2019学年高中物理第1章静电场第7节静电现象的应用练习新人教版选修3_1练习
- 格式:doc
- 大小:247.00 KB
- 文档页数:5
静电现象的应用错误!一、单项选择题(每小题6分,共42分)1.导体处于静电平衡,下列说法正确的是(D)A.导体内部没有电场B.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面C.导体内部没有电荷的运动D.以上说法均不正确解析:导体处于静电平衡,导体内部不是没有电场,而是外电场与感应电荷产生的电场的合场强为零,但两场强仍然存在,故A错;对于B,不能说没有电荷,净电荷只分布在外表面上,自由电子和正电荷仍存在,只是显中性,故B错;对于C,导体内部的电荷(电子与正电荷)的热运动仍然存在,故C错.2。
如图所示,带电体Q靠近一个接地空腔导体,空腔里面无电荷.在静电平衡后,下列物理量中不为零的是(C)A.导体空腔内任意点的场强B.导体空腔内任意点的电势C.导体外表面的电荷量D.导体空腔内表面的电荷量解析:静电平衡状态下的导体内部场强处处为零,且内表面不带电.由于导体接地,故整个导体的电势为零.导体外表面受带电体Q的影响,所带电荷量不为零,故选项C正确.3.如图所示,在真空中把一绝缘导体向带负电的小球P缓缓靠近(不相碰),下列说法中正确的是(C)A.B端的感应电荷越来越少B.导体内场强越来越大C.导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强D.导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等解析:绝缘导体缓缓靠近小球P时,小球P上的负电荷在绝缘导体所在区域产生的电场增强,将会有更多的自由电子向绝缘导体的B端移动,B端的感应电荷越来越多,选项A错误;绝缘导体始终处于静电平衡状态,内部场强始终为零,选项B错误;导体上感应电荷在导体上某点产生的电场的场强大小等于小球P上的负电荷在该点产生的电场的场强,故选项C正确、D 错误.4.电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,下列说法正确的是(C)A.铜丝编织的衣服不容易拉破,所以用铜丝编织衣服B.电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用C.电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用D.铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用解析:当人体直接处于强大电场之中时,很容易由于静电感应而被电到.但若被铜丝编织的衣服所包裹,当达到静电平衡时,铜丝衣服的屏蔽作用使人体内电场强度保持为零,对人体起保护作用.5.在点电荷-Q的电场中,一金属圆盘处于静电平衡状态,若圆平面与点电荷在同一平面内,则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加场强E′的方向在选项图中正确的是(A)解析:感应电荷在盘中A点激发的附加场强E′应与-Q在A 点产生的场强等大反向,故A正确.6.如图,把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a、b两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是(C)A.闭合开关S1,有电子从枕型导体流向大地B.闭合开关S2,有电子从枕型导体流向大地C.闭合开关S1,有电子从大地流向枕型导体D.闭合开关S2,没有电子通过开关S2解析:在S1、S2都闭合前,对枕型导体,它的电荷是守恒的,a、b出现负、正电荷等量,当闭合开关S1、S2中的任何一个以后,便把大地与导体连通,使大地也参与了电荷转移,因此,导体本身的电荷不再守恒,而是导体与大地构成的系统中电荷守恒,由于静电感应,a端仍为负电荷,大地远处应感应出正电荷,因此无论闭合开关S1还是开关S2,都应有电子从大地流向导体,故C选项正确.7。
第一章7 静电现象的应用基础夯实一、选择题(1~4题为单选题,5、6题为多选题)1.静电喷涂利用了电荷之间的相互作用,其喷涂原理如图所示,则下列说法正确的是(A)A.涂料微粒一定带正电B.涂料微粒一定带负电C.涂料微粒可能带正电,也可能带负电D.喷嘴与工件之间的电场为匀强电场解析:根据电荷间的相互作用特点结合题目中现象图分析。
静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用下被吸附到工件上,而达到喷涂的目的,喷嘴与工件之间的电场是非匀强电场,选项D错误;由题图知,待喷涂工件带负电,所以涂料微料应带正电,选项A正确,B、C错误。
