学鲁科版选修31 1.4电场中的导体 作业（1）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-1 1.4电场中的导体 作业（1）1一个不带电金属球壳，在它的球心放入一个正电荷，其电场分布是图中的( )a. b. c. d. 2如图，用起电机使金属鸟笼带电，站在金属架上的鸟安然无恙，且不带电，其原因是()a. 鸟的脚爪与金属架绝缘b. 鸟与笼电势不同，有电势差c. 起电机使笼带电，笼的电势不会很高d. 鸟笼内部场强为零，电荷分布在笼的外表面3下列说法正确的是a. 处于电场中的静电平衡的导体，由于附加电场和原电场相互抵消，导体内的电场变为零，但导体表面的电场不为零，且与表面垂直b. 处于静电平衡的导体，由于导体内的电场强度为零，所以导体内的电势也为零c. 处于电场中的静电平衡的导体，由于附加电场的出现，导体内的原电场变为零d. 处于静电平衡的导体，导体表面的电势一定与导体内部的电势不相等4如图所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方，有带正电的点电荷q一表面绝缘、带正电的金属球（可视为质点，且不影响原电场）以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中（）a. 小球减速后作加速运动b. 小球作匀速直线运动c. 小球受电场力的冲量为零d. 以上说法可能都不正确5某研究性学习小组对电工穿的“高压带电作业服”进行研究，发现其中用了大量的铜丝编织而成对这一做法的最主要目的，同学们给出了四种猜想：甲认为：铜丝编织的衣服和人体相当于并联关系，能分走本该流经人体的电流乙认为：被铜丝编织的衣服包裹的空间内任意点的电势都保持为零丙认为：被铜丝编织的衣服包裹的空间内任意两点间电势差保持为零丁认为：被铜丝编织的衣服包裹的空间内任意点的电场强度保持为零对这些猜想的评价正确的是()a. 都有正确b. 甲和丁最关键c. 丁最关键d. 丙和丁最关键6如图所示，带电体q靠近一个接地空腔正方体导体，空腔里面无电荷，达到静电平衡后，下列物理量中不等于零的是()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7习近平总书记在十九大报告中指出：“像对待生命一样对待生态环境”，国家对于高排放企业会持续加大治理力度。目前很多企业采用静电除尘器用于尘埃排放的处理，除尘机理示意图如图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是a. 到达集尘极的尘埃带正电荷b. 电场方向由集尘极指向放电极c. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同d. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大8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端的高c. ab两端的电势相等d. 细杆上的感应电荷在c处产生的电场方向向右9如图所示，枕形导体ab原来不带电，将它放在一个电荷量为-q的点电荷形成的电场中。ab中心o点到点电荷的距离为r。当达到静电平衡时（ ）a. 导体a端电势高于b端电势b. 导体上的感应电荷在o点产生的场强为kqr2c. 导体中心o点的场强为0d. 导体中心o点的场强为qv10如图所示，a、b为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，c是带正电的小球，下列说法正确的是() a. 把c移近导体a时，a、b上的金属箔片都不张开b. 把c移近导体a，用手摸一下b，然后移去c，a、b上的金属箔片仍张开c. 把c移近导体a，用手摸一下a，然后移去c，a、b上的金属箔片仍张开d. 先把a、b分开，再把c移走，然后重新让a、b接触，a上的金属箔片张开，而b上的金属箔片闭合11（1）如图，把导体、在带正电的旁边相碰一下后分开，分开后、是否带电？若带电， 、分别带何种电荷？（2）如图，把导体、在带电体旁边相碰一下后分开，然后分别接触一个小电动机的两个接线柱，如果小电动机非常灵敏，它便会开始转动当电动机还没停止时，又立刻把、在旁边相碰一下再分开，之后再和小电动机两接线柱接触如此下去，小电动机便能不停地转动这将成为永动机违背能量守恒定律小电机的能量来自于哪，说说你的观点12如图所示,点电荷a和b带电荷量分别为3.0108c和2.4108c，彼此相距6cm.若在两点电荷连线中点o处放一个半径为1cm的金属球壳，则球壳上感应电荷在该中点处产生的电场强度.13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？14如图所示，一种静电除尘器，由两块距离1cm的平行金属板a、b所组成，两板接上电压为9kv的直流电源。如果有一尘埃p，其质量为10mg，电荷量为4.8109c，试通过比较尘埃的受力情况，说明除尘原理。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】把正电荷放在金属球壳内部，由于静电感应的作用，在球壳的内壁会感应出负电荷，在球壳的外壁会感应出正电荷，所以在金属球壳的壳壁之间，由于正电荷的电场和感应电场的共同的作用，在金属球壳的壳壁之间的电场强度为零，所以在金属球壳的壳壁之间没有电场线，对于球壳外部的电场分布情况不会受到影响，故b正确，acd错误。故选b。【点睛】当正电荷放入不带电金属球壳内部的时候，由于静电感应的作用，在金属球壳的壳壁之间的电场强度为零，在球壳外的电场的分布不受球壳的影响2d【解析】金属鸟笼带电后属带电体。