2020_2021学年高中物理第一章静电场7静电的应用及危害练习含解析教科版选修3_1.doc

静电现象的应用(15分钟·30分)一、选择题(本题共4小题,每题5分,共20分)1.处于静电平衡的导体,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感应电荷的电场与外电场叠加的结果,故D正确。

2.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,但是以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。

由于静电屏蔽作用,导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用,使它的内部不受外部电场的影响,所以导体腔内任意点的场强为零,D正确。

3.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上有感应电荷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【解题指南】本题考查对静电屏蔽的理解,抓住处于静电平衡状态的导体的特点与接地不接地的区别是关键。

当M接地时,能屏蔽内部的电场,当M不接地时,不能屏蔽内部的电场。

第一章静电场7静电现象的应用A级抓基础1．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④在旷野，应远离树木和电线杆A．①②③ B．①②④C．①③④D．②③④答案：B2．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来，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化、抗干扰能力减弱等因素，因此老年人更容易受静电的影响．心血管系统本来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室内要勤拖地、勤洒些水②要勤洗澡、勤换衣服③选择柔软、光滑的化纤类衣物④尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具A．①②③B．①③④C．①②④D．②③④解析：室内要保持一定的湿度，室内要勤拖地、勤洒些水；要勤洗澡、勤换衣服，以消除人体表面积聚的静电荷．对于老年人，应选择柔软、光滑的棉纺织衣物，尽量不穿化纤类衣物，以使静电的危害减少到最低限度；尽量避免使用化纤地毯和以塑料为表面材料的家具，以防止摩擦起电．答案：C3．在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地，这样做是为了() A．除菌消毒B．消除静电C．利用静电D．防止漏电解析：医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套是为了将身上的静电导走，B正确．答案：B4.(多选)如图所示，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，下列说法正确的是()A．A、B两点电场强度相等，且都为零B．A、B两点的电场强度不相等C．感应电荷产生的附加电场强度大小是|E A|<|E B|D．当电键K闭合时，电子从大地沿导线向导体移动答案：ADB级提能力5．(多选)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移近金属网罩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的左右两侧电势相等答案：BD6．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()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a指向b答案：B7．如图所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是()A ．闭合开关S 1，有电子从枕形导体流向大地B ．闭合开关S 2，有电子从枕形导体流向大地C ．闭合开关S 1，有电子从大地流向枕形导体D ．闭合开关S 2，没有电子通过S 2答案：C8．如图所示，xOy 平面是无穷大导体的表面，该导体充满z <0的空间，z >0的空间为真空．将电荷量为q 的点电荷置于z 轴上z ＝h 处，则在xOy 平面上会产生感应电荷．空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的．已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z 轴上z ＝h 2处的场强大小为(k 为静电力常量)( )A ．k 4q h 2B ．k 4q 9h 2C ．k 32q 9h2 D ．k 40q 9h 2 解析：点电荷q 和感应电荷所形成的电场在z >0的区域可等效成关于O 点对称的电偶极子形成的电场．所以z 轴上z ＝h 2处的场强E ＝k q ⎝ ⎛⎭⎪⎫h 22＋k q ⎝ ⎛⎭⎪⎫32h 2＝k 40q 9h 2，选项D 正确． 答案：D。

学校：包头市百灵庙中学学科：高二物理编写人：史殿斌审稿人：高二物理选修3-1第一章静电场第七节静电现象的应用知识点精讲及经典习题训练【教学目标】1．通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡导体的特征。

2．通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。

3．了解尖端放电和静电屏蔽现象，关注生活、生产中的静电现象。

【教学重点】了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡导体的特征。

【教学难点】尖端放电和静电屏蔽现象【教学过程】知识点一：静电平衡状态下导体的电场1．如图所示，把一个不带电的金属导体ABCD放到场强为E0的电场中，导体内的受到库仑力的作用，将向着与电场相反的方向定向移动。

