《物理 ：选修3-1 1.4《电场中的导体》课件（鲁科版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理 ：选修3-1 1.4《电场中的导体》课件（鲁科版）（80页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.1.真真空空中中，有有两两个个等等量量异异种种电荷荷，电荷荷量量均均为q q，相相距距为r r，两点，两点电荷荷连线中点中点处的的电场强强度大小度大小为 （ ）A.0 B. C. D.A.0 B. C. D.【解析解析】选选D.D.两点电荷在连线中点处的场强大小相两点电荷在连线中点处的场强大小相等，方向相同，都等于等，方向相同，都等于E= = E= = ，故中点处的合，故中点处的合场强场强E E合合=2E= =2E= ，选，选D.D.2.2.使使一一个个绝缘导体体所所带电荷荷量量增增加加一一些些，则导体体内内部部的的场强强将（将（ ）A.A.一定增一定增强强 B.B.一定减弱一定减弱C.C
2、.可能增可能增强强也可能减弱也可能减弱 D.D.保持不保持不变【解解析析】选选D.D.孤孤立立带带电电体体是是处处于于静静电电平平衡衡状状态态的的导导体体，内部场强处处为零，不随电荷量的变化而变化内部场强处处为零，不随电荷量的变化而变化. .故选故选D.D.3.3.导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（ ）A.A.导体内部没有电场导体内部没有电场B.B.导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面C.C.导体内部场强为零导体内部场强为零D.D.导体上的场强不一定处处为零导体上的场强不一定处处为零【解析解析】选选C C
3、、D.D.导体内部有电场，分别是场源电荷产生导体内部有电场，分别是场源电荷产生的电场和感应电荷产生的电场，但两个场强的矢量和为的电场和感应电荷产生的电场，但两个场强的矢量和为零，零，A A错错C C对；导体内部有自由电荷，但没有净电荷，对；导体内部有自由电荷，但没有净电荷，B B错；错；导体表面场强可以不为零，导体表面场强可以不为零，D D对对. .4.4.在一个等边三角形在一个等边三角形ABCABC顶点顶点B B、C C处各放一个点电荷，测处各放一个点电荷，测得得A A处的电场强度大小为处的电场强度大小为E E，方向与，方向与BCBC边平行，且指向右，边平行，且指向右，如图所示，现拿去如图所
4、示，现拿去C C处的点电荷后，处的点电荷后，A A处的电场强度处的电场强度 （ ）A.A.大小仍为大小仍为E E，方向从，方向从A A指向指向B BB.B.大小仍为大小仍为E E，方向从，方向从B B指向指向A AC.C.大小变为大小变为 ，方向不变，方向不变D.D.不能确定不能确定【解析解析】选选B.B.由点电荷场强性质知，由点电荷场强性质知，B B、C C处点电荷在处点电荷在A A点点场强方向分别沿场强方向分别沿BABA、ACAC连线，根据矢量的分解与合成知，连线，根据矢量的分解与合成知，B B、C C处电荷在处电荷在A A点产生的场强均为点产生的场强均为E E，方向分别为由，方向分别为由
5、B B指向指向A A、由、由A A指向指向C C，拿走，拿走C C处的点电荷后，只剩下处的点电荷后，只剩下B B处点电荷的处点电荷的电场，故电场，故B B正确正确. .【典例典例1 1】如图所示，一个电子沿等量异种电荷连线的中如图所示，一个电子沿等量异种电荷连线的中垂线由垂线由AOBAOB匀速飞过，电子的重力不计，电子除受电匀速飞过，电子的重力不计，电子除受电场力以外，受到的另一个力的大小和方向的变化情况为场力以外，受到的另一个力的大小和方向的变化情况为A.A.先变大后变小，方向水平向左先变大后变小，方向水平向左B.B.先变大后变小，方向水平向右先变大后变小，方向水平向右C.C.先变小后变大，
