导体球A和大地是连在一起的, 那根细细的金属丝不能碰到球壳B, 图里已经画出来了, 于是导体球A到底是怎样的情况呢?
选项A说它不带电, 选项B说它带正电, 选项C说它带负电, 选项D说它可能带正电, 也可能带负电, 正确答案选C, 解析是这样的, 因为A和大地连着, 这就相当于近端, 所以A上面也会感应出一定量的负电荷。
【能力提升】1. 对于处于静电平衡状态当中的导体, 其内部电场强度在每一个地方都等于零, 这一现象出现的主要原因, 需要从以下选项里面进行选择 ( )。选项A认为导体内部不存在任何形状的电场。选项B指出来自外部的电场没有办法进入到导体的内部去。
选项C声称所有通过感应方式产生的电荷在导体内部所产生的合成电场强度等于零。选项D表示外部电场以及所有感应电荷所产生的电场在导体内部进行叠加之后, 最终的结果为零。给出的解析部分说明: 正确答案选择为D。
这是因为导体内部电场强度处处为零的事实, 是由于感应电荷所形成的电场与外部的电场进行叠加之后的结果共同导致的, 所以判定选项D是正确的表述。
有一金属球, 它原本是处于不带电状态的, 现在在球体直径的延长线上放置了一个均匀带电的细长杆MN, 具体的情况是如图所示的这样, 金属球上面由感应电荷所产生的电场作用在球心所在的直径上三个不同的点a、b、c处时, 这三点的电场强度大小分别被标记为Ea、Eb以及Ec, 对于这三个场强数值之间的大小关系进行比较后得出的正确结论选项应该是C, 也就是Ec是最大的, 其背后的原理依据是处于静电平衡状态之下的导体内部各个位置处的电场强度全都是等于零的, 因此针对a、b、c这几个点也都是如此。
三点的场强都为零。处于静电平衡状态的导体内部场强为零, 是感应电荷产生的电场, 与外电场叠加而成的结果。所以, 感应电荷在球内某点产生的电场的场强, 与MN在这一点产生的电场的场强等大反向。比较a、b、c三点感应电场的场强。实质上是比较带电体MN在这三个点的场强。
因为c点离MN这条线段最近的距离是最短的, 所以电场强度在c点的数值是最大的, 感应产生的电荷在c点所形成的电场强度也是最大的, 因此应该选择的正确选项是C这一项。
第三小题所描述的情况是在绕着地球进行匀速圆周运动的航天器里面运行的时候, 物体本身处于一种完全丧失重力的状态, 这样就创造出了一种被形容为“屏蔽了重力现象”的状态, 如果在这样的航天器空间内部来建立专门用于研究电学原理的实验场所的话, 就可以非常有效地把日常情况下重力会带来干扰的影响给消除掉。
空腔导体内部是可以实现静电屏蔽的这种作用的，所以的话如果是在空腔导体的内部是能够用来建立一个物理实验室的这种做法的, 这个做法是能够有效消除掉外电场所产生的那个干扰问题的。正确的说法是D。在场是一种人为假设并且实际是不存在, 这个说法是错误的。
航天器中的重力屏蔽状态指的是在航天器中不存在重力, 这个说法也是错误的。外电场在空腔导体的内部产生的场强为零, 所以外电场被屏蔽, 这个说法同样错误。在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体, 其内部的总电场强度为零, 这是正确的。
因为场是看不见的, 也是摸不着的, 但是它以物质形态存在, 因此选项A是错误的。航天器里的“重力屏蔽状态”说的就是里面那些东西都处于没重力的那种状况, 可是重力还是存在着的, 因此B是不对的。
外面的电场在导体空腔里面产生的场强, 和那些感应电荷在里面弄出来的电场强度加在一起之后变成了零, 因而C也是错的。
因为存在着静电屏蔽这种效果, 所以导体的外壳能够对它的内部发挥一种“保护”的功能, 进而使得其内部的区域完全不会受到来自外部的电场所带来的干扰, 基于上述情况可以判断出, 在导体腔体内部的任何一个位置, 电场的强度数值都等于零, 因此选项 D 是正确的。然后是第 4 题, 这是一道多项选择题。
在每一年的夏季时节, 中国的大地上各个地方都会接连不断地进入雨季阶段, 诸如雷雨这样的强对流天气状况就会频繁地出现并发生。当我们自身正处于雷雨这种天气环境中的时候, 是一定要注意采取有效方法来躲避并且预防雷电危害的。下面这些说法里面, 正确的是哪些选项?