2.具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷,下列四幅图画出了其空间电场的电场线情况,符合实际情况的是(D)解析:球壳处于正电荷的电场中,达到静电平衡,球壳为等势体,球壳的内外表面之间的导体内部场强处处为零,故D选项正确。
3.在点电荷-Q的电场中,一金属圆盘处于静电平衡状态,若圆平面与点电荷在同一平面内,则盘上感应电荷在盘中P点所激发的附加场强E′的方向在图中正确的是(A)解析:由于金属圆盘处于静电平衡状态,金属圆盘内各点合场强为零,所以感应电荷的场强与点电荷的场强等大反向。
又因为点电荷的电场沿P点与点电荷的连线指向点电荷,所以感应电荷产生的电场方向沿P点与点电荷的连线向外。
选项A正确。
4.一个带有绝缘底座的空心金属球壳A上均匀带有4×10-8C的正电荷,有绝缘柄的金属小球B上带有2×10-8C的负电荷,使B球与球壳A内壁接触。
如图所示,则A、B带电荷量分别为(B)A.Q A=1×10-8C,Q B=1×10-8CB.Q A=2×10-8C,Q B=0C.Q A=0,Q B=2×10-8CD.Q A=4×10-8C,Q B=-2×10-8C解析:由于A、B带异种电荷,接触以后,要先中和掉一部分电荷,中和以后可以把A、B看做一个整体,对于这个整体来说,由于静电平衡它的内壁和B 球将无净电荷的分布。
第7节静电现象的应用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E a、E b、E c,三者相比,则()A.E a最大B.E b最大C.E c最大D.E a=E b=E c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E C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()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.(多选)如图所示是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧,对矿粉分离的过程,下列表述正确的有()A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做正功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小答案:BD解析:带正、负电荷的矿粉受电场力作用分别落到左、右两侧,选项A错误;不管矿粉带正电还是负电,电场力均对其做正功,矿粉的电势能均变小,选项B、D正确,C错误.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上带电情况金属球Q带电―→M内表面带相反电性电荷,M外表面不带电―→N上无感应电荷(2)若M不接地①M原来不带电,分析N上带电情况金属球Q带电―→M内表面带相反电性电荷,M外表面带与内表面相同电性的电荷―→N上有感应电荷②M原来带电,分析N上带电情况11. 如图所示,绝缘开口金属球壳A已带电,现把验电器甲的小金属球与球壳A的内壁用导线相连,另外把一绝缘的金属小球B与球壳A的内壁相接触后再与验电器乙的金属小球相接触,验电器乙距球壳A足够远,那么验电器甲的金属箔片________,验电器乙的金属箔片________.(填“张开”或“不张开”)答案:张开不张开解析:处于静电平衡状态的金属球壳,由于电荷间的相互排斥的作用力,电荷间的距离尽量变大,所以电荷分布在金属球壳的外表面上,在金属球壳的内表面没有净电荷的分布.验电器甲与球壳A相连时,与金属球壳构成一个导体,相当于金属球壳的远端,则带有电荷,从而使金属箔片张开;同理,可知验电器乙不会带电,故金属箔片不张开.12.如图所示,在两个带等量异种电荷的绝缘导体球之间,对称地放着两个相同的导体ab、cd,则(1)当用导线将a、b连接起来时,导线中有无电流通过?若有,方向如何?(2)当用导线将a、c连接起来时,导线中有无电流通过?若有,方向如何?答案:(1)无(2)有由a→c解析:导体ab、cd处于静电场中,已达到静电平衡状态,ab、cd均各自为一个等势体,但因ab靠近正电荷,cd靠近负电荷,所以导体ab的电势要高于cd的电势,我们也可在正、负电荷之间画一条由左向右的电场线,也易判断导体ab的电势比导体cd的电势高.当用导线将a、c连接起来时,将会有电流从a流到c.当用导线将a、b连接起来时,无电流通过.。