6、方向水平向左先变小后变大，方向水平向左D.D.先变小后变大，方向水平向右先变小后变大，方向水平向右【思路点拨思路点拨】解答本题时应把握以下两点：解答本题时应把握以下两点：【标准解答标准解答】选选B.B.由等量异种电荷连线的中垂线的电场由等量异种电荷连线的中垂线的电场线疏密分布规律可知，由线疏密分布规律可知，由AOBAOB，电场线先密后疏，故，电场线先密后疏，故场强先变大后变小，且方向水平向右，所以电子受到的场强先变大后变小，且方向水平向右，所以电子受到的电场力先变大后变小电场力先变大后变小. .又因为电子处于受力平衡状态，故又因为电子处于受力平衡状态，故另一个力也应是先变大后变小，方向水平向右
7、，故选另一个力也应是先变大后变小，方向水平向右，故选B.B.【典例典例2 2】 如图所示，金属球壳的内外表面如图所示，金属球壳的内外表面分别用分别用C C、D D表示，表示，B B球与金属球壳内表面紧密球与金属球壳内表面紧密接触接触. .金属小球金属小球A A原来带正电，金属球壳与金属原来带正电，金属球壳与金属小球小球B B原来不带电，当用一根导线将原来不带电，当用一根导线将A A、B B两球两球连接时，以下判断中正确的是连接时，以下判断中正确的是A.AA.A与与B B带正电，带正电，C C带负电，带负电，D D带正电带正电B.DB.D带正电，带正电，A A带正电，带正电，B B与与C C不带
8、电不带电C.C.只有只有A A带正电，其他均不带电带正电，其他均不带电D.AD.A带正电，带正电，D D带负电，带负电，B B与与C C不带电不带电【思路点拨思路点拨】解答本题时应把握以下两点：解答本题时应把握以下两点：【自主解答自主解答】选选B.AB.A与与B B用导线连接后，用导线连接后，A A、B B两球以及球两球以及球壳成为一个大导体，壳成为一个大导体，A A球表面及球壳的外表面球表面及球壳的外表面D D相当于大相当于大导体的外表面，导体的外表面，B B球表面及球壳内表面相当于大导体的球表面及球壳内表面相当于大导体的内表面，因为静电平衡导体的电荷只分布在外表面上，内表面，因为静电平衡导
9、体的电荷只分布在外表面上，故故B B正确，正确，A A、C C、D D错误错误. .【典例典例3 3】将悬挂在细线上的带正电的小球将悬挂在细线上的带正电的小球A A放在不带电放在不带电的金属空心球的金属空心球C C内（不和球壁接触），另有一个悬挂在细内（不和球壁接触），另有一个悬挂在细线上的带负电的小球线上的带负电的小球B B向向C C靠近，如图所示，以下说法正靠近，如图所示，以下说法正确的是确的是A.AA.A往左偏离竖直方向，往左偏离竖直方向，B B往右偏离竖直方向往右偏离竖直方向B.AB.A的位置不变，的位置不变，B B往右偏离竖直方向往右偏离竖直方向C.AC.A往左偏离竖直方向，往左偏离
10、竖直方向，B B的位置不变的位置不变D.AD.A、B B的位置都不变的位置都不变【思路点拨思路点拨】解答本题应把握以下三点：解答本题应把握以下三点：【标准解答标准解答】选选B.B.带正电的小球带正电的小球A A放在不带电的空心球放在不带电的空心球C C内，通过静电感应，空心球外壳带正电，内壁带负电，内，通过静电感应，空心球外壳带正电，内壁带负电，因此，金属空心球因此，金属空心球C C和带电小球和带电小球B B带异种电荷，所以带异种电荷，所以B B受受C C球的吸引往右偏离竖直方向球的吸引往右偏离竖直方向. .而由于空心球而由于空心球C C能屏蔽小球能屏蔽小球B B所产生的外部电场，使小球所产生
11、的外部电场，使小球A A不受外电场的作用，故它的不受外电场的作用，故它的位置不变位置不变. .【典例典例4 4】如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为的很大的光滑绝缘斜面的很大的光滑绝缘斜面上，有一质量为上，有一质量为m m的小球，所带电荷量为的小球，所带电荷量为+q+q，初速度，初速度v v0 0方方向与斜面底边向与斜面底边ABAB平行平行. .欲使小球在斜面上沿初速度方向做欲使小球在斜面上沿初速度方向做匀速直线运动，需加一个匀强电场，场强的最小值为匀速直线运动，需加一个匀强电场，场强的最小值为_，方向为，方向为_._.【思路点拨思路点拨】使小球在斜面上做匀速直线运动，小球受使小球在斜面上做匀
