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2024 年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过
模块7 静电场各模块大招
第05 讲 静电平衡与电容器模型
（原卷版）
目录
【内容一】 电容器的充电模型..........................................................................................................................1
【内容二】 电容器的放电模型..........................................................................................................................2
【内容三】 静电平衡模型...................................................................................................................................3
【内容四】 详细解释全屏蔽模型......................................................................................................................5
技巧总结
平行板电容器的动态分析
技巧总结
Ⅰ：电容器：任何两个彼此绝缘（电介质）又相隔很近的导体（两极板），组成一个
电容器。
Ⅱ：带电特点：两极板电荷等量异号，分布在相对的两板内侧。
（“电容器所带的电荷量”指一个极板所带电荷量的绝对值）
Ⅲ：电容器的充电和放电：
内容一：电容器的充电：
①充电：把电容器的两个极板和电池的正负极相连，两个极板就分别带上了等量的异
种电荷，这个过程叫充电。
注意：若电容器保持与电源连接，则板间电压U 不变；若断开电源则极板所带电量Q
不变。
②充电过程的特点：
a、充电电流：充电瞬间有短暂的电流，电流方向从电源正极流出，电流由大变小。
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b、与电源正极相连的极板带正电，电容器所带电荷量增加。
c、两极板间电压升高。d、两极板间电场强度增大。e、其它形式能转化为电场能。
电子的流向为电流的反方向
③充电完成后：
A.两极板带等量异种电荷B.两极板间有电压（与电源电压相等）
C.两极板间有电场D.两极板间有电场能
内容二：电容器的放电：
①放电：把充电后的电容器两极板接通，两极板上的电荷中和失去电荷，电容器不再
带电，这个过程叫放电。
②放电过程的特点：
a、放电电流：电流方向从电容器正极板流出，电流由大变小。
b、电容器所带电荷量减少。 c、两极板间电压降低。
d、两极板间电场强度减小。e、电场能转化为其它形式的能。
电子的流向为电流的反方向
③放电完成后：A.两极板带量为0 B.两极板间电压U=0
C.两极板间电场E=0 D.两极板间无电场能
放电过程实质：是正、负电荷中和的过程。
静电平衡问题
技巧总结
内容三：静电平衡：①金属导体放入电场中金属导体内自由电子在电场力作用下将发
生定向移动。
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②在导体两端，积聚等量异种电荷，即静电感应现象。
③感应电荷在导体内部产生电场E’，与原电场叠加，使导体内部的电场减弱。
④当
时，即导体内部合场强为零时，自由电子不再发生定向移动。
⑤由此得出，导体内自由电子不再发生定向移动的状态叫做静电平衡状态。
⑥放入电场中的导体，导体内自由电子不再发生定向移动的状态叫静电平衡状态。
（表面也没有电荷定向移动）由于电荷是以光速移动，所以放之后马上达到静电平
衡。
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⑦导体内部场强（各点合场强）处处为零。即：
，实质是
⑧
，
，所以
，说明在电场强度处处为0 的空间里任意两点间电势
差为0，也就是导体上各点电势都相等，即导体是等势体。
⑨处于静电平衡状态的导体，导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是我
们可以选大地做零电势体的一个原因。
结论1:静电平衡时导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。（这里电荷指的
是净电荷）
结论2：在导体表面
, 越尖锐的位置
, 电荷的密度
( 单位面积的电荷量
) 越大
, 凹陷的
位置几乎没有电荷。
注意：静电平衡原则：近异远同
(1)一个孤立的带电体，在自身所带电荷的电场中，处于静电平衡状态，具有静电平衡
的所有特点。
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(2)人与大地都是导体，在人摸(触)导体的过程中，带电体、人、大地组成一个新导
