高中物理關於電場中的導體的習題及答案
1.導體處於靜電平衡時，下列説法正確的是 ( )
A．導體內部沒有電場
B．導體內部沒有電荷，電荷只分布在導體外表面
C．導體內部沒有電荷的運動
D．以上説法均不對
答案：D
2．如圖所示，某同學在桌上放兩摞書，然後把一塊潔淨的玻璃板放在上面，使玻璃板離開桌面2～3cm，在寬約0.5cm的紙條上畫出各種舞姿的人形，用剪刀把它們剪下來，放在玻璃板下面，再用一塊硬泡沫塑料在玻璃上來回擦動，此時會看到小紙人翩翩起舞．下列哪種做法能使實驗效果更好 ( )
A．將玻璃板換成鋼板
B．向舞區哈一口氣
C．將玻璃板和地面用導線連接
D．用一根火柴把舞區烤一烤
答案：D
3．每到夏季，我省各地紛紛進入雨季，雷雨等強對流天氣頻繁發生．當我們遇到雷雨天氣時，一定要注意避防雷電．下列説法正確的是 ( )
①不宜使用無防雷措施的電器或防雷措施不足的電器及水龍頭
②不要接觸天線、金屬門窗、建築物外牆，遠離帶電設備
③固定電話和手提電話均可正常使用
④在曠野，應遠離樹木和電線杆
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
答案：B
解析：表面具有突出尖端的導體，在尖端處的電荷分佈密度很大，使得其周圍電場很強，就可能使其周圍的空氣發生電離而引發尖端放電．固定電話和手提電話的天線處有尖端，易引發尖端放電造成人體傷害，故不能使用．
4．金屬球殼原來帶有電荷，而驗電器原來不帶電，如圖所示，現將金屬球殼內表面與驗電器的金屬小球相連，驗電器的金屬箔 ( )
A．不會張開 B．一定會張開
C．先張開後閉合 D．可能會張開
答案：B
5．(2009長沙市一中高二檢測)如圖所示，棒AB上均勻分佈着正電荷，它的中點正上方有一P點，則P點的場強方向為 ( )
A．垂直於AB向上 B．垂直於AB向下
C．平行於AB向左 D．平行於AB向右
答案：A
6．如圖所示，一導體AB放在一負電荷的電場中，導體AB與大地是絕緣的，當導體處於靜電平衡時，
(1)比較A端和B端電勢的高低．
(2)比較A點和B點場強大小．
(3)比較A、B端外表面場強大小．
(4)若A端接地，AB導體帶什麼電？
(5)若把A端和B端用導線連接，A、B端電荷中和嗎？
答案：(1)AB導體處於靜電平衡狀態，是等勢體，φA＝φB
(2)A點和B點場強均為零，EA＝EB＝0
(3)利用電場線分佈可知A端分佈密，E′A>E′B
(4)AB導體處於負電荷的電場中，其電勢低於大地的零電勢，負電荷要從AB流向大地，則導體帶正電，與A、B哪端接地無關
(5)A端和B端等勢，電荷不沿導體移動，電荷不會中和
7．如圖所示，一厚度不計的金屬圓桶帶電荷總量為Q＝＋4×10－6C.
