1.4电场中的导体

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1.4电场中的导体
主编：孟祥涛
1．避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是(　　)
A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地
B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷
C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地
D．以上说法都不对
2.如右图所示，球壳内部球心位置放置点电荷Q，球壳内A点，壳壁中B点、D点，壳外C点，则下列说法不正确的是(　　)
A．B、D两点的电势相等
B．A、C两点的电势相等
C．如果球壳外部接地，B、D两点的电势等于零
D．φA＞φB＝φD＞φC
3．专门用来运输柴油、汽油的油罐车，在它的尾部都装有一条拖在地上的铁链，对它的作用下列说法正确的是(　　)
A．让铁链与路面摩擦产生静电，使油罐车积累一定的静电荷
B．让铁链发出声音，以引起其他车辆的注意
C．由于罐体与油摩擦产生了静电，罐体上的静电被铁链导入大地，从而避免了火花放电
D．由于罐体与油摩擦产生了静电，铁链将油的静电导入大地，从而避免了火花放电
4.如图所示，在球壳内部球心处放置带电荷量＋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．如果A、C和球心在一条直线上，则A、C两点的场强方向相同
D．B点场强方向指向球心
5.金属球壳原来带有电荷，而验电器原来不带电，如右图所示，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
6．对于静电喷漆的说法，下列正确的是(　　)
A．当油漆从喷枪喷出时，油漆微粒带正电，物体也带正电，相互排斥而扩散开来
B．当油漆从喷枪喷出时，油漆微粒带负电，物体带正电，相互吸引而被物体吸附
C．从喷枪喷出的油漆微粒带正电，相互排斥而扩散开来，被吸附在带负电的物体上
D．因为油漆微粒相互排斥而扩散开来，所以静电喷漆虽喷漆均匀但浪费油漆
7．下列关于静电除尘的说法中正确的是(　　)
A．进入除尘器后，烟雾中的颗粒被强电场电离而带正电，颗粒向电源负极运动
B．除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动
C．烟雾颗粒带电后，受到竖直向下的电场力而向下运动
D．烟雾颗粒被强电场粉碎成更小的颗粒，排到大气中人眼看不到
8．如下图所示，在真空中把一绝缘导体向带负电的小球缓慢地靠近(不相碰)，则下列说法中正确的是(　　)
A．B端的感应电荷越来越多
B．导体内场强越来越大
C．感应电荷在M点产生的场强小于在N点产生的场强
D．感应电荷在M点和N点产生的场强相等
9.如右图所示，正电荷Q位于坐标原点，为使P(1,0)点的电场强度为零，另一电荷带电－2Q应放在(　　)

A．位于x轴上，x＞1        B．位于x轴上，x＜0
C．位于x轴上，0＜x＜1        D．可以不在x轴上
10.如右图所示，绝缘、开口的金属球壳A已带电，现把验电器甲的小金属球与A球壳的内壁用导线相连，另外把一带有绝缘柄的小金属球B与球壳A的内壁相接触后再与验电器乙的小金属球相接触，验电器乙距球壳A足够远，那么验电器甲的金属箔片________，验电器乙的金属箔片________．(填“张开”或“不张开”)
11.如右图所示，正电荷Q放在一匀强电场中，在以Q为圆心、半径为r的圆周上有a、b、c三点，将检验电荷q放在a点，它受到的静电力正好为零，则匀强电场的大小和方向如何？b、c两点的场强大小和方向如何？

12．在真空中有两个点电荷q1和q2，分别位于A和B，A、B相距20 cm，q1＝4×10－8 C，q2＝8×10－8 C．则
(1)如下图，在AB连线上A的外侧距A为20 cm处的D点场强大小、方向如何？



(2)能否在D处引入一个带负电的电荷－q，通过求出－q在D点处合电场力，然后根据E＝F/q求出D处的场强大小和方向？




1.4电场中的导体答案
主编：孟祥涛

1【解析】　带电荷的云层靠近避雷针时，在避雷针尖端感应出与云层相反的静电，达到一定程度就向空中放电，中和云层中的电荷，从而避免遭受雷击，所以只有B正确．
【答案】　B
2【答案】　B
3【解析】　在运输柴油、汽油时，由于上下左右颠簸摇摆，造成油和油罐的摩擦而产生静电，汽车轮胎导电性能不好，难以把静电导入大地，所以一条拖在地上的铁链就能避免静电的积累．所以只有C正确．
【答案】　C
4【解析】　＋Q放在球壳内部球心处，由于静电感应，内壁感应出负电荷，外壁感应出等量的正电荷．如右图所示，球壳壳壁内部场强为零，其他地方的场强与仅存在点电荷＋Q时产生的场强相同，故EA＞EC＞EB；如果A、C和球心在一条直线上，则A、C两点场强方向相同．

【答案】　C
5【答案】　B
6【解析】　喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，从而减少了浪费，所以只有C正确．
【答案】　C
7【解析】　静电除尘器的两个电极接高压电源，形成强电场，使空气发生电离，自由电子在电场力作用下，向正极加速运动，电子被烟雾颗粒吸附后，一起向电源正极运动，在正极积聚大量颗粒，在重力作用下，从除尘器的下部排出，故A、C、D都不对，只有B对．
【答案】　B
8【解析】　绝缘导体向带电体移动过程中，导体中电荷受到的外电场的作用力变大，使电荷不断移动，故A正确．由于导体缓慢移动，所以移动过程导体可视为总是处于静电平衡状态，其内部合场强应等于零，故B错误．要使合场强等于零，感应电荷在M、N两点的场强应与电荷Q在M、N两点产生的场强大小相等，方向相反，由E＝kQ/r2可知，C对，D错，故选择A、C.
【答案】　AC
9【解析】　因为正电荷Q放在了坐标原点，负电荷的电荷量大于正电荷的电荷量，且P点在x轴上，故可知另一电荷一定要在x轴上，且距P点距离大于Q距P点的距离，又因为两电荷异号，故可知其位置一定在x＜0处．
【答案】　B
10【解析】　金属球壳A是处于静电平衡的导体，由于同种电荷间有相互排斥的作用力，所以验电器甲的金属箔片张开．电荷分布在金属球壳的外表面上，在金属球壳的内表面没有静电荷的分布．
【答案】　张开　不张开
11【解析】　点电荷Q周围空间的电场是由两个电场叠加而成的．根据题意可知，Q在a点的场强和匀强电场的场强大小相等、方向相反，所以匀强电场的场强大小为E＝kQr2，方向向右．
在b点，两个电场合成可得Eb＝2kQr2，方向向右．
在c点，两个电场合成可得Ec＝2kQr2，方向指向右上方，与ab连线成45°角．
【答案】　kQr2，方向向右　Eb＝2kQr2，方向向右　Ec＝2kQr2，方向指向右上，与ab连线成45°角
12【解析】　场强是矢量，根据E＝kQr2求出每个电荷在D点产生的电场强度的大小，判断出每个电荷的场强方向，然后根据平行四边形定则矢量叠加即可．
(1)q1在D点产生的场强
E1＝kq1rAD2＝9×109×4×10－80.22 N/C＝9×103 N/C，方向向右；q2在D点产生的场强
E2＝kq2rBD2＝9×109×8×10－80.42 N/C＝4.5×103 N/C，方向向左；D点合场强E＝E1－E2＝4.5×103 N/C，方向向右．
(2)可以．因为电场中某点的场强由电场本身决定，与放入电荷无关，不论放入电荷电荷量如何，该点的场强大小、方向都不变．
【答案】　(1)E＝4.5×103 N/C，方向向右
(2)E＝4.5×103 N/C，方向向右