体，达到静电平衡状态。
(3)孤立带电体的净电荷只分布在外表面。
形如：电荷在导体外表面的分布如下图
内容四：静电屏蔽：原则：近异远同
①由于静电感应，可使金属网罩或金属壳内的场强为零，相当于遮挡了外界电场对它
内部的影响，这种现象叫做静电屏蔽。
②具有空腔的金属导体在静电平衡状态下，不仅导体内部场强为零，腔内场强也为
零，因而置于腔内的物体不受外界电场的影响，这种作用叫静电屏蔽。
空腔导体净电荷分布特点：
只分布在外表面，内表面不带电，空腔内电场
强度为0。
实质：静电屏蔽实质是利用静电感应现象，使金属壳内感应电荷的电场和外加电场矢
量和为零，即所谓屏蔽作用，其实是壳内两种电场并存，矢量和为零。
③导体外部的电场影响不到导体内部（外屏蔽）
屏外不屏内
④接地导体的内部电场影响不到导体外部（内屏蔽）
当把导体壳接地后，
在壳内的电场对壳外空间就没有影响了，如图所示.空腔接地
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后，这种屏蔽叫做全屏蔽
详细解释全屏蔽：如果空腔导体接地，即使内部有带电体存在，这时内表面感应的电
荷与带电体所带的电荷的代数和为零，而外表面产生的感应电荷通过接地线流入大
地。外界对壳内无法影响，内部带电体对外界的影响也随之而消除，所以这种屏蔽叫
做全屏蔽。
对应题型精炼
一、单选题
1．电学知识在生活中有着广泛的应用，下列应用说法不正确的是（ ）
A．高压输电线上方有两根导线与大地相连，这是为了免遭雷击
B．小鸟停在单根高压输电线上会有被电击的风险
C．燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖形比球形好
D．打雷时，待在汽车里比待在大街上要安全
2．如图所示，一固定的不带电金属球壳接地，半径为R，球心为A，将一带电量为＋q
的点电荷固定在离球心为2R 的B 点，D、E 是AB 连线上的两点，BD＝BE，BC 与球
壳相切于C 点，球壳静电平衡时，下列说法正确的是（ ）
A．C 点电势低于A 点
B．D 点电势低于E 点
C．A 点的场强不为零
D．金属球壳因接地始终不带电
3．经典电磁场理论明确地给出了场中导体对静电场的影响，若把一个金属球壳置于匀
强电场中，周围电场线分布会出现如图所示的情况，其中有
、
、、
四个位置，
、
两点对称分布在球壳两侧，
位于球壳上，位于球壳中心，则（ ）
6
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A．四个位置的电势高低排列为
B．四个位置的场强大小排列为
C．
两点间的电势差小于
两点间的电势差
D．感应电荷在球壳内部处的场强为零
4．如图，是一个带正电的电子和一个未知电性的导体，在a，b 处由静止释放两个质
量和体积很小的球（小球重力不计）。下列说法正确的是（ ）
A．导体可能带正电
B．若b 球带负电，b 球一定向右运动
C．若a 球向右运动，则a 一定带负电
D．若放入c 球，质量稍比a 球大，那么a 可能绕c 球运动
5．如图所示，一半径为
的金属球，带电荷量为
，A 点位于其球心
右侧
处。
下列说法中正确的是（ ）
A．金属球所带电荷均匀分布在整个金属球体中，包括球体表面
B．从球心向外画一条射线，沿射线延伸方向电势降低
C．金属球在A 点产生的电场强度大小为
D．若在A 点放置一电荷量为
的点电荷，点电荷受到的库仑力为
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6．如图所示，把一个带正电的金属球靠近绝缘支架上的不带电的接地导体，最终该接
地导体（ ）
A．左端带负电荷，右端带正电荷
B．左端不带电荷，右端带正电荷
C．左端带负电荷，右端不带电荷
D．若将带正电的点电荷先移走，再去掉接地线，原来不带电的导体带负电
7．如图为静电除尘机理示意图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带
负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。图中虚线为电
场线（方向未标）。不考虑尘埃的重力及在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则
（ ）
A．每个尘埃的运动都与一条电场线重合B．电场线方向由放电极指向集尘极
C．尘埃在迁移过程中做匀变速运动
D．尘埃在迁移过程中电势能减小
8．导体球壳内有一M 点，球壳外N 点处有一电荷量为
的点电荷。取无穷远
处电势为零，若将该点电荷的电荷量增加，则（ ）
A．M 点的电势升高
B．M 点的电势不变
C．M 点的电场强度增大
D．M 点的电场强度减小
9．以下是来源于物理课本的一些插图，相关说法错误的是（ ）
8
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图1：研究静电感应
图2：研究影响平行板电容器的影响因素
图3：小灯泡的伏安特性曲线
图4：单量程电流表原理示意图