12、速直线运动，小球受的合力为零，三力应满足三角形定则的合力为零，三力应满足三角形定则. .【标标准准解解答答】如如图图所所示示，带带电电小小球球在在斜斜面面上上受受三三个个力力作作用用而而平平衡衡，即即重重力力、支支持持力力和和电电场场力力，三三个个力力的的合合力力为为零零，所所以以mgmg与与N N、EqEq构构成成矢矢量量三三角角形形OPQ.OPQ.因因mgmg不不变变，故故OQOQ的的大大小小、方方向向不不变变. .又又N N的的方方向向不不变变，由由Q Q点点向向OPOP线线作作垂垂线线，当当QPOPQPOP时时，qEqE为为最最小小，所所以以当当Eq=mgsinEq=mgsin时时，E
13、 E有有最最小小值，可解得值，可解得E=mgsin/q ,E=mgsin/q ,方向沿斜面向上方向沿斜面向上. .答案：答案：mgsin/q mgsin/q 沿斜面向上沿斜面向上1.(20101.(2010淄博高二检测淄博高二检测) )如图所示，两个相同的空心金如图所示，两个相同的空心金属球属球M M和和N N，M M带带-q-q电荷，电荷，N N不带电，旁边各放一个不带电不带电，旁边各放一个不带电的金属球的金属球P P和和R(MR(M、N N相距很远，互不影响相距很远，互不影响) )，当将带正电，当将带正电q q的小球的小球Q Q分别放入分别放入M M和和N N的空腔时（的空腔时（ ） A.
14、PA.P、R R上均出现感应电荷上均出现感应电荷B.PB.P、R R上均没有感应电荷上均没有感应电荷C.PC.P上有感应电荷，而上有感应电荷，而R R上没有感应电荷上没有感应电荷D.PD.P上没有感应电荷，而上没有感应电荷，而R R上有感应电荷上有感应电荷【解析解析】选选D.D.球球Q Q和和M M带等量异种电荷，在带等量异种电荷，在M M球外侧形成的球外侧形成的合场强为合场强为0 0，故，故P P上没有感应电荷；由于静电感应，上没有感应电荷；由于静电感应，N N的内的内侧与外侧带等量的异种电荷，它们和球侧与外侧带等量的异种电荷，它们和球Q Q上的电荷在上的电荷在N N外外侧形成的合场强不为侧
15、形成的合场强不为0 0，故，故R R上有感应电荷，故选上有感应电荷，故选D.D.2.2.（20102010济南高二检测）如图所示，把一个架在绝缘济南高二检测）如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中，导体处于支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（静电平衡时，下列说法正确的是（ ）A.AA.A、B B两点场强相等，且都为零两点场强相等，且都为零B.AB.A、B B两点的场强不相等两点的场强不相等C.C.感应电荷产生的附加场强大小是感应电荷产生的附加场强大小是|E|EA A|E|E|EB B| |，所以感应电荷产生的场，所以感应电荷产生
16、的场强强|E|EA A|E|EB B| |，故，故C C错误；当电键错误；当电键K K闭合时，由静电感应可闭合时，由静电感应可知，枕形导体带负电，故电子从大地沿导线向导体移动知，枕形导体带负电，故电子从大地沿导线向导体移动.D.D正确正确. .3.3.（20102010南京高二检测）在真空中有两个点电荷南京高二检测）在真空中有两个点电荷A A和和B B，电荷量分别为，电荷量分别为-Q-Q和和+2Q+2Q，相距为，相距为2l,2l,如果在两个点电荷如果在两个点电荷连线的中点连线的中点O O处有一个半径为处有一个半径为r r（rlrmm2 2，则，则1 12 2 B.B.若若m m1 1=m=m2
