高中物理第1章静电场7静电现象的应用学业分层测评新人教版选修3_1.doc

静电现象的应用 (建议用时：45分钟)学业达标1(多选)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，电荷只分布在导体的外表面C导体内部场强为零D导体上的场强不一定处处为零【解析】导体内部有电场，分别是场源电荷产生的电场和感应电荷产生的电场，但两个场强的矢量和为零，A错、C对；导体内部有自由电荷，但没有净电荷，B错；导体表面场强可以不为零，D对【答案】CD2一个带电的金属球，当它带的电荷量增加后(稳定)，其内部的场强()A一定增强B不变C一定减弱 D可能增强，也可能减弱【解析】处于静电平衡状态的带电导体内部场强处处为零，B正确【答案】B3电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是() 【导学号：08160054】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，C正确【答案】C4一带有绝缘座的空心球壳A带有4108 C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B带有2108 C的负电荷，使B球与A的内壁接触，如图177所示，则A、B带电量分别为()图177AQA1108 CQB1108 CBQA2108 CQB0CQA0QB2108 CDQA4108 CQB2108 C【解析】将B与A的内表面接触后，正负电荷中和，净电荷分布在导体的外表面，故B选项正确【答案】B5.如图178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()图178Aa端的电势比b端的高Bb端的电势比d点的低Ca端的电势不一定比d点的低D杆内c处场强的方向由c指向b【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，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【答案】B6.如图179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() 【导学号：08160055】图179AB的空腔内电场强度为零BB不带电CB的外表面带正电DB的内表面带负电【解析】因为金属壳的外表面接地，所以外表面没有感应电荷，C错误；只有内表面有感应负电荷分布，所以B带负电，B错误，D正确；B的空腔内有正电荷和内壁的感应负电荷共同激发的电场，所以空腔内电场强度不为零，A错误【答案】D7在点电荷Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆盘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的方向在下图中正确的是()【解析】不易直接判断感应电荷在A点产生的场强的方向，可转换为Q在A点产生的场强的方向，利用E感E合0，判断感应场强的方向因此在盘中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，A正确【答案】A8如图1710所示，一导体AB放在一负电荷的电场中，导体AB与大地是绝缘的，当导体处于静电平衡时，图1710(1)比较A端和B端电势的高低(2)比较A点和B点场强大小(3)比较A、B端外表面场强大小(4)若A端接地，AB导体带什么电？(5)若把A端和B端用导线连接，A、B端电荷中和吗？【解析】(1)AB导体处于静电平衡状态，是等势体，AB.(2)A点和B点场强均为零，EAEB0.(3)利用电场线分布可知A端分布密，EAEB.(4)AB导体处于负电荷的电场中，其电势低于大地的零电势，负电荷要从AB流向大地，则导体带正电，与A、B哪端接地无关(5)A端和B端等势，电荷不沿导体移动，电荷不会中和【答案】见解析能力提升9(多选)如图1711所示，B是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳，A是验电器，A、B相距较远，导线C的一端接验电器的金属球，下列现象正确的是() 【导学号：08160056】图1711A将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔张开B将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔张开C将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔不张开D将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔不张开【解析】假设B带正电，则正电荷应分布在B的外表面上，不管C接B的外壳还是内表面，验电器的金属球导电杆和金属箔通过导线C与B就构成一个整体，因平衡状态下带电体电荷只分布在外表面上，由于验电器在B的外部，也就成了这个整体的外表面的一部分. 因此，无论C的另一端与B什么地方接触，验电器一定带电，故A、B正确【答案】AB10如图1712所示，一块光滑铁板水平放置，在铁板上方高为h处依次有带电量为Q和带电量为Q的两个点电荷，一个带电量为q的绝缘小球从铁板的左端以初速度v0向右运动，并一直沿着铁板表面到达铁板的右端，则在小球通过铁板的过程中()图1712A先减速运动，后加速运动B先加速运动，后减速运动C先减速运动，后加速运动，再减速运动D一直匀速运动【解析】因为铁板处于静电平衡状态，其表面是等势面，因此铁板表面附近的电场强度与铁板处处垂直，小球在水平方向上不受力，因此一直以初速度v0做匀速运动，D正确【答案】D11如图1713所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连开始，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到，不再有烟从玻璃管中冒出来了过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘请思考一下：这是什么原因？图1713【解析】当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，形成强电场烟尘颗粒都是带电的，在强电场中受静电力作用偏转后被吸附在管壁上【答案】见解析12如图1714所示，两个点电荷A和B，电荷量分别为q19.0109 C、q22.7108 C，彼此相距r6 cm，在其连线中点处放一半径为1 cm的金属球壳，求球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度(静电力常量k9109 Nm2C2)图171