带电体在静电平衡状态时，属等势体；此时电荷只分布在外表面，金属内和空腔内都无电场。因此鸟两爪电势相等。故d正确，abc错误；故选d。点睛：关键要知道静电平衡状态下，导体内部合电场为零，电荷只分布在外表面，是一个等势体3a【解析】处于外电场中的静电平衡的导体，由于附加电场和原电场相互抵消，导体内的电场变为零，整个导体是一个等势体。由于净电荷只分析在导体的外表面上，导体表面的电场不为零，且与表面垂直，故a正确。处于静电平衡的导体，导体内的电场强度为零，整个导体是等势体，但电势是相对的，其零点可人为选择，所以体内的电势不一定为零。故b错误。处于外电场中的静电平衡的导体，根据电场的叠加原理可知附加电场与原电场大小相等、方向相反，相互抵消，合场强为零，导体内的原电场仍存在，且不为零。故c错误。处于静电平衡的导体，整个导体是一个等势体，导体表面的电势一定与导体内部的电势相等。故d错误。故选a。【点睛】处于静电平衡的导体，导体内的电场强度处处为零，是由于附加电场和原电场相互抵消，净电荷只分析在导体的外表面上，导体表面的电场不为零，且与表面垂直整个导体是一个等势体，表面是等势面4b【解析】金属板在q的电场中达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，电场力方向与位移方向垂直，对小球不做功，根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动，a错误b正确；电场力虽然不做功，但电场力作用了一段时间，故一定有冲量，cd错误【点睛】本题关键抓住静电平衡导体的特点：整体导体是一个等势体，表面是一个等势面，知道电场线与等势面垂直，并能运用这些知识来分析实际问题5d【解析】“高压带电作业服”是用大量的铜丝编织而成，这一做法的最主要目的是静电屏蔽，在外电场中处于静电感应平衡状态，是等势体，内部场强处处为零，故甲错误，处于静电平衡的导体是等势体，电势不一定为零，故乙错误，丙、丁正确；故abc错误，d正确；故选d。6c【解析】静电平衡后导体空腔内任意点的场强为0；电荷分布在导体外表面，空腔内表面的电荷量为0；导体为等势体，接地后电势为0；故c正确，abd错误；故选c。7bd【解析】尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电，a错误；由于集尘极与电池的正极连接，电场方向由集尘板指向放电极，b正确；负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反，c错误；根据f=eq可得，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故d正确。故选bd。8cd【解析】达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到a=b，由于正电荷在右边，所以越往右电场的电势越高，则有：db=c=a，所以ab错误，c正确。由于杆处于静电平衡状态，所以内部的场强为零，正电荷和感应电荷在内部产生的合场强为零，正电荷在c 处产生的场强方向向左，所以感应电荷在杆内c处产生的场强方向向右，所以d正确。故选cd。点睛：达到静电平衡后，导体内各点场强为零，导体为等势体，导体上的电势处处相等，这是解决本题的关键的地方，对于静电平衡的特点一定要熟悉9bc【解析】当达到静电平衡时整个导体是一个等势体，则导体a端电势等于b端电势，a错误；当达到静电平衡时导体中心o点的场强为0；枕形导体两端的感应电荷在导体中心o点的场强大小与点电荷-q产生的场强大小相等，为kqr2，方向相反，为水平向左，bc正确d错误【点睛】解决本题的关键是理解并掌握静电平衡导体的特点：整个导体是等势体，内部场强处处为零10bc【解析】金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体b的右端要感应出正电荷，在导体a的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，故a错误；由于静电感应现象，导体b的右端要感应出正电荷，在导体a的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，无论用手摸a端，还是b端，都将传递给金属导体一定的电子，使ab整体带负电，然后移去c，a、b上的金属箔片仍张开，故bc正确；把a、b分开，再把c移走，然后重新让a、b接触，a上的金属箔片闭合，b上的金属箔片也闭合，故d错误。所以bc正确，ad错误。11（1）答案（2）见解析.【解析】（1）导体、在带正电的旁边相碰一下，ab上的自由电荷移动到了c上，ab失去自由电荷而带正电（2）没有违背能量守恒定律不是永动机， 、在旁边相碰一下分开，由于静电感应， 、分别带上了不同电荷，在把、分开的过程中要克服之间的静电力做功，在这个过程中把机械能转化为电能，然后、，再去接触小电动机，使小电动机转动起来，这个过程把电能转化成机械能125.4105n/c ，水平向左【解析】两个点电荷在o处产生的场强为： ，方向水平向右根据静电平衡状态的特点可知，球壳上感应电荷在球心o处产生的电场强度与两个点电荷在o处产生的电场强度大小相等，方向相反，所以球壳上感应电荷在球心o处产生的电场强度大小e=e=5.4105n/c，方向水平向左点睛：解决本题的关键知道静电平衡导体的特点：内部场强处处为零，即外加电场和感应电荷产生电场的合场强为零13(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