人教版 (2019)必修 第三冊(cè)4 靜電的防止與利用課時(shí)訓(xùn)練

這是一份人教版 (2019)必修 第三冊(cè)4 靜電的防止與利用課時(shí)訓(xùn)練，共28頁(yè)。試卷主要包含了靜電平衡的過(guò)程，對(duì)靜電平衡的三點(diǎn)理解等內(nèi)容，歡迎下載使用。
考點(diǎn)1：對(duì)靜電平衡的理解
1．靜電平衡的過(guò)程
（1）電荷分布的變化情況：金屬導(dǎo)體放到電場(chǎng)強(qiáng)度為E0的電場(chǎng)中，金屬中的自由電荷在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng)導(dǎo)致導(dǎo)體一側(cè)聚集負(fù)電荷，而另一側(cè)聚集正電荷。
（2）合電場(chǎng)強(qiáng)度的變化情況：感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生與原電場(chǎng)方向相反的電場(chǎng)，導(dǎo)致合電場(chǎng)強(qiáng)度減小。當(dāng)感應(yīng)電荷繼續(xù)增加，合電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小，合電場(chǎng)強(qiáng)度為零時(shí)，自由電荷的定向移動(dòng)停止。
2．對(duì)靜電平衡的三點(diǎn)理解
（1）靜電平衡是自由電荷發(fā)生定向移動(dòng)的結(jié)果，達(dá)到靜電平衡時(shí)，自由電荷不再發(fā)生定向移動(dòng)。
（2）金屬導(dǎo)體建立靜電平衡的時(shí)間是非常短暫的。
（3）導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡后內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零是指外電場(chǎng)E與導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)E′的合電場(chǎng)強(qiáng)度為零，E′＝－E。
3．處于靜電平衡時(shí)的導(dǎo)體上的電荷分布特點(diǎn)
（1）凈電荷只分布在導(dǎo)體表面，內(nèi)部沒(méi)有凈電荷。
（2）感應(yīng)電荷分布于導(dǎo)體兩端，電性相反，電量相等，近異遠(yuǎn)同，如圖甲所示。
（3）凈電荷在導(dǎo)體表面的分布不均勻，一般越是尖銳的地方電荷的分布越密集，如圖乙所示。
甲 乙
處于靜電平衡的導(dǎo)體周圍的電場(chǎng)分布情況
靜電平衡的導(dǎo)體尖端電荷集中，電荷電場(chǎng)線密集。
【例1】 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)，如圖所示，則球殼上的感應(yīng)電荷在O處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為多少？方向如何？
【變式訓(xùn)練】
上例中，若將點(diǎn)電荷B移走，其他條件不變，則球殼上的感應(yīng)電荷在O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為多少？方向如何？
【技巧與方法】
處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的求解方法
1 運(yùn)用E＝k eq \f(Q,r2)求出外電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E外的大小和方向。
2 由于導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，則滿足靜電平衡條件E合＝0。
3 由E外＋E感＝0，求出感應(yīng)電場(chǎng)E感的大小和方向。
【針對(duì)訓(xùn)練】
【變式1】(2020-2021學(xué)年平遙縣第二中學(xué)校高二階段練習(xí))(多選)如圖所示，一水平放置的金屬板正上方有一固定的正點(diǎn)電荷Q，一表面絕緣的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)且不影響Q的電場(chǎng))從左端以v滑上金屬板的上表面，向右運(yùn)動(dòng)到右端，在此過(guò)程中( )
A．小球受到的電場(chǎng)力方向始終豎直向下
B．小球先減速運(yùn)動(dòng)，后加速運(yùn)動(dòng)
C．小球受到的電場(chǎng)力做正功
D．小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【變式2】(多選)如圖所示的靜電實(shí)驗(yàn)(虛線框?yàn)榻饘倬W(wǎng))能使左邊驗(yàn)電器的金屬箔張開(kāi)的是( )

A B C D
【變式3】(多選)如圖所示，把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場(chǎng)中．導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是( )
A．A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等，且都為零
B．A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不相等
C．感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)EA