第1章第7節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用練習(xí)題解析

1導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，下列說法正確的是()A導(dǎo)體內(nèi)部沒有電場(chǎng)B導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面C導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷的運(yùn)動(dòng)D以上說法均不正確答案：ABC2一個(gè)不帶電金屬球殼，在它的球心放入一個(gè)正電荷，其電場(chǎng)分布是圖178中的()圖178解析：選B.由于處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零，故A選項(xiàng)不正確；由于空腔內(nèi)部有一個(gè)正電荷，故在空腔內(nèi)表面感應(yīng)出等量的負(fù)電荷，外表面感應(yīng)出等量的正電荷，因此C、D選項(xiàng)不正確；因外表面上分布有正電荷，故電場(chǎng)線應(yīng)呈輻射狀，所以B選項(xiàng)正確3如圖179所示，在原來不帶電的金屬細(xì)桿ab附近P處，放置一個(gè)正點(diǎn)電荷，達(dá)到靜電平衡后，下列說法正確的是()圖179Aa端的電勢(shì)比b端的高Bb端的電勢(shì)比d點(diǎn)的低Ca端的電勢(shì)不一定比d點(diǎn)的低D桿內(nèi)c處的場(chǎng)強(qiáng)的方向由a指向b解析：選B.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，整體是一個(gè)等勢(shì)體，由此判斷選項(xiàng)B正確4如圖1710所示，兩個(gè)相同的空心金屬球M和N，M帶Q電荷，N不帶電(M、N相距很遠(yuǎn)，互不影響)，旁邊各放一個(gè)不帶電的金屬球P和R，當(dāng)將帶正電Q的小球分別放入M和N的空腔中時(shí)()圖1710AP、R上均出現(xiàn)感應(yīng)電荷BP、R上均沒有感應(yīng)電荷CP上有，而R上沒有感應(yīng)電荷DP上沒有，而R上有感應(yīng)電荷解析：選D.當(dāng)將帶正電Q的小球放入M的空腔中時(shí)，對(duì)M產(chǎn)生靜電感應(yīng)使M的內(nèi)表面帶負(fù)電，而外表面帶正電，其電荷量為Q，它與原來金屬球M外表面所帶的Q正好中和，使外表面不帶電，實(shí)際上是M所帶Q被吸引至內(nèi)表面，所以金屬球M外部不存在電場(chǎng)，不能對(duì)P產(chǎn)生靜電感應(yīng)，P上沒有感應(yīng)電荷當(dāng)將帶正電Q的小球放入原來不帶電的N的空腔中時(shí)，對(duì)N產(chǎn)生靜電感應(yīng)，使N內(nèi)表面帶負(fù)電荷，N外表面帶正電荷，N外部有電場(chǎng)，對(duì)R產(chǎn)生靜電感應(yīng)，使左端帶負(fù)電，右端帶正電選項(xiàng)D正確5有一絕緣空心金屬球A，帶有4106C的正電荷，一個(gè)有絕緣柄的金屬小球B，帶有2106C的負(fù)電荷，若把B球跟A球的內(nèi)壁相接觸，則B球上的帶電荷量為_C，A球上的帶電荷量為_C，電荷分布在_解析：B跟A相接觸后，它們成為一個(gè)導(dǎo)體，所有電荷都將分布在導(dǎo)體的外表面在A的外表面，部分正電荷與所有負(fù)電荷發(fā)生中和現(xiàn)象，未被中和的正電荷仍分布在A的外表面答案：02106A的外表面一、選擇題1處于靜電平衡中的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零的原因是()A外電場(chǎng)不能進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部B所有感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為零C外電場(chǎng)和所有感應(yīng)電荷的電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)部疊加的結(jié)果為零D以上解釋都不正確答案：C2圖1711中接地金屬球A的半徑為R，球外點(diǎn)電荷的電荷量為Q，到球心的距離為r.該點(diǎn)電荷的電場(chǎng)在球心的場(chǎng)強(qiáng)等于()圖1711Akk BkkC0 Dk解析：選D.本題求解的是點(diǎn)電荷Q在球心處的場(chǎng)強(qiáng)，不是合場(chǎng)強(qiáng)根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式求得E，故D對(duì)X k b 1 . c o m3一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球的直徑的延長(zhǎng)線放置一均勻帶電的細(xì)桿MN，如圖1712所示，金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb、Ec，三者相比()圖1712AEa最大BEb最大CEc最大 DEaEbEc解析：選C.感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與場(chǎng)源電荷在球內(nèi)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和為零離場(chǎng)源電荷越近的點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)越大，所以感應(yīng)電荷在該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)也越大，選項(xiàng)C正確4如圖1713所示，在兩個(gè)固定電荷q和q之間放入兩個(gè)原來不帶電的導(dǎo)體，1、2、3、4為導(dǎo)體上的四個(gè)點(diǎn)，在達(dá)到靜電平衡后，各點(diǎn)的電勢(shì)分別是1、2、3、4，則()圖1713A4321B4321C4321 D4321，B對(duì)5如圖1714所示，空心導(dǎo)體上方有一靠近的帶有正電的帶電體當(dāng)一個(gè)重力不計(jì)的正電荷以速度v水平飛入空心導(dǎo)體內(nèi)時(shí)，電荷將做()圖1714A向上偏轉(zhuǎn)的類平拋運(yùn)動(dòng)B向下偏轉(zhuǎn)的類平拋運(yùn)動(dòng)C勻速直線運(yùn)動(dòng)w w w .x k b 1.c o mD變速直線運(yùn)動(dòng)解析：選C.