高中物理人教版1第一章靜電場(chǎng)第7節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用 課時(shí)訓(xùn)練7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用

課時(shí)訓(xùn)練7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用題組一靜電平衡1.處于靜電平衡中的導(dǎo)體,內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零的原因是()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)生的電場(chǎng)強(qiáng)度之和為零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.以上解釋都不正確解析:靜電平衡中的導(dǎo)體,由于外電場(chǎng)和感應(yīng)電荷的電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)部疊加,故其內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度之和為零。答案:C2.如圖所示,A、B為兩個(gè)帶等量異號(hào)電荷的金屬球,將兩根不帶電的金屬棒C、D放在兩球之間,則下列敘述不正確的是()棒的電勢(shì)一定高于D棒的電勢(shì)B.當(dāng)用導(dǎo)線將C棒的x端與D棒的y端連接的瞬間,將有從y流向x的電子流C.若將B球接地,B所帶的負(fù)電荷全部流入大地D.若將B球接地,B所帶的負(fù)電荷還將保留一部分解析:由如圖所示的電場(chǎng)線方向可知,A、B、C、D的電勢(shì)高低為φA>φC>φD>φB。當(dāng)用導(dǎo)線將C棒的x端與D棒的y端連接的瞬間,將有自由電子從電勢(shì)低的D棒流向電勢(shì)高的C棒,這時(shí)C與D已通過導(dǎo)線連接為一個(gè)導(dǎo)體了,靜電平衡后,它們的電勢(shì)相等,C的x端仍帶負(fù)電,D的y端仍帶正電,而C的右端及D的左端均不帶電,即C右端的正電荷與D左端的負(fù)電荷中和掉了。當(dāng)將B球接地時(shí),一部分自由電子從低于大地電勢(shì)的B球上流向大地,而另一部分電子受到D棒y端正電荷的吸引而保留在靠近y的近端處,如果把帶正電的A球移走,接地的B球上的負(fù)電荷才全部流入大地。故選項(xiàng)C不正確。答案:C3.如圖所示,在孤立點(diǎn)電荷+Q形成的電場(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)電荷形成的電場(chǎng)的三條電場(chǎng)線(用實(shí)線表示,要求嚴(yán)格作圖)。解析:圓盤A處于靜電平衡狀態(tài),因此內(nèi)部各點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度都為零,即圓盤A內(nèi)的每一點(diǎn)處,感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度都與點(diǎn)電荷+Q在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反。答案:如圖所示。題組二靜電屏蔽4.如圖所示,空心金屬球殼上所帶電荷量為+Q,關(guān)于O、M兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度EO、EM的說法中正確的是()≠0EM=0 =0EM≠0=0EM=0 ≠0EM≠0解析:靜電平衡狀態(tài)中的導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零。答案:C5.每到夏季,我國(guó)各地紛紛進(jìn)入雨季,雷雨等強(qiáng)對(duì)流天氣頻繁發(fā)生。當(dāng)我們遇到雷雨天氣時(shí),一定要注意避防雷電。下列說法正確的是()①不宜使用無防雷措施的電器或防雷措施不足的電器及水龍頭②不要接觸天線、金屬門窗、建筑物外墻,遠(yuǎn)離帶電設(shè)備③固定電話和手提電話均可正常使用④在曠野,應(yīng)遠(yuǎn)離樹木和電線桿A.①②③ B.①②④C.①③④ D.②③④解析:表面具有突出尖端的導(dǎo)體,在尖端處的電荷分布密度很大,使得其周圍電場(chǎng)很強(qiáng),就可能使其周圍的空氣發(fā)生電離而引發(fā)尖端放電。固定電話和手提電話的天線處有尖端,易引發(fā)尖端放電造成人體傷害,故不能使用。答案:B6.某研究性學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)后對(duì)電工穿的高壓作業(yè)服進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)高壓作業(yè)服是用棉線與銅絲編織的,下列幾位同學(xué)的理由正確的是()A.甲認(rèn)為銅絲編織的衣服不易被拉破,所以用銅絲編織B.乙認(rèn)為銅絲編織的衣服只有達(dá)到密不透風(fēng)的情況才能對(duì)人體起保護(hù)作用C.丙認(rèn)為電工被銅絲編織的衣服包裹,使內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,對(duì)人體起保護(hù)作用D.