学鲁科版选修31 1.4电场中的导体 作业（2）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-1 1.4电场中的导体 作业（2）1利用静电除尘可以大量减少排放烟气中的粉尘。如图是静电除尘装置的示意图，烟气从管口m进入，从管口n排出，当a、b两端接上高压后，在电场作用下管道内的空气分子被电离为电子和正离子，而粉尘在吸附了电子后最终附着在金属管壁上，从而达到减少排放烟气中粉尘的目的。根据上述原理，下面做法正确的是 （ ）a. a端接高压正极，b端接高压负极b. a端接高压负极，b端接高压正极c. a端、b端都接高压正极d. a端、b端都接高压负极2如图所示，一均匀带电的球体半径为r，在球内有一点a，与球心距离为，球外有一点b，与球心距离为，已知球体外场强与电荷全部集中在球心处的点电荷激发的场强相同，均匀球壳内部场强处处为零，则a、b两点的场强比值为：a. 3：1 b. 1：1 c. 9：8 d. 9：13如图所示，绝缘空心金属球壳不带电，现在中间放一带电量为q的正点电荷，a、b、c分别是球壳内、球壳中、球壳外的点，下列分析正确的是（）a. b点的场强为零b. a、b、c三点中，b点的电势最低c. q在b点产生的场强为零d. 球壳内壁不带电，感应电荷全部分布在外表面上4如图所示，将带正电的金属球a移至中性导体bc附近，很短的时间导体bc就达到了静电平衡，则下列说法正确的是a. 导体b端带负电，c端带正电且b端电势比c端电势低b. 用手摸一下导体b端可使导体带上正电c. 导体c端电势比金属球a电势高d. 导体b端和c端感应电荷在导体内部产生的场强沿bc方向逐渐 减小5秋冬季节，空气干燥，容易产生静电，有关生活中的静电下列说法不正确的是a. 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好b. 当手接近金属门把时，人体受到的轻微的电击，这是因为人体带了电荷c. 用湿抹布擦擦家里的水管、金属门把手等以防止静电现象d. 在将外衣脱下的过程中，内外衣间摩擦起电，内衣和外衣所带的电荷是同种电荷6由于人们行走时鞋子和地板摩擦产生静电，带电的离子会在地板表面对空气中的灰尘产生吸引，对于电脑机房，电子厂房等单位会造成一定的影响防静电地板又叫做耗散静电地板，是一种地板，当它接地或连接到任何较低电势点时，使电荷能够耗散，地板在施工中，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋导体下列关于防静电地板正确的是a. 地板下面要铺设铝箔的作用是防潮b. 地板必须是绝缘体材料c. 地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维d. 只要地板下面铺设铝箔，地板材料无所谓绝缘体或导电7如图所示,空心绝缘球壳的表面均匀分布负电荷时,球内各点的电场强度为零.现移走半只球壳,余下部分电荷分布不变.此半球壳的对称轴线上有一p点,半球壳负电荷在p点处的合场强的方向为( )a. 水平向右 b. 竖直向上 c. 竖直向下 d. 水平向左8避雷针的工作原理是（ ）a. 库仑定律 b. 静电除尘 c. 尖端放电 d. 电流的热效应9有关静电的以下说法中正确的是（）a. 电工在带电维修高压电线时，穿金属衣比穿绝缘衣安全b. 避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地c. 高压输电导线表面要很光滑，以避免因尖端放电而损失电能d. 油罐车尾装一条拖地铁链，有利于消除静电10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的左端带负电，a不偏左也不偏右d. b的左端带正电，a向右偏11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？12如图所示，在不带电的半径为r的导体球附近一点a处，从无限远处移来一点电荷，点电荷的电荷量为q，若a点到球面的距离为l，当达到静电平衡时，导体球上的感应电荷在球心o处产生的场强的大小等于多少？其方向如何？13静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置如图所示a、b为两块平行金属板，间距d0.4 m，两板间有方向由b指向a，大小为e1103 n/c的匀强电场在a板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪p，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均为v02 m/s，质量m510-15 kg、带电量为q210-16c微粒的重力和所受空气阻力均不计，油漆微粒最后都落在金属板b上试求：（1）微粒打在b板上的动能；（2）微粒到达b板所需的最短时间；（3）微粒最后落在b板上所形成的图形及面积的大小14如图所示，一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为q4106c.(1)此时，金属桶内，外表面带电荷量分别为多少？(2)如果用丝线在桶内悬挂一带电荷量q2106c的带电小球，桶内、外表面带电荷量分别为多少？(3)若桶内金属小球与内表面接触一下，桶内外表面带电荷量分别为多少？(4)若小球悬挂时，用手接触一下桶外表面，然后再将小球从桶中取出，则金属桶内外表面带电荷量又为多少？试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1b【解析】管内接通静电高压时，管内存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电所以金属管b应接高压电源的正极，金属丝a接负极故b正确，acd错误故选b点睛：本题关键是高清静电除尘的原理当管内接通静电高压时，管内存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电因此，带电尘粒在电场力的作用下，向管壁移动，并附在管壁上，这样消除了烟尘中的尘粒2c【解析】b点场强，根据均匀球壳内部场强处处为零，在均匀带电的球体中抠去一个半径为的球体，则a点的场强为零，根据填补法可知， ，所以则a、b两点的场强比值为：9：8，故c正确。