【導(dǎo)讀】知識(shí)點(diǎn)一電荷種類。B．用一個(gè)帶電體靠近它，如果能夠排斥小球，則小球一定帶電。用驗(yàn)電器的金屬球接觸它時(shí)，還需知道驗(yàn)電器金屬球的帶電情況才能予以判斷，因此C不對(duì)；帶電小球能吸引輕小物體是帶電體的性質(zhì)．D正確．。2．關(guān)于摩擦起電現(xiàn)象，下列說法正確的是()．。A．摩擦起電現(xiàn)象使本來沒有電子和質(zhì)子的物體中產(chǎn)生電子和質(zhì)子。B．兩種不同材料的絕緣體互相摩擦后，同時(shí)帶上等量異種電荷。D．絲綢摩擦玻璃棒時(shí)，電子從玻璃棒上轉(zhuǎn)移到絲綢上，玻璃棒因質(zhì)子數(shù)多于。解析摩擦起電實(shí)質(zhì)是由于兩個(gè)物體的原子核對(duì)核外電子的約束能力不同，3．導(dǎo)體A帶5q的正電荷，另一完全相同的導(dǎo)體B帶q的負(fù)電荷，將兩導(dǎo)體。是不能連續(xù)變化的物理量，電荷量e的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)。為A、B兩部分，這兩部分所帶電荷量的數(shù)值分別為QA、QB，則下列結(jié)論正確的。部分的電荷量總是相等的，但由于電荷之間的作用力與距離有關(guān)，自由電子在不

　　

【正文】 圖 1－ 7－ 13 所示，帶電體 Q靠近一個(gè)接地空腔導(dǎo)體，空腔里面無電荷．在靜電平衡后，下列物理量中等于零的是 ( )． A．導(dǎo)體空腔內(nèi)任意點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) B．導(dǎo)體空腔內(nèi)任意點(diǎn)的電勢(shì) C．導(dǎo)體外表面的電荷量 D．導(dǎo)體空腔內(nèi)表面的電荷量 解析 靜電平衡狀態(tài)下的 導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，且內(nèi)表面不帶電，故選項(xiàng) A、D 正確．由于導(dǎo)體接地，故整個(gè)導(dǎo)體的電勢(shì)為零，選項(xiàng) B 正確．導(dǎo)體外表面受帶電體 Q的影響，所帶電荷量不為零，故選項(xiàng) C 不正確． 答案 ABD 知識(shí)點(diǎn)二 靜電平衡中電場(chǎng)線及電荷分布 3．在點(diǎn)電荷－ Q的電場(chǎng)中，一金屬圓盤處于靜電平衡狀態(tài)，若圓平面與點(diǎn)電荷在同一平面內(nèi)，則盤上感應(yīng)電荷在盤中 A 點(diǎn)所激發(fā)的附加場(chǎng)強(qiáng) E′ 的方向在下圖中正確的是 ( )． 解析 感應(yīng)電荷在盤中 A點(diǎn)激發(fā)的附加場(chǎng)強(qiáng) E′ 應(yīng)與－ Q 在 A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)等大反 向，故 A 正確． 答案 A 圖 1－ 7－ 14 4．如圖 1－ 7－ 14 所示為一空腔球形導(dǎo)體 (不帶電 )，現(xiàn)將一個(gè)帶正電荷的小金屬球 A放入空腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，圖中 a、 b、 c 三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) E 和電勢(shì) φ 的關(guān)系是 ( )． A． Ea＞ Eb＞ Ec， φa＞ φb＞ φc B． Ea＝ Eb＞ Ec， φa＝ φb＞ φc C． Ea＝ Eb＝ Ec， φa＝ φb＝ φc D． Ea＞ Ec＞ Eb， φa＞ φb＞ φc 解析 空腔球形導(dǎo)體在正電荷 A 的電 場(chǎng)中感應(yīng)的結(jié)果如右圖所示，從電場(chǎng)線的疏密可確定 a 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于 c 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，而 b 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，故 Ea＞ Ec＞ Eb，而沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，故 φa＞ φb＞ φc， D 選項(xiàng)正確． 答案 D 知識(shí)點(diǎn)三 靜電的防止與應(yīng)用 5．下列措施中，屬于防止靜電危害的是 ( )． A．油罐車后有一條拖在地上的鐵鏈條 B．小汽車上有一根露在車面上的小天線 C．