【導讀】知識點一電荷種類。B．用一個帶電體靠近它，如果能夠排斥小球，則小球一定帶電。用驗電器的金屬球接觸它時，還需知道驗電器金屬球的帶電情況才能予以判斷，因此C不對；帶電小球能吸引輕小物體是帶電體的性質．D正確．。2．關于摩擦起電現(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子的物體中產生電子和質子。B．兩種不同材料的絕緣體互相摩擦后，同時帶上等量異種電荷。D．絲綢摩擦玻璃棒時，電子從玻璃棒上轉移到絲綢上，玻璃棒因質子數(shù)多于。解析摩擦起電實質是由于兩個物體的原子核對核外電子的約束能力不同，3．導體A帶5q的正電荷，另一完全相同的導體B帶q的負電荷，將兩導體。是不能連續(xù)變化的物理量，電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學家密立根用實驗。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，自由電子在不

　　

【正文】 如圖 1－ 7－ 13 所示，帶電體 Q靠近一個接地空腔導體，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．導體空腔內任意點的場強 B．導體空腔內任意點的電勢 C．導體外表面的電荷量 D．導體空腔內表面的電荷量 解析 靜電平衡狀態(tài)下的 導體內部場強處處為零，且內表面不帶電，故選項 A、D 正確．由于導體接地，故整個導體的電勢為零，選項 B 正確．導體外表面受帶電體 Q的影響，所帶電荷量不為零，故選項 C 不正確． 答案 ABD 知識點二 靜電平衡中電場線及電荷分布 3．在點電荷－ Q的電場中，一金屬圓盤處于靜電平衡狀態(tài)，若圓平面與點電荷在同一平面內，則盤上感應電荷在盤中 A 點所激發(fā)的附加場強 E′ 的方向在下圖中正確的是 ( )． 解析 感應電荷在盤中 A點激發(fā)的附加場強 E′ 應與－ Q 在 A點產生的場強等大反 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體 (不帶電 )，現(xiàn)將一個帶正電荷的小金屬球 A放入空腔中，當靜電平衡時，圖中 a、 b、 c 三點的場強 E 和電勢 φ 的關系是 ( )． 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 空腔球形導體在正電荷 A 的電 場中感應的結果如右圖所示，從電場線的疏密可確定 a 點場強大于 c 點場強，而 b 點場強為零，故 Ea＞ Ec＞ Eb，而沿著電場線電勢降低，故 φa＞ φb＞ φc， D 選項正確． 答案 D 知識點三 靜電的防止與應用 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?shù)臐穸? D．在地毯上夾雜 ～ mm的不銹鋼絲導電纖維 解析 B 選項屬于防止靜電屏蔽． 答案 ACD 6．某農村小塑料加工廠的高頻熱合機 (焊縫用 )產生的電磁 波頻率和電視信號頻率接近，由于該村尚未通有線電視信號，空中的信號常常受到干擾，在電視熒屏上出現(xiàn)網狀條紋，影響正常收看．為了使電視機不受干擾，可采取的辦法是 ( )． A．將電視機用一金屬籠子罩起來 B．將電視機用一金屬籠子罩起來，并將金屬籠接地 C．將高頻熱合機用一金屬籠子罩起來 D．將高頻熱合機用一金屬籠子罩起來，并將金屬籠接地 解析 為了使電視機能接收電磁波信號，但又不接收高頻熱合機產生的電磁波，應將高頻熱合機產生的電磁波信號屏蔽，而接地金屬籠子具有屏蔽內電場的作用，故選項 D 正確． 答案 D 7． (2020臺州高二檢測 )下列與靜電屏蔽無關的是 ( )． A．避雷針的頂端做的很尖細 B．用幾萬伏的高壓電電擊關在金屬籠里的鳥，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 解析 避雷針是應用尖端放電的原理，其余三項均是利用了金屬對內部的靜電屏蔽作用． 答案 A 8．如圖所示， P是一個帶電體， N是一個不帶電的金屬空腔，在下列情況中，放在絕緣板上的小紙屑 (圖中 S)不會被吸引的是 ( )． 解析 小紙屑是絕緣體，當處于電場中時，雖不會像導體一樣出現(xiàn)電荷的定向移動，但內部的極性分子也會在電場力的作用下轉動，使異種電荷一端更靠近施感電荷，因而也會受到施感電荷的吸引力． A 中由于靜電屏蔽， P的電場影響不到導體 N的內部，即 N內部無電場，所以 S不會被吸引， A 正確． B 中 N沒有接地， P的電場會影響到 N外部，即 S處有電場， S會被吸引． C 中 P和 S都處于導體 N的外部， S處有電場，會被吸引． D 中 N被接地，內部電場不影響導體外部，即 S處無電場，不會被吸引， D 正確． 答案 AD 圖 1－ 7－ 15 9．在真空中有兩個點電荷 A和 B，電荷量分別為－ Q和＋ 2Q，相距為 2l，如果在兩個點電荷連線的中點 O有一個半徑為 r(r? l)的空心金屬球，且 球心位于 O 點，如圖 1－ 7－ 15 所示，則球殼上的感應電荷在 O 處的場強的大小為多少？方向如何？ 解析 根據電場的疊加和靜電平衡，球心 O 處的合場強為 0，即感應電荷的電場強度與 A、 B兩電荷在 O處所產生的合場強等大、反向，即 E 感 ＝ EA＋ EB＝ kQl2＋ k2Ql2 ＝ 3kQl2 ， A、 B在 O處產生的場強方向向左，所以 E 感 向右． 答案 3kQl2 向右 10．我國電業(yè)工人創(chuàng)造了具有世界先進水平的超高壓帶電作業(yè)法．利用 “ 絕緣梯 ” 使人體對輸電線間的電勢差逐漸變小，直到使人體的電勢與輸電線電勢相等． (1)人與輸電線電勢相等時，為什么沒有危險？ (2)超高壓輸電線周圍存在強電場，人靠近輸電線時，人體會有什么現(xiàn)象發(fā)生？ (3)工人帶電作業(yè)時穿著由金屬絲和棉紗制成的均壓服，有什么作用？ 解析 (1)人與輸電線電勢相等時，即任意兩 點間的電勢差為零，電荷不會發(fā)生定向移動，不會產生電流，因此無危險． (2)人體靠近超高壓輸電線周圍的強電場時，由于靜電感應，人體中電荷重新分布，形成瞬間電流．此時人是非常危險的． (3)人體穿上帶金屬網的均壓服時，均壓服形成一個靜電屏蔽，均壓服內電場處處為零，起到了保護人體的作用． 答案 見解析 (時間： 60分鐘 ) 知識點一 電容器與電容 1．關于電容器和電容的概念，下列說法正 確的是 ( )． A．任何兩個彼此絕緣又互相靠近的導體都可以看成是一個電容器 B．用電源對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． 答案 AB 2．有一個正放電的電容器，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 U1＝ 5 V時， C1＝ QU1＝ 10－ 65 F＝ μF；當 U2＝ 5 10－ 7 V時， 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 項正確． 答案 BC 知識點二 平行板電容器 3．連接在電源兩極上的平行板電容器，當兩極板間距離減小時 ( )． 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差 U變大 D．電容器兩極板間的電場強度 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．因為電容器連在電源上，所以兩極板間的電壓保持不變，故 C 錯誤 ．由 Q＝ CU得電容器所帶電荷量變大，所以 B 正確．由 E＝ Ud知，兩極板間的場強變大，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 )．設兩極板正對面積為 S，極板間的距離為 d，靜電計指針偏角為 ，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 靜電計指針偏角體現(xiàn)電容器兩板間電壓大小．在做選項所示的操作中，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 A 正確， B 錯誤；保持 d 不變，減小 S，則 C 減小， U 增大，偏角 θ也增大，故選項 C、 D 均錯． 答案 A 5．有兩個平行板電容器，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強度之比分別為 ( )． 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 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 所示的是一種測定壓力的電容式傳感器，當待測壓力 F 作用于可動膜片電極上時，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 知識點三 電容器的綜合應用 圖 1－ 8－ 11 7．計算機鍵盤上的每一個按鍵下面都有一個電容傳感器，如圖 1－ 8－ 11 所示．電容的計算公式是 C＝ εrSd，其中常量 εr＝ 10－ 12 Fm－ 1， S表示兩金屬片的正對面積， d表示兩金屬片間的距離． 當某一鍵被按下時， 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)生相應的信號．已知兩金屬片的正對面積為 50 mm2，鍵未被按下時，兩金屬片間的距離為 pF，電子線路就能發(fā)生相應的信號，那么為使按鍵得到反應，至少需要按下多大距離？ 解析 先求得未按下時的電容 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板用導線相連， Q板接地．開始時懸線靜止在豎直方向，在 b板帶電后，懸線偏轉了 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 D．換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質 解析 本題考查的知識點是電容器、電場力．設 PQ兩金屬板構成的電容器電容為 C0，帶電荷量為 q0，由題意知 b板與 P板的電勢相等，所以兩電容器的電勢差 U相等，設電容 C的帶電荷量為 q，根據題意知兩個電容器帶的總電荷量不變，設為 Q，所以 q0＋ q＝ Q＝ CU，所以 C0U＋ CU＝ Q，對小球要使 α 角增大，根據力的平衡可得小球受到的電場力要增大，即需兩極板間的電勢差增大，因此根據 C0U＋ CU＝ Q，只有 C0或 C減小才能使 U增大．根據 C＝ εrS4πkd，電介質 減小、正對面積減小或極板距離增大都能使電容減小，故選項 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)一個電子在 P點具有的電勢能； (3)一個電子從 B板出發(fā)到 A板獲得的動能； (4)兩板間的電場強度． 解析 (1)由 Q＝ UC得 Q＝ 120 3 10－ 6 C＝ 10－ 4 C. (2)EPP＝－ eφP＝－ eUABd dPB＝－ 90 eV. (3)因為電子從 B板出發(fā)到 A板的過程中電場力做正功，電勢能減小，動能增加，所以由動能定理得 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－