丁認(rèn)為銅絲編織的高壓作業(yè)服必須達(dá)到一定的厚度,才能對(duì)人體起到保護(hù)作用解析:用銅絲編織的衣服可起到靜電屏蔽的作用,起到保護(hù)電工人身安全的作用。答案:C7.(多選)如圖所示,金屬殼放在光滑的絕緣水平墊上,能起到屏蔽外電場(chǎng)或內(nèi)電場(chǎng)作用的是()解析:題圖A中,由于金屬殼發(fā)生靜電感應(yīng),內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零,金屬殼起到屏蔽外電場(chǎng)的作用,A對(duì);題圖B中,金屬殼同大地連為一體,同題圖A一樣,金屬殼起到屏蔽外電場(chǎng)的作用;題圖C中電荷會(huì)引起金屬殼內(nèi)、外表面帶電,外表面電荷會(huì)在殼外空間中產(chǎn)生電場(chǎng),即金屬殼不起屏蔽作用,C錯(cuò);將金屬殼接地后,外表面不帶電,殼外不產(chǎn)生電場(chǎng),金屬殼起屏蔽內(nèi)電場(chǎng)的作用,D對(duì)。答案:ABD(建議用時(shí):30分鐘)1.請(qǐng)用學(xué)過的電學(xué)知識(shí)判斷下列說法正確的是()A.電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全B.制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好C.小鳥停在單根高壓輸電線上會(huì)被電死D.打雷時(shí),待在汽車?yán)锉却谀疚堇镆ｋU(xiǎn)解析:電工高壓帶電作業(yè)時(shí),全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣、帽、手套、鞋,可以對(duì)人體起到靜電屏蔽作用,使人安全作業(yè),電工穿絕緣衣容易產(chǎn)生大量的靜電,比較危險(xiǎn),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;因?yàn)樗芰虾陀湍Σ寥菀灼痣?產(chǎn)生的靜電不易導(dǎo)走,形成靜電積累,易造成爆炸和火災(zāi)事故,而用金屬則能避免此危險(xiǎn),選項(xiàng)B正確;小鳥停在單根高壓輸電線上,小鳥兩腳間的電壓很小,小鳥不會(huì)被電死,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;金屬車身的汽車也是很好的“避雷所”,一旦汽車被雷擊中,它的金屬外殼能起到靜電屏蔽的作用,而木屋沒有靜電屏蔽作用,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:B2.一個(gè)不帶電的空心金屬球,在它的球心處放一個(gè)正電荷,其電場(chǎng)分布是圖中的()解析:球內(nèi)電場(chǎng)對(duì)球外有影響。答案:B3.(多選)某同學(xué)做靜電感應(yīng)實(shí)驗(yàn),有下列步驟及結(jié)論:①把不帶電的絕緣導(dǎo)體球甲移近帶負(fù)電的絕緣導(dǎo)體球乙,但甲、乙兩球不接觸;②用手觸摸甲球;③手指移開;④移開乙球;⑤甲球帶正電;⑥甲球不帶電。下列操作過程和所得結(jié)論正確的有 ()A.①②③④⑥ B.①②④③⑥C.①②③④⑤ D.①②④③⑤解析:本題的關(guān)鍵是由步驟③、④的不同次序決定了甲球的帶電性質(zhì),因而有兩種可能:先移開手指,后移開乙球,由于靜電感應(yīng),最終甲球帶正電,選項(xiàng)C正確,A錯(cuò)誤;當(dāng)先移開乙球時(shí),甲球處于無場(chǎng)區(qū),也就無靜電感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生,因此甲球不帶電,選項(xiàng)B正確,D錯(cuò)誤。答案:BC4.(多選)如圖所示,在真空中把一原來不帶電的絕緣導(dǎo)體向帶負(fù)電的小球P緩緩靠近(不相碰),下列說法正確的是()端的感應(yīng)電荷越來越多B.導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度越來越大C.導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度恒大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度D.導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度相等解析:在絕緣導(dǎo)體向帶電小球移動(dòng)的過程中,導(dǎo)體中自由電荷受到外電場(chǎng)的作用力變大,使自由電荷不斷定向移動(dòng),故選項(xiàng)A正確。由于導(dǎo)體緩慢移動(dòng),所以移動(dòng)過程中導(dǎo)體可視為總是處于靜電平衡狀態(tài),其內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)等于零,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。