在印染廠中保持適當(dāng)?shù)臐穸? D．在地毯上夾雜 ～ mm的不銹鋼絲導(dǎo)電纖維 解析 B 選項(xiàng)屬于防止靜電屏蔽． 答案 ACD 6．某農(nóng)村小塑料加工廠的高頻熱合機(jī) (焊縫用 )產(chǎn)生的電磁 波頻率和電視信號(hào)頻率接近，由于該村尚未通有線電視信號(hào)，空中的信號(hào)常常受到干擾，在電視熒屏上出現(xiàn)網(wǎng)狀條紋，影響正常收看．為了使電視機(jī)不受干擾，可采取的辦法是 ( )． A．將電視機(jī)用一金屬籠子罩起來 B．將電視機(jī)用一金屬籠子罩起來，并將金屬籠接地 C．將高頻熱合機(jī)用一金屬籠子罩起來 D．將高頻熱合機(jī)用一金屬籠子罩起來，并將金屬籠接地 解析 為了使電視機(jī)能接收電磁波信號(hào)，但又不接收高頻熱合機(jī)產(chǎn)生的電磁波，應(yīng)將高頻熱合機(jī)產(chǎn)生的電磁波信號(hào)屏蔽，而接地金屬籠子具有屏蔽內(nèi)電場(chǎng)的作用，故選項(xiàng) D 正確． 答案 D 7． (2020臺(tái)州高二檢測(cè) )下列與靜電屏蔽無關(guān)的是 ( )． A．避雷針的頂端做的很尖細(xì) B．用幾萬伏的高壓電電擊關(guān)在金屬籠里的鳥，而鳥安然無恙 C．超高壓帶電作業(yè)的工作人員穿戴的工作服用包含金屬絲的織物制成 D．電視閉路線芯外常包有一層金屬網(wǎng) 解析 避雷針是應(yīng)用尖端放電的原理，其余三項(xiàng)均是利用了金屬對(duì)內(nèi)部的靜電屏蔽作用． 答案 A 8．如圖所示， P是一個(gè)帶電體， N是一個(gè)不帶電的金屬空腔，在下列情況中，放在絕緣板上的小紙屑 (圖中 S)不會(huì)被吸引的是 ( )． 解析 小紙屑是絕緣體，當(dāng)處于電場(chǎng)中時(shí)，雖不會(huì)像導(dǎo)體一樣出現(xiàn)電荷的定向移動(dòng)，但內(nèi)部的極性分子也會(huì)在電場(chǎng)力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，使異種電荷一端更靠近施感電荷，因而也會(huì)受到施感電荷的吸引力． A 中由于靜電屏蔽， P的電場(chǎng)影響不到導(dǎo)體 N的內(nèi)部，即 N內(nèi)部無電場(chǎng)，所以 S不會(huì)被吸引， A 正確． B 中 N沒有接地， P的電場(chǎng)會(huì)影響到 N外部，即 S處有電場(chǎng)， S會(huì)被吸引． C 中 P和 S都處于導(dǎo)體 N的外部， S處有電場(chǎng)，會(huì)被吸引． D 中 N被接地，內(nèi)部電場(chǎng)不影響導(dǎo)體外部，即 S處無電場(chǎng)，不會(huì)被吸引， D 正確． 答案 AD 圖 1－ 7－ 15 9．在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷 A和 B，電荷量分別為－ Q和＋ 2Q，相距為 2l，如果在兩個(gè)點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn) O有一個(gè)半徑為 r(r? l)的空心金屬球，且 球心位于 O 點(diǎn)，如圖 1－ 7－ 15 所示，則球殼上的感應(yīng)電荷在 O 處的場(chǎng)強(qiáng)的大小為多少？方向如何？ 解析 根據(jù)電場(chǎng)的疊加和靜電平衡，球心 O 處的合場(chǎng)強(qiáng)為 0，即感應(yīng)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度與 A、 B兩電荷在 O處所產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)等大、反向，即 E 感 ＝ EA＋ EB＝ kQl2＋ k2Ql2 ＝ 3kQl2 ， A、 B在 O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向左，所以 E 感 向右． 答案 3kQl2 向右 10．我國(guó)電業(yè)工人創(chuàng)造了具有世界先進(jìn)水平的超高壓帶電作業(yè)法．利用 “ 絕緣梯 ” 使人體對(duì)輸電線間的電勢(shì)差逐漸變小，直到使人體的電勢(shì)與輸電線電勢(shì)相等． (1)人與輸電線電勢(shì)相等時(shí)，為什么沒有危險(xiǎn)？ (2)超高壓輸電線周圍存在強(qiáng)電場(chǎng)，人靠近輸電線時(shí)，人體會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生？ (3)工人帶電作業(yè)時(shí)穿著由金屬絲和棉紗制成的均壓服，有什么作用？ 解析 (1)人與輸電線電勢(shì)相等時(shí)，即任意兩 點(diǎn)間的電勢(shì)差為零，電荷不會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生電流，因此無危險(xiǎn)． (2)人體靠近超高壓輸電線周圍的強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，由于靜電感應(yīng)，人體中電荷重新分布，形成瞬間電流．此時(shí)人是非常危險(xiǎn)的． (3)人體穿上帶金屬網(wǎng)的均壓服時(shí)，均壓服形成一個(gè)靜電屏蔽，均壓服內(nèi)電場(chǎng)處處為零，起到了保護(hù)人體的作用． 答案 見解析 (時(shí)間： 60分鐘 ) 知識(shí)點(diǎn)一 電容器與電容 1．關(guān)于電容器和電容的概念，下列說法正 確的是 ( )． A．任何兩個(gè)彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體都可以看成是一個(gè)電容器 B．用電源對(duì)平行板電容器充電后，兩極板一定帶有等量異種電荷 C．某一電容器帶電荷量越多，它的電容就越大 D．某一電容器兩板間的電壓越高，它的電容就越大 解析 電容器是盛電的容器，電容是描述電容器盛電本領(lǐng)大小的物理量．電容的大小與電容器帶電多少及兩極間電壓大小都無關(guān)． 答案 AB 2．有一個(gè)正放電的電容器，若使它的電荷量減少 3 10－ 6 C，其電壓降為原來的 13，則 ( )． A．電容器原來帶的電荷量是 9 10－ 6 C B．電容器原來帶的電荷量是 10－ 6 C C．電容器原來的電壓可能是 5 V D．電容器原來的電壓可能是 5 10－ 7 V 解析 由 C＝ QU得 QU＝ Q－ 3 10－ 6U3，解得 Q＝ 10－ 6 C，故 B 正確；當(dāng) U1＝ 5 V時(shí)， C1＝ QU1＝ 10－ 65 F＝ μF；當(dāng) U2＝ 5 10－ 7 V時(shí)， C2＝QU2＝ 10－ 65 10－ 7F＝ 9 F．這么大的電容可以說在哪里都沒有， F 的單位非常大，一般的電容都是 μF以及 5 10－ 7 V．故 C 項(xiàng)正確． 答案 BC 知識(shí)點(diǎn)二 平行板電容器 3．連接在電源兩極上的平行板電容器，當(dāng)兩極板間距離減小時(shí) ( )． A．電容器的電容 C變大 B．電容器極板的帶電荷量變大 C．電容器兩極板間的電勢(shì)差 U變大 D．電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度 E變大 解析 電容器兩極板間距離減小，由 C∝ εSd得其電容變大，所以 A 正確．因?yàn)殡娙萜鬟B在電源上，所以兩極板間的電壓保持不變，故 C 錯(cuò)誤 ．由 Q＝ CU得電容器所帶電荷量變大，所以 B 正確．由 E＝ Ud知，兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)變大，所以 D正確． 答案 ABD 4．用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素 (如圖 1－ 8－ 9 所示 )．設(shè)兩極板正對(duì)面積為 S，極板間的距離為 d，靜電計(jì)指針偏角為 ，極板所帶電荷量不變，若 ( )． 圖 1－ 8－ 9 A．保持 S不變，增大 d，則 θ 變大 B．保持 S不變，增大 d，則 θ變小 C．保持 d不變，減 小 S，則 θ變小 D．保持 d不變，減小 S，則 θ 不變 解析 靜電計(jì)指針偏角體現(xiàn)電容器兩板間電壓大小．在做選項(xiàng)所示的操作中，電容器電荷量 Q保持不變， C＝ QU＝ S不變，增大 d，則 C減小， U增大，偏角 θ 增大，選項(xiàng) A 正確， B 錯(cuò)誤；保持 d 不變，減小 S，則 C 減小， U 增大，偏角 θ也增大，故選項(xiàng) C、 D 均錯(cuò)． 答案 A 5．有兩個(gè)平行板電容器，它們的電容之比為 5∶ 4，它們的帶電荷量之比為 5∶1，兩極板間距離之比為 4∶ 3，則兩極板間電壓之比和電場(chǎng)強(qiáng)度之比分別為 ( )． A． 4∶ 1 1∶ 3 B． 1∶ 4 3∶ 1 C． 4∶ 1 3∶ 1 D． 4∶ 1 4∶ 3 解析 由 U＝ QC得： U1U2＝ Q1C2Q2C1＝ 5 45 ＝ 41， 又由 E＝ Ud＝ QCd得： E1E2＝ Q1C2d2Q2C1d1＝ 5 4 35 4 ＝ 31， 所以選項(xiàng) C 正確． 答案 C 圖 1－ 8－ 10 6．傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖 1－ 8－ 10 所示的是一種測(cè)定壓力的電容式傳感器，當(dāng)待測(cè)壓力 F 作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，以下說法中正確的是 ( )． A．若 F向上壓膜片電極，電路中有從 a到 b的電流 B．若 F向上壓膜片電極，電路中有從 b到 a的電流 C．若 F向上壓膜片電極，電路中不會(huì)出現(xiàn)電流 D．若電流表有示數(shù)，則說明壓力 F發(fā)生變化 E．若電流表有示數(shù)，則說明壓力 F不發(fā)生變化 解析 F向上壓膜片電極，使得電容器兩板間的距離減少，電容器的電容增加 ，又因電容器兩極板間的電壓不變，所以電容器的電荷量增加，電容器繼續(xù)充電，電路中有從 b到 a的電流， B 正確．電流表有示數(shù)，則電容器中不斷充電 (或放電 )，故 Q在變化， F變化， D 正確． 答案 BD 知識(shí)點(diǎn)三 電容器的綜合應(yīng)用 圖 1－ 8－ 11 7．計(jì)算機(jī)鍵盤上的每一個(gè)按鍵下面都有一個(gè)電容傳感器，如圖 1－ 8－ 11 所示．電容的計(jì)算公式是 C＝ εrSd，其中常量 εr＝ 10－ 12 Fm－ 1， S表示兩金屬片的正對(duì)面積， d表示兩金屬片間的距離． 當(dāng)某一鍵被按下時(shí)， d發(fā)生改變，引起電容器的電容發(fā)生改變，從而給電子線路發(fā)生相應(yīng)的信號(hào)．已知兩金屬片的正對(duì)面積為 50 mm2，鍵未被按下時(shí)，兩金屬片間的距離為 pF，電子線路就能發(fā)生相應(yīng)的信號(hào)，那么為使按鍵得到反應(yīng)，至少需要按下多大距離？ 解析 先求得未按下時(shí)的電容 C1＝ pF，再由 C1C2＝ d2d1，得 ΔCC2＝ Δdd1和 C2＝ pF，得 Δd＝ mm. 答案 mm 8．如圖 1－ 8－ 12 所示， C為中間插有電介質(zhì)的電容器， a和 b為其兩極板，a板接地； P和 Q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球；P板與 b板用導(dǎo)線相連， Q板接地．開始時(shí)懸線靜止在豎直方向，在 b板帶電后，懸線偏轉(zhuǎn)了 α 角度．在以下方法中，能使懸線的偏角 α 變大的是 ( )． 圖 1－ 8－ 12 A．縮小 a、 b間的距離 B．加大 a、 b間的距離 C．取出 a、 b兩極板間的電介質(zhì) D．換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì) 解析 本題考查的知識(shí)點(diǎn)是電容器、電場(chǎng)力．設(shè) PQ兩金屬板構(gòu)成的電容器電容為 C0，帶電荷量為 q0，由題意知 b板與 P板的電勢(shì)相等，所以兩電容器的電勢(shì)差 U相等，設(shè)電容 C的帶電荷量為 q，根據(jù)題意知兩個(gè)電容器帶的總電荷量不變，設(shè)為 Q，所以 q0＋ q＝ Q＝ CU，所以 C0U＋ CU＝ Q，對(duì)小球要使 α 角增大，根據(jù)力的平衡可得小球受到的電場(chǎng)力要增大，即需兩極板間的電勢(shì)差增大，因此根據(jù) C0U＋ CU＝ Q，只有 C0或 C減小才能使 U增大．根據(jù) C＝ εrS4πkd，電介質(zhì) 減小、正對(duì)面積減小或極板距離增大都能使電容減小，故選項(xiàng) B、 C 正確． 答案 BC 圖 1－ 8－ 13 9．如圖 1－ 8－ 13 所示，已知平行板電容器兩極板間距離 d＝ 4 mm，充電后兩極板電勢(shì)差為 120 V． A板帶正電，若它的電容為 3 μF，且 P到 A板距離為 1 mm.求： (1)每一板的帶電荷量； (2)一個(gè)電子在 P點(diǎn)具有的電勢(shì)能； (3)一個(gè)電子從 B板出發(fā)到 A板獲得的動(dòng)能； (4)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度． 解析 (1)由 Q＝ UC得 Q＝ 120 3 10－ 6 C＝ 10－ 4 C. (2)EPP＝－ eφP＝－ eUABd dPB＝－ 90 eV. (3)因?yàn)殡娮訌?B板出發(fā)到 A板的過程中電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，所以由動(dòng)能定理得 Ek－ 0＝－ eUBA， Ek＝ 120 eV. (4)E＝ Ud＝ 3 104 N/C. 答案 (1) 10－ 4 C (2)－ 90 eV (3)120 eV (4)3 104 N/C 圖 1－ 8