第7节静电现象的应用[随堂检测]1.处于静电平衡的导体内部场强处处为零是因为( )A.导体内部无电场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场强为零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解析:选D.由静电感应和电场的叠加原理知D选项正确.2.下列与静电屏蔽无关的是 ( )A.避雷针的顶端做的很尖细B.用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟,而鸟安然无恙C.超高压带电作业的工作人员穿戴的工作服用包含金属丝的织物制成D.电视闭路线芯外常包有一层金属网解析:选A.避雷针是应用尖端放电的原理,其余三项均是利用了金属对内部的静电屏蔽作用.3.如图所示,带电体Q靠近一个接地空腔导体,空腔里面无电荷.在静电平衡后,下列物理量中不为零的是( )A.导体空腔内任意点的场强B.导体空腔内任意点的电势C.导体外表面的电荷量D.导体空腔内表面的电荷量解析:选C.静电平衡状态下的导体内部场强处处为零,且内表面不带电.由于导体接地,故整个导体的电势为零.导体外表面受带电体Q的影响,所带电荷量不为零,故选项C 正确.4.(多选)(2018·衡水高二检测)如图所示,将悬在绝缘细线上带正电的小球A放在不带电的金属空心球壳B内(与内壁不接触).外加一个水平向右的场强为E的匀强电场,对于最后的结果,下列判断正确的是( )A.B的右端带正电,A向左偏B.B的右端带正电,A不偏左也不偏右C.B的左端带正电,A向右偏D.B的左端带负电,A不偏左也不偏右解析:选BD.导体空腔处于外电场中时,由于静电感应的作用,导体球壳的左端将感应出负电荷,右端将感应出正电荷,而导体空腔内部完全不受外加电场的影响,故A不会偏转,故A、C错误,B、D正确.[课时作业] [学生用书P121(单独成册)]一、单项选择题1.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解析:选B.电工高压带电作业时,全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋,可以对人体起到静电屏蔽作用,使人安全作业,电工穿绝缘衣容易产生大量的静电,反而比较危险,选项A错误;因为塑料和油摩擦容易起电,产生的静电不易导走,形成静电积累,易造成爆炸和火灾事故,而用金属则能避免此危险,选项B正确;小鸟停在单根高压输电线上,小鸟两脚间的电压很小,小鸟不会被电死,选项C错误;金属车身的汽车也是很好的“避雷所”,一旦汽车被雷击中,它的金属外壳能起到静电屏蔽的作用,而木屋没有静电屏蔽作用,选项D错误.2.电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,下列说法正确的是( )A.铜丝编织的衣服不易拉破B.电工被铜丝衣服所包裹,使体内电势为零C.电工被铜丝衣服所包裹,使体内电场强度为零D.铜线电阻小,能对人体起到保护作用解析:选C.高压线路的检修人员在进行高压作业时,要穿上用金属丝网制成的高压作业服,相当于把人体用金属网罩起来.这样,外部电场就不会影响到人体,从而避免了感应电场对人体的伤害.故选项C正确.3.如图所示,放在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C,如把一带有正电荷的绝缘体A移近金属罩B,则( )A.在B的内表面带正电荷,φB=φC=0B.在B的右侧外表面带正电荷C.验电器的金属箔片将张开,φB<φCD.φB≠φC,B的左右两侧电势不相等解析:选B.由于金属网罩的静电屏蔽作用,B的内表面不带电,内部电场强度处处为零,故验电器的金箔不会张开,故A、C错误;由于静电感应,金属网罩表面的自由电子重新分布,根据“近异远同”的结论,B的右侧外表面带正电荷,故B正确;金属网罩处于静电平衡状态,是等势体,故其左右两侧电势相等,故D错误.4.如图所示,把原来不带电的金属壳B的外表面接地,将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内,但不与B发生接触,达到静电平衡后,则( )A.B的空腔内电场强度为零B.B不带电C.B的外表面带正电D.B的内表面带负电解析:选D.因为静电感应,金属球壳B内壁感应出负电荷,A带正电,则B的空腔内电场强度不为零,故A错;又因为B的外表面接地,大地中的电子与B的外表面的正电荷中和,故外表面不带电,内表面带负电,故B、C错,D对.5.如图所示为一空腔球形导体(不带电),现将一个带正电荷的小金属球A放入空腔中,当静电平衡时,图中a、b、c三点的场强E和电势φ的关系是( )A.E a>E b>E c,φa>φb>φcB.E a=E b>E c,φa=φb>φcC.E a=E b=E c,φa=φb=φcD.E a>E c>E b,φa>φb>φc解析:选D.