17、 2，则，则1 1=2 2C.C.若若m m1 1m2 2 D. D.若若q q1 1=q=q2 2，则，则1 1=2 2【解析解析】选选B B、C. mC. m1 1、m m2 2受力如图所示，由平衡条件可受力如图所示，由平衡条件可知，知，m m1 1g=Fcotg=Fcot1 1，m m2 2g=Fcotg=Fcot2 2，因为，因为F=F,F=F,则则 ，所以选，所以选B B、C.C.4.(20094.(2009上海高考上海高考) )（5 5分）两带电量分别为分）两带电量分别为q q和和-q-q的点的点电荷放在电荷放在x x轴上，相距为轴上，相距为l,l,能正确反映两电荷连线上场强能正确
18、反映两电荷连线上场强大小大小E E与与x x关系的图是（关系的图是（ ）【解析解析】选选A.A.由等量异种点电荷的电场强度的关系可知，由等量异种点电荷的电场强度的关系可知，在两电荷连线中点处电场强度最小，但不是零，从两点在两电荷连线中点处电场强度最小，但不是零，从两点电荷向中点电场强度逐渐减小，因此电荷向中点电场强度逐渐减小，因此A A正确正确. .5.5.（5 5分）一个不带电的空心金属球分）一个不带电的空心金属球, ,在球在球内放一点电荷内放一点电荷+q,+q,如图所示如图所示, ,当电荷在球内当电荷在球内空间移动时空间移动时, ,只要电荷不与内壁接触只要电荷不与内壁接触, ,就就有有(
19、)( )A.A.球外各点电场变化球外各点电场变化, ,球内各点电场不变球内各点电场不变B.B.球外各点电场不变球外各点电场不变, ,球内各点电场变化球内各点电场变化C.C.球内外各点电场均不变球内外各点电场均不变D.D.球内外各点电场均变化球内外各点电场均变化【解析解析】选选B.B.点电荷不与球内壁接触点电荷不与球内壁接触, ,由于静电感应由于静电感应, ,空空心金属球内壁带负电荷心金属球内壁带负电荷, ,外壁感应出等量的正电荷外壁感应出等量的正电荷, ,由于由于电场线与金属球表面垂直电场线与金属球表面垂直, ,故故q q移动时移动时, ,球上感应电荷不变球上感应电荷不变, ,则球外电场不变则
20、球外电场不变; ;球内的电场是由球内的电场是由q q与球内壁上感应电荷与球内壁上感应电荷的电场叠加而成的电场叠加而成, ,故故q q移动时移动时, ,球内电场变化球内电场变化, ,因此因此B B正确正确,A,A、C C、D D错错. .6.6.（5 5分）如图所示，在分）如图所示，在x x轴上有两个点电荷轴上有两个点电荷A A、B B，带电，带电荷量分别为荷量分别为+Q+Q1 1与与-Q-Q2 2，且，且Q Q1 1=2|Q=2|Q2 2| |，用，用E E1 1和和E E2 2分别表示两分别表示两个点电荷所产生的场强的大小，则在个点电荷所产生的场强的大小，则在x x轴上应有（轴上应有（ ）A
21、.EA.E1 1=E=E2 2的点只有一处，该处合场强为零的点只有一处，该处合场强为零B.EB.E1 1=E=E2 2的点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强的点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为为2E2E2 2C.EC.E1 1=E=E2 2的点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合的点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为场强为2E2E2 2D.ED.E1 1=E=E2 2的点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合的点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为场强为2E2E2 2【解析解析】选选B.B.由题图可知，在由题图可知，在A A、B B之间的之间的x x轴上，轴上，
