高中物理关于电场中的导体的习题及答案

1.导体处于静电平衡时，下列说法正确的是 ( )

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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

答案：D

2．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．用一根火柴把舞区烤一烤

答案：D

3．每到夏季，我省各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生．当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电．下列说法正确的是 ( )

①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头

②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备

③固定电话和手提电话均可正常使用

④在旷野，应远离树木和电线杆

A．①②③ B．①②④

C．①③④ D．②③④

答案：B

解析：表面具有突出尖端的导体，在尖端处的电荷分布密度很大，使得其周围电场很强，就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电．固定电话和手提电话的天线处有尖端，易引发尖端放电造成人体伤害，故不能使用．

4．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

答案：B

5．(2009长沙市一中高二检测)如图所示，棒AB上均匀分布着正电荷，它的中点正上方有一P点，则P点的场强方向为 ( )

A．垂直于AB向上 B．垂直于AB向下

C．平行于AB向左 D．平行于AB向右

答案：A

6．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？

答案：(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′A>E′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

(5)A端和B端等势，电荷不沿导体移动，电荷不会中和

7．如图所示，一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为Q＝＋4×10－6C.

(1)此时，金属桶内，外表面带电荷量分别为多少？

(2)如果用丝线在桶内悬挂一带电荷量q＝－2×10－6C的带电小球，桶内、外表面带电荷量分别为多少？

(3)若桶内金属小球与内表面接触一下，桶内外表面带电荷量分别为多少？

(4)若小球悬挂时，用手接触一下桶外表面，然后再将小球从桶中取出，则金属桶内外表面带电荷量又为多少？

答案：(1)q内＝0，q外＝＋4×10－6C

(2)q内＝q外＝＋2×10－6C

(3)q内＝0，q外＝＋2×10－6C

(4)q内＝0，q外＝＋2×10－6C

能力提高

1.在具有一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情况，符合实际情况的是 ( )

答案：D

2．随着人们生活水平的提高，各种家用电器日益走入我们的居家生活，而家用电器所产生的静电荷会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰．由于老年人的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素，因此老年人更容易受静电的影响．心血管系统本来就有各种病变的老年人，静电更会使病情加重．过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽．我们平时生活中就应当采取措施，有效防止静电，下列可行的是 ( )

①室内要勤拖地、勤洒些水 ②要勤洗澡、勤换衣服 ③选择柔软、光滑的化纤类衣物 ④尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具

A．①②③ B．①③④

C．①②④ D．②③④

答案：C

解析：室内要保持一定的湿度，室内要勤拖地、勤洒些水；要勤洗澡、勤换衣服，以消除人体表面积聚的静电荷．对于老年人，应选择柔软、光滑的棉纺织衣物，尽量不穿化纤类衣物，以使静电的危害减少到最低限度；尽量避免使用化纤地毯和以塑料为表面材料的家具，以防止摩擦起电．

3．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

答案：D

4．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 ( )

答案：ABD

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．

5．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

答案：ABD

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．

6．如图所示，绝缘开口空心金属球壳A已带电，今把验电器甲的小金属球与A的内部用导线连接，用带绝缘柄的金属小球B与A内壁接触后再与验电器乙的小球接触，甲、乙验电器离球壳A足够远．那么甲验电器的箔片________，乙验电器的箔片______．(填“张开”或“不张开”)

答案：张开；不张开

7．如图所示，在孤立点电荷＋Q的电场中，金属圆盘A处于静电平衡状态．若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内，试在圆盘A内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示，要求严格作图)．

解析：金属圆盘A处于静电平衡状态，因此内部每点的合场强都为零，即金属圆盘A内的每一点，感应电荷产生的电场强度都与点电荷Q在该点的电场强度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷Q的电场线重合，且方向相反，如图所示．

8．如图所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连．开始，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出．当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到，不再有烟从玻璃管中冒出来了．过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘．

请思考一下：这是什么原因？

答案：当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，形成强电场．烟尘颗粒都是带电的，在强电场中受静电力作用偏转后被吸附在管壁上．