空腔球形导体在正电荷A的电场中感应的结果如图所示,从电场线的疏密可确定a点场强大于c点场强,而b点场强为零,故E a>E c>E b,而沿着电场线电势降低,故φa>φb>φc,D选项正确.6.如图所示,将悬挂在细线上的带正电荷的小球A放在不带电的金属空心球C内(不与内壁接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B,向C球靠近,则( ) A.A向左偏离竖直方向,B向右偏离竖直方向B.A的位置不变,B向右偏离竖直方向C.A向左偏离竖直方向,B的位置不变D.A、B的位置都不变解析:选B.金属空心球C能屏蔽外部的电场,外部的电场不能深入内部,因此小球A 不会受到电场力的作用,不会发生偏转;金属空心球C处在电荷A的电场中,内壁是近端,感应出异号电荷带负电,外壁是远端,感应出同号电荷带正电,正的感应电荷在外部空间同样会激发电场,对小球B有吸引的作用,小球B向右偏,选项B正确.7.低碳环保是我们追求的生活方式.如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,当铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香.转动手摇起电机,蚊香产生的烟雾会被电极吸附,停止转动手摇起电机,蚊香的烟雾又会袅袅上升.关于这个现象,下列说法中正确的是( )A.烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上B.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大C.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小D.同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变,离铝板越近则加速度越大解析:选B.中性空气分子在强电场中被电离成电子和带正电的离子,烟尘颗粒吸附电子后带上负电,在电场力作用下向铝板做加速运动,所以选项A、C错误,选项B正确;因铝板与缝被针间的电场线形状相当于横向放置的锥形体,离铝板越近,电场线越稀疏,场强越小,烟尘颗粒受电场力越小,加速度越小,选项D错误.8.如图所示,半径为R的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔A.已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场,与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样.一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能E k0沿OA方向射出.下列关于试探电荷的动能E k与离开球心的距离r的关系图线,可能正确的是( )解析:选A.壳内场强处处为零,试探电荷从球心运动到球壳处不受任何力作用,动能不变,正的试探电荷从球壳处向外运动时,受到类似于球壳的全部电荷集中于球心的正点电荷在壳外产生电场的电场力作用,要加速运动,动能增大.沿半径方向取相等的两段距离,离球心越远,电场力的等效值越小,电场力做的功越小,动能的增加量就越小,选项A正确.二、多项选择题9.如图所示,在真空中把一绝缘导体向带负电的小球P缓慢靠近(不相碰),下列说法中正确的是( )A.B端的感应电荷越来越多B.导体内场强越来越大C.导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强D.导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等解析:选AC.离的越近,导体上的电子与负电荷排斥力越大,越会向左排斥,故N端带负电荷越多,M端带的正电荷也越多,故A正确;导体处于静电平衡状态,内部场强处处为零,故B错误;导体处于静电平衡状态,内部场强处处为零,即感应电荷的场强和带电小球的场强等大、反向、共线,由于带电小球在M点产生的场强大,故感应电荷在M点产生的场强也大,故C正确,D错误.10.如图,四组静电实验中,能使左边的验电器的箔片张开的是( )解析:选AC.处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导体的外表面,用导线连接之后,左边的金箔也是外表面,故选项A、C正确,选项B错误.D选项中由于静电屏蔽的作用,验电器不受外电场的影响,故金箔是闭合的.11.如图所示,接地的金属板右侧有固定的点电荷+Q,a、b点是金属板右侧表面的两点,其中a到+Q的距离较小.下列说法正确的是( )A.由于静电感应,金属板右侧表面带负电,左侧表面带正电B.由于静电感应,金属板右侧表面带负电,左侧表面不带电C.