第一点是A, 说的是不宜使用那些没有防雷措施, 或者防雷措施不太足的电器, 还有水龙头也不要乱用。第二点是B, 说的是不要去接触天线, 也不要碰金属门窗和建筑物的外墙, 还要离带电的设备远一点。第三点是C, 说的是固定电话和手提电话都可以正常使用, 这个说法要仔细辨别。
第四点是D, 说的是如果在旷野中, 应该要远离树木以及电线杆。经过解析我们发现正确答案是ABD。这是因为表面带有突出尖端的导体, 在这些尖端位置的电荷分布密度是非常大的, 这样就会使得它周围的电场变得很强, 进而可能会导致周围的空气被电离, 然后就引发了我们所说的尖端放电现象。
固定电话的顶端带有尖锐结构, 手持电话的天线部位也存在尖端设计, 这样的构造很容易诱发所谓的尖端放电现象, 进而可能对人体造成身体上的损害, 正因如此, 这些设备是不允许使用的, 所以选项A、B和D的说法是被认为正确的, 而选项C则是错误的。
如5题所给出的图片所示, 现在有一个空腔球形导体, 这个导体本身不带电, 然后把一个带有正电荷的小金属球A放到这个导体的内部腔体中去, 在达到静电平衡状态以后, 请大家判断图中a点、b点和c点这三处的电场强度E以及电势之间的关系应该是怎样的以下有四个选项供选择: A选项说是Ea大于Eb大于Ec还有四个a大于括号jt大于g；B选项说是Ea等于Eb小于或者等于Ec并且ga等于4b大于g；C选项说是Ea等于Eb等于ec且三个g相等；D选项说是Ea大于Ec大于Eb以及两个g和那个g之间的大小关系。
下面的解析部分指出答案选的是D, 这道题目里面有很多同学在解题的时候会误以为因为Eb等于0所以对应的电势也就等于0, 其实这是一个错误的观点, 实际上当空腔球形导体处于静电平衡之后, 整个导体就是一个等势体, 它里面的内部表面和外部表面共同构成了一个等势面高中物理静电平衡，从图片中可以看出来显然有Ea大于Ec且Eb等于零的情况成立, 同时也能得出相关的电势之间有g大于g大于g这样的不等式关系最终, 根据上述分析可以确定答案为D。
现在, 把带正电的小球A,放在空心金属球壳B里面, 然后下面这几个说法中, 正确的是哪一个? 选项有, 说, 球壳B带负电, 还有, 枕形导体C的左端带负电, 这个说法里还夹杂着, 枕形导体C的左端带正电。还有选C的说法是, 球壳B带负电, 枕形导体C的左端不带电。
最后D选项是A带负电, 球壳B不带电, 枕形导体C的左端不带电。从A球的开口, 取出C。解析部分说, 选C, AC。枕形导体C从A球开口拿出来。还有一个题目7如图那样显示着, A是空心金属球, B是金属球, A和B原来都没带电。
然后把另一个带正电荷的小球什么什么放进A球的中央那里位置, 不跟A球接触。然后用手碰一下A球, 再用手指碰一下B球。然后再把那个小球移走。问会怎样, A和B两球都带正电荷。解析部分说选B。刚才那个带正电荷的小球从那哪里进入A球的中央地方。
根据静电感应现象, 我们可以知道A球的内表面带有负电荷, 而外表面则带有正电荷, 当用手去接触A的时候, 这个动作相当于把A进行了接地处理, 大地传导过来的电子与人球外表面的正电荷相互中和, 这就使得A球的外表面不带电了, 此时的电势为零, 并且A球对处于其内部的结构起到了静电屏蔽的作用, 导致内部存在的电场并不影响外部情况, 要是用手去接触B的时候, 就不会有任何电荷的移动发生, 所以B球不会带上任何电荷。
当带正电荷的C球从A球内部被移走之后, A球内表面原本所带的负电荷就会转移到外表面去。所以在这种情况下, A球整体是呈现负电荷状态的。根据上面所说的那些情况可以知道选项B是正确的。