要使導(dǎo)體內(nèi)合電場(chǎng)強(qiáng)度等于零,感應(yīng)電荷在M、N兩端的電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)與帶電小球P在M、N兩端產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反,由E=可知選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。答案:AC5.某農(nóng)村小塑料場(chǎng)的高頻熱合機(jī)產(chǎn)生的電磁波頻率和電視信號(hào)頻率接近,由于該村尚未接通有線電視信號(hào),空中的信號(hào)常常受到干擾,在電視熒屏上出現(xiàn)網(wǎng)狀條紋,影響正常收看。為了使電視機(jī)不受干擾,可采取的辦法是()A.將電視機(jī)用一金屬籠子罩起來B.將電視機(jī)用一金屬籠子罩起來,并將金屬籠子接地C.將高頻熱合機(jī)用一金屬籠子罩起來D.將高頻熱合機(jī)用一金屬籠子罩起來,并將金屬籠子接地解析:為了使電視機(jī)能接收電磁波信號(hào),但又不接收高頻熱合機(jī)產(chǎn)生的電磁波,應(yīng)將高頻熱合機(jī)(焊縫用)產(chǎn)生的電磁波信號(hào)屏蔽,而接地金屬籠子具有屏蔽內(nèi)部電場(chǎng)的作用,故選項(xiàng)D正確。答案:D6.(多選)如圖所示,原來不帶電的金屬球殼內(nèi)壁接地,將一帶正電的小球放入其中,但不與球殼接觸,則 ()A.球殼內(nèi)壁帶負(fù)電B.球殼外壁帶正電C.球殼外壁不帶電D.若將接地線去掉再移出正電荷,殼外壁帶負(fù)電解析:球殼內(nèi)正電荷產(chǎn)生電場(chǎng),使球殼處于靜電平衡狀態(tài),在球殼的內(nèi)外表面出現(xiàn)等量異種電荷,當(dāng)球殼接地時(shí),不論內(nèi)表面接地還是球殼外表面接地,待穩(wěn)定后球殼的電勢(shì)必定為零。球殼的外表面無感應(yīng)電荷,球殼外也沒有靜電場(chǎng),這就是接地導(dǎo)體殼的靜電屏蔽作用,故選項(xiàng)A、C正確。若將接地線斷開再移去殼內(nèi)正電荷時(shí),殼內(nèi)表面的負(fù)電荷就會(huì)分布到球殼的外表面上,內(nèi)壁不再帶電,故選項(xiàng)D正確。答案:ACD7.如圖所示,一塊光滑鐵板水平放置,在鐵板上方高為h處依次有電荷量為+Q和電荷量為-Q的兩個(gè)點(diǎn)電荷,一個(gè)電荷量為+q的絕緣小球從鐵板的左端以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),并一直沿著鐵板表面到達(dá)鐵板的右端,則在小球通過鐵板的過程中()A.先減速運(yùn)動(dòng),后加速運(yùn)動(dòng)B.先加速運(yùn)動(dòng),后減速運(yùn)動(dòng)C.先減速運(yùn)動(dòng),后加速運(yùn)動(dòng),再減速運(yùn)動(dòng)D.一直勻速運(yùn)動(dòng)解析:因?yàn)殍F板處于靜電平衡狀態(tài),因此鐵板表面附近的電場(chǎng)強(qiáng)度與鐵板處處垂直,小球在水平方向上不受力,因此一直以速度v0做勻速運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)D正確。答案:D8.(多選)右圖是某種靜電礦料分選器的原理示意圖,帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強(qiáng)電場(chǎng)后,分落在收集板中央的兩側(cè),對(duì)礦粉分離的過程,下列表述正確的有()A.帶正電的礦粉落在右側(cè)B.靜電力對(duì)礦粉做正功C.帶負(fù)電的礦粉電勢(shì)能變大D.帶正電的礦粉電勢(shì)能變小解析:帶正、負(fù)電荷的礦粉受靜電力作用分別落到左、右兩側(cè),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;不管礦粉帶正電還是負(fù)電,靜電力均對(duì)其做正功,礦粉的電勢(shì)能均變小,選項(xiàng)B、D正確,C錯(cuò)誤。答案:BD9.我國(guó)電業(yè)工人創(chuàng)造了具有世界先進(jìn)水平的超高壓帶電作業(yè)法。利用“絕緣梯”使人體對(duì)輸電線間的電勢(shì)差逐漸變小,直到使人體的電勢(shì)與輸電線電勢(shì)相等。(1)人與輸電線電勢(shì)相等時(shí),為什么沒有危險(xiǎn)?(2)超高壓輸電線周圍存在強(qiáng)電場(chǎng),人靠近輸電線時(shí),人體會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生?(3)工人帶電作業(yè)時(shí)穿著由金屬絲和棉紗制成的均壓服,有什么作用?答案:(1)人與輸電線電勢(shì)相等時(shí),即任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零,電荷不會(huì)發(fā)生定向移動(dòng),不會(huì)產(chǎn)生電流,因此無危險(xiǎn)。(2)人體靠近超高壓輸電線周圍的強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),由于靜電感應(yīng),人體中電荷重新分布,形成瞬間電流。此時(shí)人是非常危險(xiǎn)的。(3)人體穿上帶金屬網(wǎng)的均壓服時(shí),均壓服形成一個(gè)靜電屏蔽,均