整个导体,包括表面上的a、b点,是一个等势体,且电势等于零D.a、b两点的电场强度不为零,且a、b两点场强方向相同,但a点的场强比b点的场强要强(大)一些解析:选BCD.金属板若不接地,右侧表面将有感应的负电荷,左侧表面将有感应的等量正电荷;现金属板接地,正电荷通过接地导线移向大地,静电平衡时左侧表面不带电,整个金属板的电势都为零,所以选项A错误,选项B、C正确.金属板接地时,右侧表面上仍有感应负电荷,而且a点附近的电荷面密度(单位表面积的电荷量)比b点附近的电荷面密度要大些,场强要强(大)些,电场线也密一些;整个金属板是等势体,右侧表面是等势面,电场线与等势面垂直,可见a、b两点的场强方向都垂直指向右侧面,方向相同,所以选项D 也正确.12.如图所示为静电除尘示意图,在M、N两点间加高压电源时,金属管内的空气电离,电离出的电子在静电力的作用下运动,遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电荷,因而煤粉被吸附到管壁上,排出的烟就清洁了.就此示意图,下列说法正确的是( )A.N接电源的正极B.M接电源的正极C.电场强度E B>E AD.电场强度E B<E A解析:选AC.电子附在煤粉上,使煤粉带上负电荷,煤粉若能吸附在管壁上,说明管壁带正电荷,N接电源正极,则其内部电场线分布情况如图所示.由图可知金属棒附近的B点处电场线较密,而靠近金属管壁的A点处电场线较疏,故B处的电场强度比A处的电场强度大,即E B>E A.选项A、C正确.。
静电现象的应用实际得分一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共50分)1导体处于静电平衡时,下列说法正确的是 ()A.导体内部没有电场B.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体外表面.导体内部没有电荷的运动D导体内部各点的电势相等,整个导体是一个等势体,导体的表面是一个等势面2请用过的电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小鸟停在单根高压输电线上会被电死D 打雷时,呆在汽车里比呆在木屋里要危险3随着人们生活水平的提高,各种家用电器日益走入我们的居家生活,而家用电器所产生的静电荷会被人体吸收并积存起,加之居室内墙壁和地板多属绝缘体,空气干燥,因此更容易受到静电干扰.由于老年人的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血管系统的老、抗干扰能力减弱等因素,因此老年人更容易受静电的影响.心血管系统本就有各种病变的老年人,静电更会使病情加重.过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽.我们平时生活中就应当采取措施,有效防止静电,下列可行的是 ()①要勤拖地、勤洒些水②要勤洗澡、勤换衣服③选择柔软、光滑的纤类衣物④尽量避免使用纤地毯和以塑料为表面材料的家具A.①②③ B.①③④.①②④ D.②③④4每到夏季,我省各地纷纷进入雨季,雷雨等强对流天气频繁发生.当我们遇到雷雨天气时,一定要注意避防雷电.下列说法正确的是 ()①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙,远离带电设备③固定电话和手提电话均可正常使用④在旷野,应远离树木和电线杆A.①②③B.①②④.①③④ D.②③④5一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正点电荷,其电场分布是图1中的哪一个 ()图16在一个导体球壳内放一个电荷量为+Q的点电荷,用Ep表示球壳外任一点的场强,则 ()A.当+Q在球壳中央时,Ep=0B.不论+Q在球壳内何处,Ep一定为零.只有当+Q在球心且球壳接地时,Ep=0D.只要球壳接地,不论+Q在球壳内何处,Ep一定为零7如图2所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场 中,导体处于静电平衡 时,下述说法正确的是 ()A .A 、B 两点场强相等,且都为零 B .A 、B 两点的场强不相等.感应电荷产生的附加场强大小是D .当电键闭合时,电子从大地沿导线向导体移动 8设电子在运动过程中只受电场力作用,则在下列哪 个电场中,只要给电子一个适当的初速度它就能自始 至终沿一条电场线运动;而给电子一个适当的初速度 它就能始终沿某个等势面运动( ) A .