(1)此時，金屬桶內，外表面帶電荷量分別為多少？
(2)如果用絲線在桶內懸掛一帶電荷量q＝－2×10－6C的帶電小球，桶內、外表面帶電荷量分別為多少？
(3)若桶內金屬小球與內表面接觸一下，桶內外表面帶電荷量分別為多少？
(4)若小球懸掛時，用手接觸一下桶外表面，然後再將小球從桶中取出，則金屬桶內外表面帶電荷量又為多少？
答案：(1)q內＝0，q外＝＋4×10－6C
(2)q內＝q外＝＋2×10－6C
(3)q內＝0，q外＝＋2×10－6C
(4)q內＝0，q外＝＋2×10－6C
能力提高
1.在具有一定厚度的空心金屬球殼的球心位置處放一正電荷，圖中的四個圖畫出了其空間電場的電場線情況，符合實際情況的是 ( )
答案：D
2．隨着人們生活水平的提高，各種家用電器日益走入我們的居家生活，而家用電器所產生的靜電荷會被人體吸收並積存起來，加之居室內牆壁和地板多屬絕緣體，空氣乾燥，因此更容易受到靜電干擾．由於老年人的皮膚相對年輕人乾燥以及老年人心血管系統的老化、抗干擾能力減弱等因素，因此老年人更容易受靜電的影響．心血管系統本來就有各種病變的老年人，靜電更會使病情加重．過高的靜電還常常使人焦躁不安、頭痛、胸悶、呼吸困難、咳嗽．我們平時生活中就應當採取措施，有效防止靜電，下列可行的是 ( )
①室內要勤拖地、勤灑些水 ②要勤洗澡、勤換衣服 ③選擇柔軟、光滑的化纖類衣物 ④儘量避免使用化纖地毯和塑料為表面材料的傢俱
A．①②③ B．①③④
C．①②④ D．②③④
答案：C
解析：室內要保持一定的濕度，室內要勤拖地、勤灑些水；要勤洗澡、勤換衣服，以消除人體表面積聚的靜電荷．對於老年人，應選擇柔軟、光滑的棉紡織衣物，儘量不穿化纖類衣物，以使靜電的危害減少到最低限度；儘量避免使用化纖地毯和以塑料為表面材料的傢俱，以防止摩擦起電．
3．如圖所示，把原來不帶電的金屬殼B的外表面接地，將一帶正電的小球A從小孔中放入球殼內，但不與B發生接觸，達到靜電平衡後，則 ( )
A．B的空腔內電場強度為零
B．B不帶電
C．B的外表面帶正電
D．B的內表面帶負電
答案：D
4．如圖所示，金屬殼放在光滑的絕緣水平墊上，能起到屏蔽外電場或內電場作用的是 ( )
答案：ABD
解析：A圖中，由於金屬殼發生靜電感應，內部場強為零，金屬殼起到屏蔽外電場的作用，A對；B圖中金屬殼同大地連為一體，同A一樣，外殼起到屏蔽外電場的作用；C中電荷會引起金屬殼內外表面帶電，外表面電荷會在殼外空間中產生電場，即金屬殼不起屏蔽作用，C錯；將金屬殼接地後，外表面不帶電，殼外不產生電場，金屬殼起屏蔽內電場的作用，D對．
5．如圖所示，帶電體Q靠近一個接地空腔導體，空腔裏面無電荷．在靜電平衡後，下列物理量中等於零的是 ( )
A．導體腔內任意點的場強
B．導體腔內任意點的電勢
C．導體外表面的電荷量
D．導體空腔內表面的`電荷量
答案：ABD
解析：靜電平衡狀態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．由於導體接地，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，所帶電荷不為零，故選項C不正確．
6．如圖所示，絕緣開口空心金屬球殼A已帶電，今把驗電器甲的小金屬球與A的內部用導線連接，用帶絕緣柄的金屬小球B與A內壁接觸後再與驗電器乙的小球接觸，甲、乙驗電器離球殼A足夠遠．那麼甲驗電器的箔片________，乙驗電器的箔片______．(填“張開”或“不張開”)
答案：張開；不張開
7．如圖所示，在孤立點電荷＋Q的電場中，金屬圓盤A處於靜電平衡狀態．若金屬圓盤平面與點電荷在同一平面內，試在圓盤A內作出由盤上感應電荷形成的附加電場的三條電場線(用實線表示，要求嚴格作圖)．
解析：金屬圓盤A處於靜電平衡狀態，因此內部每點的合場強都為零，即金屬圓盤A內的每一點，感應電荷產生的電場強度都與點電荷Q在該點的電場強度大小相等、方向相反，即感應電荷的電場線與點電荷Q的電場線重合，且方向相反，如圖所示．
8．如圖所示，在玻璃管中心軸上安裝一根直導線，玻璃管外繞有線圈，直導線的一端和線圈的一端分別跟感應圈的兩放電柱相連．開始，感應圈未接通電源，點燃蚊香，讓煙通過玻璃管冒出．當感應圈電源接通時，玻璃管中的導線和管外線圈間就會加上高電壓，立即可以看到，不再有煙從玻璃管中冒出來了．過一會兒還可以看到管壁吸附了一層煙塵．
請思考一下：這是什麼原因？
答案：當感應圈電源接通時，玻璃管中的導線和管外線圈間就會加上高電壓，形成強電場．煙塵顆粒都是帶電的，在強電場中受靜電力作用偏轉後被吸附在管壁上．
