高中物理 1.7静电现象的应用课时精炼 新人教版选修3-1

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【金版教程】2016年高中物理 1.7静电现象的应用课时精炼 新人教

版选修3-1

1. 处于静电平衡中的导体,内部电场强度处处为零的原因是( ) A. 导体内部无任何电场 B. 外电场不能进入导体内部

C. 所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零 D. 外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零 答案:D

解析:静电平衡导体内部场强为零,指合场强为零。

2. 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MN,如图所示,金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec,三者相比,则( )

A. Ea最大 C. Ec最大 答案:C

解析:由静电平衡特点可知:E感=E外,因c离右侧带电体距离最小,故Ec最大。 3. (多选)避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是( ) A. 云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地 B. 避雷针的尖端向云层放电,中和了云层中的电荷 C. 云层与避雷针发生摩擦,避雷针上产生的电荷被导入大地 D. 以上说法都不对 答案:AB

解析:带电荷的云层靠近避雷针时,在避雷针尖端感应出与云层相反的静电,达到一定程度就向空中放电,中和云层中的电荷,更主要的是云层中的大量电荷可以通过避雷针引入地下,从而避免遭受雷击,所以A、B正确。

4. 具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷,下面中的四个图画出了其空间电场的电场线情况,符合实际情况的是( )

B. Eb最大 D. Ea=Eb=Ec

答案:D

解析:静电平衡状态的导体内部(实体部分)场强处处为零,静电感应的结果使球壳上的电荷分布如图所示。

5. 请用学过的电学知识判断下列说法正确的是( ) A. 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B. 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C. 小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D. 打雷时,待在汽车里比待在木屋里要危险 答案:B

解析:由静电屏蔽的知识可知,A、D选项均错;金属可以消除多余的静电,B项正确;单根高压输电线上相距较近的两点之间电阻很小,因而电压较小,小鸟不会被电死,C选项错误。

6. (多选)在下列措施中,能将产生的静电尽快导走的是( ) A. 飞机轮子上搭地线 B. 印染车间保持湿度 C. 复印图片 D. 电工钳柄装有绝缘套 答案:AB

解析:飞机在飞行中与空气摩擦时,飞机外表面聚集了大量静电荷,降落时会对地面人员带来危害及火灾隐患,因此飞机降落时要及时导走机身聚集的静电,采取的措施是在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎;在印染工作车间也同样容易产生静电,静电会给车间带来火灾隐患,为防止火灾发生,其中安全措施之一就是车间保持湿度,从而通过湿润的空气及时导走静电;在复印图片环节中,刚好需要应用静电;电工钳柄装有绝缘套是防止导电,保护电工的安全。

7. [2014·北京市海淀区期中]如图所示,将一不带电的绝缘枕形导体P放在正电荷Q的电场中,导体P的a、b两端分别带上了感应负电荷与等量的感应正电荷,另外,导体内部还有两点c、d,则以下说法错误的是 ( )

A. 导体上a、b两端的电势高低关系是φa=φb B. 导体上a、b两端的电势高低关系是φa<φb C. 导体内部c、d两点的场强大小关系是Ec=Ed=0

D. 感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是Ec>Ed≠0 答案:B

解析:枕形导体达到静电平衡后整个导体是个等势体,内部场强处处为零,选项A、C正确,B错误;感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强与场源电荷Q在该两点产生的场强大小相等方向相反,故感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是Ec>Ed,选项D正确。

8. (多选)如图所示,水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q,一表面绝缘的带电的小球(可视为质点且不影响Q的电场),从左端以初速度v0滑上金属板,沿光滑的上表面向右运动到右端,在该运动过程中( )

A. 小球做匀速直线运动

B. 小球做先减速,后加速的运动 C. 小球的电势能保持不变 D. 电场力对小球所做的功为零 答案:ACD

解析:水平放置的金属板处于点电荷Q的电场中而达到静电平衡状态,是一个等势体,其表面电场线处处与表面垂直,所以小球运动时只在竖直方向上受力的作用,在水平方向上不受力的作用,故带电小球(表面绝缘,电荷量不变)在导体表面滑动时,电场力不做功,故小球做匀速直线运动,所以A、C、D选项正确。

9. (多选)如图所示,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. 球壳外壁带正电 C. 球壳外壁不带电

D. 若将接地线去掉再移出正电荷,球壳外壁带负电 答案:ACD

解析:由静电屏蔽知识可得,未接地前电场线分布特点如图,球壳是个等势体,无论是内壳还是外壳接地,都是大地上的电子受电场力作用逆着电场线与外壳正电中和,使外壳不带电,故A、C正确,B错。若移出正电荷,则剩余负电都分布在外表面,D正确。

10. (多选)如图所示,一个不带电的导体球N,置于空心导体球M附近,现将另一个带电荷量为Q的金属球放于空腔导体M内,则( )

A. 若M接地,N上无感应电荷

B. 若M不接地,且M原来不带电,N上无感应电荷

C. 若M不接地,且M原来不带电,N上有感应电荷 D. 若M不接地,且M原来带电,N上一定有感应电荷 答案:AC

解析:(1)若M接地,分析N上带电情况

M内表面带相反

金属球N上无

―→电性电荷,M外―→

Q带电感应电荷

表面不带电

(2)若M不接地

①M原来不带电,分析N上带电情况

M内表面带相反电性

金属球N上有

―→电荷,M外表面带与内―→

Q带电感应电荷

表面相同电性的电荷

②M原来带电,分析N上带电情况

金属球当M外表面N上无当M外表面N上有

Q带电没有净电荷时感应电荷有净电荷时感应电荷

11. [2015·南昌二中月考]如图所示,在靠近空心金属筒A处,有一个接地的金属球B,把带负电的金属小球C放入A筒内,下列各情况下指出B球是否带电和带电性质:(填“带正电”“带负电”或“不带电”)

(1)C球不接触A筒内壁,此时B________;

(2)C球不接触A内壁,而将A短时间接地后再移去C,此时B________。 答案:带正电 带负电

解析:(1)由电荷相互作用原理:A筒内壁感应出正电荷外壁感应出负电荷,A筒外壁靠近B,在B球上感应出正电荷。(把负电荷排斥入大地)

(2)A中放入C球后,将A接地,则A筒内壁感应出正电荷,负电荷被排斥导入大地,此时再把C拿走,A带正电荷,与其靠近的B球上感应出负电荷。

12. 利用静电除尘原理除去空气中的粉尘。静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝

B组成,A和B分别接到高压电源正极和负极,其装置示意图如图所示。A、B之间有很强的

电场,距B越近,场强________(填“越大”或“越小”)。B附近的气体分子被电离成为电子和正离子,粉尘吸附电子后被吸附到________(填“A”或“B”)上,最后在重力作用下落入下面的漏斗中。

答案:越大 A

解析:电场线由周围指向中心,所以B越近场强越大;粉尘带负电吸附到“+”极即A极上。

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