这样，在导体的AB面上将出现电荷，在CD面上将出现电荷．这就是。

2．导体两面出现的正负电荷在导体内部产生与E0方向相反的电场E′，当这两个电场叠加使导体内部各点的合电场等于时，导体内的自由电子不再发生，导体达到了。

3．处于静电平衡状态的导体，内部的电场强度；感应电荷的电场强度与原来电场的电场强度总是大小相等，方向相反，合电场的电场强度为。

4．处于静电平衡状态的导体，其外部表面任何一点的场强方向必定与这点的。

整个导体是个。

它的表面是个。

知识点二：导体的电荷分布1．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的。

2．在导体外表面，越尖锐的位置电荷的密度(单位面积的电荷量) ，凹陷的位置几乎没有电荷．3．在导体外表面，越尖锐的位置电场强度，电场线分布。

知识点三：尖端放电和静电屏蔽1．尖端放电现象（1）空气的电离：空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞“散”，也就是使分子中的的现象。

（2）尖端放电：那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷，相当于导体从尖端，这个现象叫做尖端放电。

（3）尖端放电不是导体尖端失去电荷，而是与导体尖端的电荷符号相反的粒子被吸引到尖端，尖端上的电荷被。

章末综合检测一、单项选择题(本题共7小题,每小题6分,共４２分,每小题只有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．在真空中的一个点电荷的电场中，离该点电荷距离为r0的一点,引入电荷量为q的检验电荷，其所受静电力大小为F，则离该点电荷为ｒ处的场强大小为( ）A。

错误!未定义书签。

B.错误!未定义书签。

C。

错误! D.错误!未定义书签。

解析:在r0处的场强E0=错误!未定义书签。

=错误!未定义书签。

，在ｒ处的场强Ｅ＝错误!,解得E ＝错误!未定义书签。

答案:B2．两个带正电的小球,放在光滑的水平绝缘板上,相距一定的距离,若同时释放两球，它们的加速度大小之比将( )Ａ.保持不变ﻩ B.先增大后减小C.增大D.减小解析：由于两小球之间的库仑力总是等大、反向，所以由牛顿第二定律可得两球的加速度大小之比等于其质量的倒数之比，即它们的加速度之比保持不变.答案：A3.已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为错误!未定义书签。

，其中σ为平面上单位面积所带的电荷量，ε0为常量．如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S,其间为真空,带电荷量为Q。

不计边缘效应时,极板可看做无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为( )A。

Qε0S和错误!未定义书签。

ﻩB。

＼ｆ(Q，2ε0S)和错误!C。

错误!未定义书签。

和错误!未定义书签。

ﻩD。

错误!未定义书签。

和错误!未定义书签。

解析：均匀带电的无穷大平面在真空中触发电场的场强大小为错误!,正极板的电荷在极板间触发电场的场强大小为错误!，负极板的电荷在极板间触发电场的场强大小为错误!未定义书签。

,方向相同,故极板间的电场强度大小为错误!;以一极板电荷为试探电荷得两极板间相互的静电引力为F=nqE=Q·＼f（Q,２ε0Ｓ),选项Ｄ正确．答案:D4.如图,直线a、b和c、ｄ是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、Ｐ、Ｑ是它们的交点,四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等.则( ）A．直线a位于某一等势面内,φＭ>φQB．直线c位于某一等势面内,φM〉φNC．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D.若电子由P点运动到Q点，电场力做负功解析:由题意可知ＷMN＝W MP，因此N和P是等势点，由匀强电场可知,ｃ、ｄ为等势面,A错误.电子由Ｍ到N电场力做负功,即φM＞φN，Ｂ正确．Ｍ与Ｑ位于同一等势面上,移动电荷不做功,C错误．由P到Q移动电子,电场力做正功，D错误.答案:B5.如图所示,实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是(）A．1、２两点的场强相等B.1、3两点的场强相等C．1、2两点的电势相等Ｄ.２、3两点的电势相等解析：同一电场中，电场线越密的地方场强越大,所以1点场强大于2、３点场强，A、B错误；同一等势面上各点电势相等,沿电场线方向电势降低,故C错误,D正确．答案:Ｄ6.电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示.K为阴极，Ａ为阳极,两极之间的距离为d。