A．图1 中a 端带正电
B．图2 采用了控制变量法
C．图3 显示灯泡电阻随温度升高而减小
D．图4 中，并联的电阻R 越小，改装后的电流表量程越大
10．正点电荷和处于静电平衡的导体P 的电场线分布如图所示，a、b、c 分别是图中的
三个点。下列说法正确的是（ ）
A．感应电荷在P 的外表面均匀分布
B．a、b、c 三点的电场强度大小为
C．a、b、c 三点的电势大小为
D．导体P 的感应电荷在b 产生的电场强度大于在c 产生的电场强度
11．两个较大的平行金属板A、B，分别接在电源的正、负极上，一带电油滴恰好静止
在两极板之间，如图所示，在其它条件不变的情况下，那么在下列的过程中（ ）
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A．如果保持与电源连接，只将A 板下移，油滴将向下加速运动
B．如果保持与电源连接，只将两极板非常缓慢地错开一些，电流计中电流从a 流
向b
C．如果断开电源，B 板接地，只将B 板上移，油滴静止不动，油滴的电势能减小
D．如果断开电源，将两极板与静电计相连，仅将一薄金属板插入两平行金属板
A、B 之间，静电计指针张角变大
12．如图所示，电容为C、带电量为Q 的平行板电容器水平放置，两板之问的距离为
d，上极板带正电，下极板接地，一带电量为q 的小球（视为质点）恰好静止在两板的
中央P 点，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球带正电
B．P 点的电势为
C．小球的质量为
D．若把上极板向上平移一小段距离，则小球向下运动
13．如图所示，设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实
验中，静电计可以看成是电容很小的电容器，则以下正确的（ ）
A．保持S 不变，增大d，则θ 变大
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B．保持S 不变，增大d，则θ 变小
C．保持d 不变，减小S，则θ 变小
D．保持d 不变，减小S，则θ 不变
14．一水平放置的平行板电容器保持与电源连接，两板间有一个负试探电荷固定在P
点，如图所示。用
表示试探电荷在P 点的电势能，下列操作中使电荷电势能增大的
是（ ）
A．保持开关闭合，上极板接地，下极板上移
B．保持开关闭合，下极板接地，上极板下移
C．断开开关，上极板接地，下极板上移
D．断开开关，下极板接地，上极板上移
二、多选题
15．如图所示，有一带正电的验电器，当金属球A 靠近验电器上的金属球B 时，验电
器中金属箔片的张角减小，则（ ）
A．金属球A 一定带负电
B．金属球A 可能带负电
C．金属球A 一定带正电
D．金属球A 可能不带电
16．如图所示，A、B 是被绝缘支架分别架起的金属导体，并相隔一定距离，其中A
带正电，B 不带电。则以下说法中正确的是（ ）
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A．导体B 左端出现负电荷，右端出现正电荷，并且电荷量大小相等
B．若A 不动，将B 沿图中aa′分开，则两边的电荷量大小可能不等，与如何分有
关
C．若A 向B 逐渐靠近，在B 左端和右端的电荷量大小始终相等并且连续变化
D．若A、B 接触一下，A、B 金属体所带总电荷量保持不变
17．下列说法正确的是（ ）
A．静电平衡时，导体内的自由电子不再定向移动
B．处于静电平衡状态下的导体内部的外加电场下与附加电场的矢量和为零，即导
体内部的电场强度处处为零
C．静电平衡时，导体内部表现为中电性。电荷都分布在外表面，导体内部没有净
电荷
D．用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则验电器箔片能张开
18．如图，原来不带电的金属球壳内壁接地，将一带正电的小球放入其中，但不与球
壳接触，则（ ）
A．球壳内壁带负电
B．球壳外壁带负电
C．球壳外壁带正电
D．若将接地线去掉再移去带正电的小球，球壳外壁带负电
19．如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为Q，板间距离
为d，上极板与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中
间P 点有一个静止的带电油滴，现将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离。下列
说法正确的是（ ）
A．油滴带正电
B．静电计指针张角不变
C．油滴静止
D．P 点的电势不变
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20．图示是一个由电池、电阻
与平行板电容器组成的串联电路。在增大电容器两极
板距离的过程中（ ）
A．电容器的电容变大
B．电容器的带电量减小
C．电阻
中有从a 流向b 的电流
D．电阻
中有从
流向
的电流
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