22、A A、B B两两电荷的场强方向相同，不存在合场强为零的点，但合场电荷的场强方向相同，不存在合场强为零的点，但合场强为强为2E2E2 2可能存在（只有一处）；在可能存在（只有一处）；在A A点左侧的点左侧的x x轴上，可轴上，可以判断得知，也不存在合场强为零的点，因这一区间内以判断得知，也不存在合场强为零的点，因这一区间内距距A A近近，而而距距B B远远，但但A A点点处处的的电电荷荷量量大大于于B B点点处处的的电电荷荷量量，故故不不可可能能出出现现E E1 1=E=E2 2的的位位置置，自自然然也也就就没没有有合合场场强强为为零零的的点点，这这样样符符合合合合场场强强为为零零的的位位置置
23、只只有有在在B B点点右右侧侧的的x x轴轴上上，且是惟一确定的位置且是惟一确定的位置. .设设A A、B B相距为相距为r r，合场强为零的点在，合场强为零的点在B B点右侧距点右侧距B B为为x x远远处，则处，则x=( +1)rx=( +1)r，同理，同理E E1 1=E=E2 2，且合场强为，且合场强为2E2E2 2的位置在的位置在A A、B B之间的之间的x x轴上，并有惟一确定值，即在轴上，并有惟一确定值，即在B B点左侧距点左侧距B B为为x=( -1)rx=( -1)r处，故选处，故选B.B.7.7.（1010分）在真空中有两个点电荷分）在真空中有两个点电荷q q1 1和和q
24、q2 2，分别位于，分别位于A A和和B B，A A、B B相距相距20 cm20 cm，如图所示，如图所示，q q1 1为为410410-8-8 C C，q q2 2为为-810-810-8-8 C. C.则则（1 1）在）在ABAB连线上连线上A A的外侧离的外侧离A 20 cmA 20 cm处的处的D D点场强大小、点场强大小、方向如何？方向如何？（2 2）能否在）能否在D D点处引入一个带负电荷的点处引入一个带负电荷的q q，通过求出，通过求出q q在在D D处受的电场力，然后根据处受的电场力，然后根据E= E= 求出求出D D处的场强大小和方处的场强大小和方向？向？【解析】【解析】（
25、1 1）q q1 1在在D D点产生的场强点产生的场强E E1 1= =9= =910109 9 N/C=9 N/C=910103 3 N/C, N/C,方向向左方向向左. . q q2 2在在D D点产生的场强点产生的场强E E2 2= = =9=910109 9 N/C= N/C=4.54.510103 3 N/C, N/C,方向向右方向向右. .D D点的合场强点的合场强E=EE=E1 1-E-E2 2=4.5=4.510103 3 N/C N/C，方向向左，方向向左. .（2 2）可可以以，因因为为电电场场中中某某点点的的场场强强由由电电场场本本身身决决定定，与与放放入入的的电电荷荷无
26、无关关，不不论论放放入入电电荷荷的的电电量量是是多多少少，也也不不论论放入电荷的电性如何，该点的场强大小、方向是确定的放入电荷的电性如何，该点的场强大小、方向是确定的. .8.(108.(10分分) )如图所示，长为如图所示，长为l l的金属杆的金属杆原来不带电，在距其右端原来不带电，在距其右端d d处放一个处放一个电荷量为电荷量为+q+q的点电荷的点电荷. .(1)(1)金属杆中点处的电场强度为多少？金属杆中点处的电场强度为多少？(2)(2)金属杆的感应电荷在杆中点处产生的电场强度为多大金属杆的感应电荷在杆中点处产生的电场强度为多大？【解解析析】(1)(1)金金属属杆杆处处于于静静电电平平衡
27、衡状状态态，其其内内部部场场强强处处处处为零为零. .因此，金属杆中点处的电场强度为因此，金属杆中点处的电场强度为0.0.(2)(2)点电荷点电荷q q在金属杆中点处产生的场强在金属杆中点处产生的场强E E点点= = = = , ,方方向向水水平平向向左左. .由由于于杆杆中中点点处处的的场场强强为为零零，所所以以感感应应电电荷荷在在杆杆中中点点处处产产生生的的场场强强与与点点电电荷荷在在该该处处产产生生的的场场强强大大小小相相等等，方方向向相相反反. .所所以以，感感应应电电荷荷在在杆杆中中点点处处产生的场强产生的场强E E感感=E=E点点= .= .答案：答案：(1)0 (2)(1)0 (