如图所示, 存在一个枕形的导体, 这个导体架在绝缘支架上面, 并且把这个枕形导体放到由负的点电荷所形成的电场里面去, 大家取无穷远处的电势数值为零, 这个导体处于静电平衡的状态的时候, 下列说法是正确的哪一个选项, 第一个选项是感应电荷在A点位置的场强数值大小等于在B点位置的场强数值大小, 第二个选项说A点位置和B点位置的电势不相等并且满足V电大于零的关系, 第三个选项说的是A端上感应出来的电荷的电量数值要比B端上感应出来的电荷的电量数值要大, 第四个选项是说当开关S被闭合的时候, 导体内部的自由电子会沿着导线向着大地移动, 解析部分指出答案选择的是D, 在静电平衡完成之后, A处和B处的场强都等于0, 负的点电荷在A点产生的场强数值要比在B点产生的场强数值小, 因此感应电荷在A点产生的场强数值小于在B点产生的场强数值, 因此选项A是错误的, 静电平衡完成之后, A和B两个地方的导体会变成一个等势体, 所以A。
B点与两点的电势是相等的, 所以选项B是错误的。导体本来是没有任何电荷的, 发生了静电平衡以后, 电子跑到了A端, 使得B端出现了多余的正电荷贝语网校，这些正电荷是成对出现的, 因而A端感应所具有的电荷量就等于B端感应所具有的电荷量, 所以选项C也是错误的。
当把开关S闭合的时候, A端的负电荷受到了场源负电荷所产生的排斥力, 因此导体内部的自由电子会顺着导线向大地移动, 故选项D是正确的。
如图所示, 有一块光滑的铁板水平放置, 在铁板的上方距离为h的位置, 依次放有电荷量为+Q和电荷量为-Q的两个点电荷, 一个电荷量为+q的绝缘小球从铁板的左端以初速度vo向右运动, 并且一直沿着铁板表面到达铁板的右端, 则在小球通过铁板的过程中( )©0A•先减速运动, 后加速运动B•先加速运动, 后减速运动C•先减速运动, 后加速运动, 再减速运动D.一直匀速运动解析: 选D因为铁板处于静电平衡状态, 因此铁板表面附近的电场强度与铁板处处垂直, 小球在水平方向上不受力, 因此一直以速度vo做匀速运动。
选项D正确。
10.这是一道多选题高中物理静电平衡，图示展示了一个带正电的导体球A被放置在一个原本不带电的空腔导体球B的内部, 其中点a位于导体A的内部, 点c位于导体B的内部, 而点b则处于导体A与导体B之间的空隙位置, 对于下列说法的正确性判断, 选项A声称a、b、c这三点的电势数值均相等, 这种说法是错误的, 正确的分析指出点a处的电场强度确实为零, 同时因为导体A带有正电荷且整体环境电位较高, 所以其电势是这几点中最高的, 选项C主张点b处的电场强度为零但电势大于零, 这一说法不准确, 因为虽然该区域无静电屏蔽导致的场强抵消现象, 但由于A带正电B感应出场源效应, 空间存在电场分布并非零值, 实际上应该是点a和点c两处作为导体内部满足静电平衡状态下的典型特征即场强为零, 而点b所处的真空或空气介质区间由于受到周围带电体影响其电场强度并不为零, 因此最终结论判定选项D即a与c两点场合强均为零同时点b场合强不在此豁免列表之内是正确的, 此外综合考量电势差关系以及感应电荷分布可知B的内表面会聚集异号电荷而外表面呈现同号迹象导致电势层级呈现降序排列确保初始端电势维持在正值范围内从而验证了相关关于感应起电模型下电场线由带电源头指向接收终端的描述逻辑成立无误。
如图11所示, 有一根直导线被安装在玻璃管的中心轴上面, 同时在玻璃管的外面缠绕着一组线圈, 这个直导线当中的一端和外部线圈当中的一端, 分别都跟感应圈的两个放电柱连接了起来, 起初的时候, 感应圈并没有接通电源, 这时候点燃蚊香, 就让产生的烟雾去通过玻璃管进行冒出, 等到感应圈的电源一旦接通以后, 在玻璃管内部的导线和管外部的线圈之间就会产生高电压, 我们马上就可以清楚地看到, 已经不会再有烟雾从玻璃管当中冒出来了。
等了一会儿, 还能看见管壁上吸上了一层烟尘。得仔细想一下为啥会这样。解析说, 当感应圈电源合上以后, 玻璃管里的导线和外面的线圈之间就有了高电压, 也就形成了强电场。
含尘气体路过这个有电压的静电场时候, 就被电离了。灰尘颗粒和负离子结合了, 于是带上了负电, 在强电场里, 受到静电力的影响拐弯移动, 最后被吸附在了带有正电的那个管壁上去了。
答案是见解析, 题号是12。如图所示的情况, 其中有一个长为I的金属杆, 这根金属杆之前是不带电的。
在距离它的右端为d的位置放着的是一个电荷量为+q的点电荷。第一问的问题是, 该金属杆中点处的电场强度是多少数值。还有第二问的问题是关于该金属杆上的情况。