根據(jù)靜電屏蔽原理可知導(dǎo)體空腔中沒有電場(chǎng)，故C正確6(2011年長(zhǎng)沙高二檢測(cè))電工穿的高壓作業(yè)服是用銅絲編織的，下列說法正確的是()A銅絲編織的衣服不易拉破，所以用銅絲編織B電工被銅絲編織的衣服包裹，使體內(nèi)電勢(shì)保持為零，對(duì)人體起保護(hù)作用C電工被銅絲編織的衣服包裹，使體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度保持為零，對(duì)人體起保護(hù)作用D銅絲必須達(dá)到一定厚度，才能對(duì)人體起到保護(hù)作用答案：C7如圖1715所示，在水平放置的光滑金屬板中心正上方有一帶正電的點(diǎn)電荷Q，另一表面絕緣、帶正電的金屬小球(可視為質(zhì)點(diǎn)，且不影響原電場(chǎng))自左以初速度v0在金屬板上向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中()圖1715A小球先做減速后加速運(yùn)動(dòng)B小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)C小球受到的靜電力對(duì)小球先做負(fù)功，后做正功D小球受到的靜電力對(duì)小球做功為零解析：選BD.金屬板處于靜電平衡狀態(tài)，表面為等勢(shì)面因此小球受到的靜電力不做功，小球電勢(shì)能保持不變，所以動(dòng)能保持不變，故B、D正確8(2011年湖北八校高三第二次聯(lián)考)如圖1716所示，絕緣金屬球殼的空腔內(nèi)有一帶電小球，現(xiàn)在球殼左側(cè)放一帶電小球A，下列說法正確的是()圖1716AA球?qū)η驓?nèi)的電場(chǎng)不影響B(tài)由于靜電屏蔽，球殼內(nèi)沒有電場(chǎng)C球殼內(nèi)外表面均沒有電荷D由于球殼接地，空腔內(nèi)的電場(chǎng)對(duì)外部也沒有影響解析：選AD.由于金屬球殼接地，對(duì)內(nèi)外電場(chǎng)都有屏蔽作用，故A、D對(duì)，球殼外表面沒有電荷，因?yàn)榭涨粌?nèi)有帶電體，所以空腔內(nèi)有電場(chǎng)，內(nèi)表面有感應(yīng)電荷，故B、C錯(cuò)9.如圖1717所示，為一空腔球形導(dǎo)體(不帶電)，現(xiàn)將一個(gè)帶正電的小金屬球A放入腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，圖中a、b、c三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E和電勢(shì)的關(guān)系是()圖1717AEaEbEc，abcBEaEbEc，abcCEaEbEc，abcDEaEcEb，abc解析：選D.靜電平衡導(dǎo)體內(nèi)E0即Eb0，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低，在球形導(dǎo)體外的電場(chǎng)分布與正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)類似，故D選項(xiàng)正確二、計(jì)算題10如圖1718所示，在孤立點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，金屬圓盤A處于靜電平衡狀態(tài)若金屬圓盤平面與點(diǎn)電荷在同一平面內(nèi)，試在圓盤A內(nèi)作出由盤上感應(yīng)電荷形成的附加電場(chǎng)的三條電場(chǎng)線(用實(shí)線表示，要求嚴(yán)格作圖)圖1718解析：畫出感應(yīng)電荷形成的附加電場(chǎng)在圓盤A內(nèi)的三條電場(chǎng)線(實(shí)線)，如圖所示導(dǎo)體A處于靜電平衡狀態(tài)，因此內(nèi)部每點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)都為零，即導(dǎo)體A內(nèi)的每一點(diǎn)，感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度都與點(diǎn)電荷Q在那點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，即感應(yīng)電荷的電場(chǎng)線與點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)線重合，且方向相反答案：見解析11如圖1719所示，兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B，電荷量分別為q19.0109C、q22.7108C，彼此相距r6 cm，在其連線中點(diǎn)處放一半徑為1 cm的金屬球殼，求球殼上感應(yīng)電荷在球心O處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度圖1719解析：由于球殼達(dá)到靜電平衡后各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，故感應(yīng)電荷在球心O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與q1和q2在O處場(chǎng)強(qiáng)的矢量和等大反向，設(shè)由O指向B方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向，即：EE感E1E20E感(E1E2) N/C3.6105 N/C，方向由O指向B. 答案：3.6105 N/C，方向由O指向B12如圖1720所示，帶電導(dǎo)體A處于靜電平