匀强电场 B 正点电荷产生的电场 负点电荷产生的电场 D 以上都不可能9、如图3所示,把一带正电的小球放在光滑绝缘面上,欲使球能静止在斜面上,需在MN 间放一带电小球b ,则b 应( )A 带负电,放在A 点B 带正电,放在B 点带负电,放在点 D 带正电,放在点10、如图4所示A 、B 两点各放有电荷量为+Q 和+2Q 的点电荷,A 、B 、、D 四点在同一直线上,且A=D=DB , 将一正电荷从点沿直线移到D 点,则( ) A 电场力一直做正功 B 电场力先做正功再做负功电场力一直做负功 D 电场力先做负功再做正功二、填空题(本题共2小题,每小题7分,共14分) 图2 图3 图4图711如图5所示,导体棒AB 靠近带正电的导体Q 放置.用 手接触B 端,移去手指 再移去Q ,AB 带何种电 荷______.若手的接触 点改在A 端,情况又如 ______.12有一绝缘空心金属球 A ,带有的正电荷,一个有绝缘柄的金属小球B ,带 有2×10-6的负电荷.若把B 球 跟A 球的内壁相接触,如图6所 示,则B 球上电荷量为_____,A 球上电荷量为_______,分布 在_______.三、计算题(本题共3小题,共36分。
课时跟踪检测(七)静电现象的应用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解析:选D 导体内部电场强度处处为零是由于感应电荷的电场与外电场叠加的结果,故D正确。
2.一金属球,原来不带电,现沿球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E a、E b、E c,三者相比,则( )A.E a最大B.E b最大C.E c最大D.E a=E b=E c解析:选C 处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,故a、b、c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在这三点的场强。
由于c点离MN最近,故MN在c点的场强最大,感应电荷在c点的场强也最大。
正确选项为C。
3.在绕地球做匀速圆周运动的航天器中,物体处于完全失重状态,可以形成一种“重力屏蔽状态”。
在航天器中建立电学实验室,可以有效消除常态下重力的影响。
空腔导体内部可以实现静电屏蔽,在空腔导体内部建立物理实验室,可以有效消除外电场的干扰。
下列说法正确的是( )A.场是一种人为假设,实际是不存在的B.航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力C.外电场在空腔导体的内部产生的场强为0,所以外电场被屏蔽D.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0解析:选D 场是看不见,摸不着,但是一种物质形态存在的,所以A错误。
航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中物体处于失重状态,但仍存在重力,所以B错误。
外电场在空腔导体的内部产生的场强,与感应电荷在内部的电场强度相互叠加后为0,所以C错误。
静电现象的应用学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(本大题共10小题,共40.0分)1.干燥的冬天开车门时手与金属车门之间容易“触电”,为了防止“触电”,在淘宝上出现了名叫“静电消除器”的产品,手持“静电消除器”与车体金属部分接触一下如图所示,就可以防止“触电”。
关于这一现象及这一产品,下列说法不.正.确.的是A. 这种“触电”现象是一种静电现象B. “静电消除器”应该为导体C. 人体通过“静电消除器”与车体接触时,人体与车体上的电荷都被“静电消除器”吸收而消失D. 人体通过“静电消除器”与车体接触时,人体与车体最终构成一个等势体2.在电力行业,有一种“超高压带电作业法”。
这种作业方法是施工人员穿上由金属丝和棉纱制成的“均压服”,使人体在接近高压带电体的过程中,逐步减小人体与高压带电体间的电势差,最终使人体的电势与高压带电体的电势相等。
下列说法正确的是A. “均压服”有静电屏蔽作用,使“均压服”内电场强度为零,可以保护人体B. “均压服”有静电屏蔽作用,使“均压服”内的电势为零,可以保护人体C. 当人体的电势与高压带电体的电势相等时,电荷定向移动的速率很小,因此人体无危险D. 当人体的电势与高压带电体的电势相等时,电荷在“均压服”上移动,因此人体无危险3.据新闻媒体报道:2018年8月31日下午,武汉工程职业技术学院一名大二学生骆某被雷击倒地,不幸身亡。
这一事件告诫我们,防雷十分重要。