3a【解析】a、静电平衡后，金属球壳中的场强处处为零，则b点的场强为零，故a正确；b、球壳内部电场线从q出发到球壳内壁终止，球壳外部电场线从外表面出发到无穷远处终止，根据顺着电场线方向电势逐渐降低，且整个金属球壳是一个等势体，可知，a，b，c三点中，a点的电势最高，c点的电势最低，故b错误；c、b点的合场强为零，但q在b点产生的场强不为零，故c错误；d、由于静电感应，金属球壳内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，故d错误。点睛：本题考查对于静电感应的理解能力。抓住静电平衡导体的特点：导体内部场强处处为零，整个导体是一个等势体，就能正确解答。4d【解析】导体bc发生了静电感应现象，当导体bc达到静电平衡后，导体是等势体，两端的电势相等，导体b端带负电，c端带正电，故a错误；用手摸一下导体b端可使导体带负电荷，因为bc的电势高于大地，当用手触摸时大地上的负电荷会在电场力的作用下向bc运动，中和正电荷，故使导体带负电荷，故b错误；导体bc达到静电平衡后，是等势体，两端的电势相等，故c错误；导体bc发生了静电感应现象，当导体bc达到静电平衡后，内部场强处处为零，感应电荷的电场电场强度与a电荷的电场强度大小相等方向相反，由点电荷的电场强度公式，则场强沿bc方向逐渐减小，故d正确。所以d正确，abc错误。5d【解析】制作汽油桶的材料用金属可以导电，不会积累静电，使汽油更安全故a正确；当手接近金属门把时，人体受到的轻微的电击，这是因为人体带了电荷，遇到金属门把时发生尖端放电现象，故b正确；普通水可以导电，用湿抹布擦擦家里的水管、金属门把手等可以防止静电现象，故c正确；在将外衣脱下的过程中，内外衣间摩擦起电，内衣和外衣所带的电荷是异种电荷，故d错误；本题选错误的，故选d点睛：此题考查静电常识，知道静电屏蔽和尖端放电在生活中的应用和防止，注意静电屏蔽的条件与适用范围6c【解析】在该情景中，地板在施工中，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋导体就是要将地板上的静电导走，所以防静电地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维，这样才能将静电提供地板下面要铺设的铝箔导走故选项c正确，abd错误故选c.7d【解析】对于一个完整的带电均匀的球壳，据题意知，球内各点的电场强度为零，说明左右两个半个球壳在各点产生的场强大小相等、方向相反，右半个球壳在p点产生的场强方向水平向右，则根据电场的叠加原理可知，半球壳负电荷在p点处的合场强的方向水平向左故abc错误d正确故选d点睛：本题关键要理解空心绝缘球壳内部场强为零的原因，运用电场的叠加原理进行分析，分析时也注意球壳的对称性，确定右半个球壳的场强方向8c【解析】当带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击其原理为尖端放电故选c9abcd【解析】电工在带电维修高压电线时，穿金属衣能起到静电屏蔽的作用，故比穿绝缘衣安全，选项a正确；避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地，选项b正确；高压输电导线表面要很光滑，以避免因尖端放电而损失电能，选项c正确；油罐车尾装一条拖地铁链，可以将油罐与油摩擦产生的静电导入大地，有利于消除静电，选项d正确；故选abcd.10bc【解析】在b的外部加一个水平向右的场强为e的匀强电场，b中的电子受到外侧电场力的作用，将向左运动，所以b的左侧将带负电，右侧带正电，由此产生一个附加电场，对外部的电场起到一种屏蔽作用，所以b内部的a不受外部电场的影响，所以a不偏左也不偏右故bc正确，ad错误故选bc.点睛：考查静电感应现象，掌握同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引并理解外部电场对空心球内部没有影响，即为静电屏蔽11(1)无(2)有由ac【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12kq(l+r)2；方向在ao连线上，由o点指向+q【解析】试题分析：点电荷q在球心处产生的场强e=kq(l+r)2，方向由a指向o，则球面上感应电荷在球心o处的场强大小e=e=kq(l+r)2，方向由o指向a考点：静电感应.13（1） ;（2） ；（3）圆面积： 【解析】试题分析：（1）每个微粒在电场中都只受竖直向下的电场作用，且电场力做功与路径无关，只与初末位置的电势差有关，根据动能定理得：即解得：微粒打在b板上的动能为（2）由题设知，微粒初速度方向垂直于极板时，到达b板时间最短，设到达b板时速度为，则有解得： 在垂直于极板方向上，微粒做初速度为的匀加速直线运动，由运动学公式知：解得： （3）初速度大小相等沿水平方向的所有带电微粒都做类平抛运动，其它带电微粒做类斜下抛运动，所以微粒落在b板上所形成的图形是圆形，且最大半径r为类平抛运动的水平射程。设带电微粒的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：解得： 根据运动学规律得：联立解得： 所以微粒最后落在b板上所形成的圆面积为： 考点：本题考查带电粒子在电场中的运动、动能定理及牛顿第二定律在电场中的应用，意在考查考生知识和方法的迁移能力。14(1)q内0，q外4106c(2)q内q外2106c(3)q内0，q外2106c(4)q内0，q外2106c【解析】静电平衡的导体的净电荷分布在导体的外表面，所以，