确；画出球壳内电场线分布如图，沿电场线电势降低，D选项正确．
答案 CD
4．已知验电器带正电荷，当一导体移近它时，金属箔张角变小，则此导体( )
A．肯定带正电荷
B．肯定带负电荷
C．肯定是中性的
D．可能带负电也可能不带电
解析 由静电感应可知，验电器带正电，当金属箔张角变小时，金属箔上分布的电荷削减了，移近它的导体对金属箔的验电器的电荷分布产生影响，且使金属箔电荷削减，则移近的导体应为不带电的中性导体或带负电荷的导体，故D选项正确．
答案 D
5．如图所示，原来不带电的金属球，现沿球直径的延长线上放置一个点电荷，球内直径上三点a、b、c，三点场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比( )
A．Ea最大 B．Eb最大
C．Ec最大 D．Ea＝Eb＝Ec
解析 金属球处于电场中达到静电平衡，内部场强处处为零，故D选项正确．
答案 D
6．如图所示，在原来不带电的金属细杆ab四周P处放置一个正点电荷，达到静电平衡后( )
A. a端电势比b端高
B. b端电势比d点的低
C. a端电势不肯定比d点低
D．杆内c处的场强方向由a指向b
解析 处于静电平衡的导体，内部场强处处为零，导体是一个等势体，故B选项正确．
答案 B
7.
一带有绝缘座的空心球壳A带有4×10－8 C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B带有2×10－8 C的负电荷，使B球与A的内壁接触，如图所示，则A、B带电量分别为( )
A．QA＝1×10－8 C QB＝1×10－8 C
B．QA＝2×10－8 C QB＝0
C．QA＝0 QB＝2×10－8 C
D．QA＝4×10－8 C QB＝－2×10－8 C
解析 将B与A的内表面接触后，正负电荷中和，净电荷分布在导体的外表面，故B选项正确．
答案 B
8．导体球壳B带有正电荷Q，其中心处放有导体球A，用细金属丝通过B上的小孔与地相连(细金属丝不与球壳B相碰)，如图所示．则导体球A( )
A．不带电
B．带正电
C．带负电
D．可能带正电，也可能带负电
解析 球壳B带正电荷后，四周的大地因静电感应将带上负电，由于导体A与大地相连，相当于近端，因此，A上也会感应出肯定量的负电荷，故选项C正确．
答案 C
9．如图，把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b两端分别消灭负、正电荷，则以下说法正确的是( )
A．闭合开关S1，有电子从枕型导体流向大地
B．闭合开关S2，有电子从枕型导体流向大地
C．闭合开关S1，有电子从大地流向枕型导体
D．闭合开关S2，没有电子通过开关S2
解析 在S1、S2都闭合前，对枕型导体，它的电荷是守恒的，a、b消灭负、正电荷等量，当闭合开关S1、S2中的任何一个以后，便把大地与导体连通，使大地也参与了电荷转移，因此，导体本身的电荷不再守恒，而是导体与大地构成的系统中电荷守恒，由于静电感应，a端仍为负电荷，大地远处应感应出正电荷，因此无论闭合开关S1还是开关S2，都应有电子从大地流向导体，故C选项正确．
答案 C
10.
如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q，a、b点是金属板右侧表面上的两点，其中a到＋Q的距离较小，下列说法正确的是( )
A．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电
B．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面不带电
C．整个导体，包括表面上的a、b点，是一个等势体，且电势等于零
D．a、b两点的电场强度不为零，且a，b两点场强方向相同，但a点场强比b点场强要大一些
解析 金属板若不接地，右侧表面将有感应的负电荷，左侧表面将有感应的正电荷，现金属板左侧接地，金属板与地球形成了一个大导体，金属板相当于近端，而地球相当于远端，故A选项错误，B选项正确；由处于静电平衡状态导体的特点可知，a、b等势，接地后电势等于零，故C选项正确；金属板是一个等势体，电场线垂直于导体表面，所以a、b两端的场强方向相同．由于a距＋Q较近，b距＋Q较远，a处的电场线较密集，故a处的场强比b处的场强要大些，D选项正确．
答案 BCD
11．利用静电除尘器可以消退空气中的粉尘．静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电源的正极和负极，其装置示意图如图所示．A、B之间有很强的电场，距B越近，场强________(填“越大”或“越小”)。B四周的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到________(填“A”或“B”)上，最终在重力作用下落入下面的漏斗中．
解析 由题意可知，金属管内电场截面如图所示，由电场的分布可推断出越靠近B场强越大；粉尘吸附电子后带负电，在电场力作用下向A运动．
答案 越大 A
12．在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为－Q和＋2Q，相距2l，假如在两个点电荷连线的中点O有一个半径为r(r≪l)的空心金属球，且球心位于O点，如图所示，则球壳上的感应电荷在O处的场强的大小为多少？方向如何？
解析 球壳上感应电荷在球心O点的场强为E′，A、B处的点电荷在O点产生的场强为E，当球壳处于静电平衡状时E＝E′，方向相反，E＝＋＝，方向向左．所以E′＝，方向水平向右．
答案 水平向右
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