在野外遇到电闪雷呜时,应当A. 躲进小山洞B. 躲在大树下C. 撑着钢柄雨伞D. 站在避雷针旁边4.如图所示,金属球A的半径为R,球外一个点电荷带电量为q,到球心的距离为L,则金属球上感应电荷在球心O产生电场的电场强度大小为A. B. C. D.5.如图所示为空腔球形导体不带电,现将一个带正电的小金属球放入腔内,静电平衡时,图中A、B、C三点的电场强度E和电势的关系是A. ,B. ,C. ,D. ,6.一金属球,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三点的电场分别为、、,三者相比有A. 最大B. 最大C. 最大D.7.金属球壳原来带有电荷,而验电器原来不带电,如图所示,现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连.验电器的金属箔将A. 不会张开B. 一定会张开C. 先张开,后闭合D. 可能会张开8.图中P是一个带电体,N是一个不带电的金属壳,在图示情况下,放在绝缘板上的小纸屑图中会被吸引的是A. B. C. D.9.如图所示,把原来不带电的金属壳B的外表面接地,将一带正电的小球A从小孔中放入金属壳内,但不与B发生接触,达到静电平衡状态后,则A. B的空腔内电场强度为零B. B不带电C. B的内表面带负电D. 将A移走后,B的外表面带负电10.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。
1 / 5
2019学年高中物理第1章静电场第7节静电现象的应用练习新人教
版选修3_1练习
基础巩固
1.(2018·重庆育才中学高二周测)如图所示,一个方形的金属盒原来不带电,现将一个带电
荷量为+Q的点电荷放在盒左边附近,达到静电平衡后,盒上的感应电荷在盒子内部产生的电
场分布情况正确的是(C)
解析:金属盒内部由于处于静电平衡状态,因此内部每点的合电场强度都为0,即金属盒内的
每一点,感应电荷产生的电场的电场强度都与点电荷+Q在那点产生的电场的电场强度大小
相等、方向相反,即感应电荷的电场线与点电荷+Q的电场线重合,但方向相反,故选项C正
确.
2.在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B,下列实验方法
中不能使验电器箔片张开的是(A)
A.用取电棒(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触
B.用取电棒先跟B在外壁接触一下后再跟A接触
C.用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连,再把取电棒与B的内壁接触
D.使验电器A靠近B
解析:因空腔内无电荷,故取电棒上不带电,不能使A箔片张开,故选项A正确.B外壳有电荷,
可使取电棒带电,能使箔片张开;用导线连接可使AB成为一体,能使箔片张开;故选项B,C错
误;A靠近B时,因静电感应现象使箔片张开,故选项D错误.
3.如图所示,在原来不带电的金属细杆ab附近P处,放置一个正点电荷,达到静电平衡后(B)
A.a端的电势比b端的高
B.b端的电势比d点的低
C.a端的电势不一定比d点的低
D.杆内c处电场强度的方向由c指向b
2 / 5
解析:首先画出电场线(如图所示),沿电场线方向电势降低,b点电势比d点低,选项B正确.
金属杆ab在静电平衡后是一个等势体,a点电势等于b点电势,也比d点低,选项A,C均错
误.静电平衡后的导体内部场强为零,选项D错误.
4.(2018·江苏丹阳高级中学高三月考)下列图片显示的技术中,属于防范静电危害的是(D)
解析:复印机复印文件资料,就是利用静电墨粉成在鼓上,故A属于静电的利用;静电喷涂是
利用异种电荷间的吸引力来工作的,故B属于静电的利用;静电除尘时除尘器中的空气被电
离,烟雾颗粒吸附电子而带负电,颗粒向电源正极运动,C属于静电利用;下雨天,闪电打雷,
往往在屋顶安装避雷针,是导走静电,防止触电,故D属于静电防范.
5.(2018·江苏启东中学高二周测)在具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电
荷,图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(D)
解析:正电荷放在空心金属球球心,球壳由于静电感应带电,内表面带负电,外表面带正电,因
为电场线从正电荷出发,到无穷远或到负电荷终止,球壳金属内部合场强处处为零,所以选项
D正确.
6.(多选)如图所示,将悬在绝缘细线上带正电的小球A放在不带电的金属空心球壳B内(与
内壁不接触).外加一个水平向右的场强为E的匀强电场,对于最后的结果,下列判断正确的
是(BD)
A.B的右端带正电,A向左偏
B.B的右端带正电,A不偏左也不偏右
C.B的左端带正电,A向右偏
3 / 5
D.B的左端带负电,A不偏左也不偏右
解析:导体空腔处于外电场中时,由于静电感应的作用,导体球壳的左端将感应出负电荷,右
端将感应出正电荷,而导体空腔内部完全不受外加电场的影响,故A不会偏转,故选项A,C错
误,B,D正确.