28、2)1.1.在点电荷在点电荷-Q-Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆盘与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中若圆盘与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中A A点所激发的附加场强点所激发的附加场强EE的方向在下图中正确的是的方向在下图中正确的是 （ ）【解析解析】选选A.A.由静电平衡特点知，由静电平衡特点知，A A处的合场强为零，即处的合场强为零，即-Q-Q在在A A点产生的场强与盘上感应电荷在点产生的场强与盘上感应电荷在A A点产生的场强大点产生的场强大小相等，方向相反，故选小相等，方向相反，故选A.A.2.2.一金属球，原来不带电，现
29、沿球的直径的延长线放置一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆一均匀带电的细杆MNMN，如图所示，金属球上感应电荷产，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上生的电场在球内直径上a a、b b、c c三点的场强大小分别为三点的场强大小分别为E Ea a、E Eb b、E Ec c，三者相比，则（，三者相比，则（ ）A.EA.Ea a最大最大 B.EB.Eb b最大最大C.EC.Ec c最大最大 D.ED.Ea a=E=Eb b=E=Ec c【解析解析】选选C.C.金属球在带电细杆金属球在带电细杆MNMN的电场中，达到静电的电场中，达到静电平衡后，其内部合场强处处为
30、零平衡后，其内部合场强处处为零. .金属球上感应电荷在金属球上感应电荷在a a、b b、c c三点产生电场的场强与三点产生电场的场强与MNMN在在a a、b b、c c三点产生电场的三点产生电场的场强分别等大反向，显然场强分别等大反向，显然MNMN在在c c点产生的电场最强，故选点产生的电场最强，故选项项C C正确正确. .3.3.如图所示，空心导体上方有一靠的很近的带电体，带如图所示，空心导体上方有一靠的很近的带电体，带有正电荷有正电荷. .有一束带负电的小液滴，以速度有一束带负电的小液滴，以速度v v水平飞入空水平飞入空心导体腔内，则小液滴的运动情况可能是（心导体腔内，则小液滴的运动情况可
31、能是（ ）A.A.匀速直线运动匀速直线运动 B.B.向下偏转的曲线运动向下偏转的曲线运动C.C.向上偏转的曲线运动向上偏转的曲线运动 D.D.以上说法都不对以上说法都不对【解析解析】选选B.B.空心导体处在带正电的带电体附近，根据空心导体处在带正电的带电体附近，根据电场中导体的特点，空心导体起到了静电屏蔽的作用，电场中导体的特点，空心导体起到了静电屏蔽的作用，使得内部场强处处为零，带电液滴不受电场力作用，所使得内部场强处处为零，带电液滴不受电场力作用，所以在重力作用下做平抛运动，以在重力作用下做平抛运动，B B项正确项正确. .4.4.如图是点电荷如图是点电荷Q Q周围的电场线，以下判断正确的
32、是周围的电场线，以下判断正确的是 （ ） A.QA.Q是正是正电荷，荷，A A点的点的电场强强度大于度大于B B点的点的电场强强度度B.QB.Q是正是正电荷，荷，A A点的点的电场强强度小于度小于B B点的点的电场强强度度C.QC.Q是是负电荷，荷，A A点的点的电场强强度大于度大于B B点的点的电场强强度度D.QD.Q是是负电荷，荷，A A点的点的电场强强度小于度小于B B点的点的电场强强度度【解解析析】选选A.A.因因电电场场线线方方向向背背离离点点电电荷荷Q Q，故故Q Q为为正正电电荷荷；由由于于电电场场线线的的疏疏密密表表示示场场强强的的大大小小，A A点点电电场场线线密密，A A点点的电场强度就大，故的电场强度就大，故A A选项正确选项正确. .同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