7.(2018·江苏高二测试)如图所示,两个相同的空心金属球M和N,M带电荷量-Q,N不带电
(M,N相距很远,互不影响),旁边各放一个不带电的金属球P和R,当将带正电Q的小球分别
放入M和N的空腔中时(D)
A.P,R上均出现感应电荷
B.P,R上均没有感应电荷
C.P上有感应电荷而R上没有感应电荷
D.P上没有感应电荷而R上有感应电荷
解析:当将带正电Q的小球放入M的空腔中时,由于静电感应,M的内表面带负电,而外表面
带正电,其电荷量为Q,它与原来金属球M外表面所带的电荷-Q正好中和,使外表面不带电.
这实际上是M所带电荷-Q被吸引至内表面,所以金属球M外部不存在电场,不能使P产生静
电感应,P上没有感应电荷.当将带正电Q的小球放入原来不带电的金属球N的空腔中时,由
于静电感应存在,N的内表面带负电荷,外表面带正电荷,N的外部有电场,使R产生静电感应,
使左端带负电,右端带正电.故选项D正确.
能力提升
8.对于静电喷漆的说法,下列正确的是(C)
A.当油漆从喷枪喷出时,油漆微粒带正电,物体也带正电,相互排斥而扩散开来
B.当油漆从喷枪喷出时,油漆微粒带负电,物体带正电,相互吸引而被物体吸附
C.从喷枪喷出的油漆微粒带正电,相互排斥而扩散开来,被吸附在带负电的物体上
D.因为油漆微粒相互排斥而扩散开来,所以静电喷漆虽喷漆均匀但浪费油漆
解析:喷枪喷出的油漆微粒带正电,因相互排斥而散开,形成雾状,被喷涂的物体带负电,对雾
状油漆产生引力,把油漆吸到表面,从而减少了浪费,所以只有C正确.
9.(2018·重庆三中高二检测)(多选)如图所示,在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带
正电的点电荷Q,另一表面绝缘、带正电的金属小球(可视为质点,且不影响原电场)自左以
初速度v0在金属板上向右运动,在运动过程中(BD)
4 / 5
A.小球先做减速运动后做加速运动
B.小球做匀速直线运动
C.小球做变加速直线运动
D.小球受到的静电力对小球做功为零
解析:光滑金属板是等势体,上表面是等势面,电场方向与表面垂直,故选项B,D正确.
10.(2018·广东茂名信宜中学高三测试)如图所示,将原来不带电的绝缘导体AB,置于带正
电的点电荷C所形成的电场中,规定大地或无穷远处的电势为零,则有(C)
A.绝缘导体上A,B两点的电势相等,且都为负值
B.绝缘导体上A点的电势高于B点的电势,且都为正值
C.绝缘导体上的感应电荷在导体内部一点D产生的电场强度大小等于点电荷C在D点产生
电场强度的大小
D.如果用手指瞬间接触导体AB后再把C移走,则导体AB带上正电荷
解析:处于静电平衡的导体,表面是等势面,导体是等势体,所以绝缘导体上A,B两点的电势
相等,电场线从C到导体,再到无穷远,导体的电势高于大地的电势,为正值,所以选项A,B错
误;处于静电平衡的导体内部的电场强度为零,D点的合场强为零,感应电荷在D点产生的电
场强度与电荷C在D点产生的电场强度大小相等,方向相反,所以选项C正确;用手指瞬间接
触导体,大地上的电子转移到导体上,电子与导体右端的正电荷中和了,再把C移走后,导体
AB带上负电荷,所以选项D错误.
11.(2018·河北一中高一月考)如图所示为空腔球形导体(不带电),现将一个带正电的小金
属球放入腔内,静电平衡时,图中A,B,C三点的电场强度E和电势的关系是(D)
A.EA>EB>EC,A>B>C
B.EA=EB>EC,A=B>C
5 / 5
C.EA=EB=EC,A=B>C
D.EA>EB>EC,A>C>B
解析:当静电平衡时,空腔球形导体内壁感应出负电荷,外表面感应出正电荷.
由于A处电场线较密,B处电场线较疏,C处电场强度为零,则EA>EB>EC.根据顺着电场线方向
电势降低,整个空腔球形导体是一个等势体,表面是一个等势面,分析可知电势关系是
A>C>
B
,故选项D正确.