高中人教版物理選修3-1課時分層作業(yè)1-7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用

課時分層作業(yè)七靜電現(xiàn)象的應(yīng)用(20分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)1.(多選)下列關(guān)于靜電感應(yīng)和靜電平衡的說法中,正確的是 ()A.靜電感應(yīng)是由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場力作用的結(jié)果B.導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷都不運(yùn)動稱為靜電平衡C.導(dǎo)體靜電平衡時,導(dǎo)體所占空間各處場強(qiáng)均為零D.導(dǎo)體靜電平衡時,導(dǎo)體內(nèi)部將沒有“凈”電荷【解析】選A、D。靜電感應(yīng)是由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場力的作用而發(fā)生定向移動,最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),選項(xiàng)A正確;達(dá)到靜電平衡后,自由電子不再定向移動,但是仍然做無規(guī)則的熱運(yùn)動,選項(xiàng)B錯誤;處于靜電平衡的導(dǎo)體,電荷只分布在外表面上,內(nèi)部沒有“凈”電荷,選項(xiàng)D正確;導(dǎo)體靜電平衡時,內(nèi)部場強(qiáng)為零,但表面場強(qiáng)不為零,選項(xiàng)C錯誤。2.某農(nóng)村小塑料場的高頻熱合機(jī)產(chǎn)生的電磁波頻率和電視信號頻率接近,由于該村尚未接通有線電視信號,空中的信號常常受到干擾,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】選D。為了使電視機(jī)能接收電磁波信號,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)生的電磁波信號屏蔽,而接地金屬籠子具有屏蔽內(nèi)電場的作用,故選項(xiàng)D正確。3.在一個導(dǎo)體球殼內(nèi)放一個電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,用EP表示球殼外任一點(diǎn)P的場強(qiáng),則 ()A.當(dāng)+Q在球殼中央時,EP=0B.不論+Q在球殼內(nèi)何處,EP一定為零C.只有當(dāng)+Q在球心且球殼接地時,才有EP=0D.只要球殼接地,不論+Q在球殼內(nèi)何處,均有EP=0【解析】選D。+Q在球殼內(nèi)任何位置,只會影響球殼內(nèi)的負(fù)電荷分布;球殼外部帶正電荷,會使外部場強(qiáng)不為零,所以A、B錯。而球殼接地會使外部電荷導(dǎo)入大地,所以外部場強(qiáng)才會為零,故C也錯,選D。4.靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在,我國早在西漢末年已有對靜電現(xiàn)象的記載,《春秋緯考異郵》中有“玳瑁吸衣若”之說,但下列不屬于靜電現(xiàn)象的是 ()A.梳過頭發(fā)的塑料梳子吸起紙屑B.帶電小球移至不帶電金屬球附近,兩者相互吸引C.磁鐵靠近小鐵釘時,小鐵釘會被吸引D.從干燥的地毯走過,手碰到金屬把手時有被電擊的感覺【解析】選C。梳子與頭發(fā)摩擦?xí)a(chǎn)生靜電,吸起紙屑,是靜電現(xiàn)象,A錯誤;帶電小球移至不帶電金屬附近,金屬球?qū)l(fā)生靜電感應(yīng),靠近帶電小球的一側(cè)將帶上與帶電體相反的電荷,所以兩者相互吸引,這屬于靜電感應(yīng)現(xiàn)象,是靜電現(xiàn)象,B錯誤;磁鐵吸引鐵釘,是磁現(xiàn)象,不是靜電現(xiàn)象,故C正確;從干燥的地毯上走過,手碰到金屬把手時有被電擊的感覺是由于摩擦?xí)a(chǎn)生靜電,也是靜電現(xiàn)象,D錯誤。5.下列說法正確的是 ()A.處于靜電平衡的導(dǎo)體,由于導(dǎo)體內(nèi)的電場強(qiáng)度為零,所以導(dǎo)體內(nèi)的電勢也為零B.處于外電場中的靜電平衡的導(dǎo)體,由于附加電場的出現(xiàn),導(dǎo)體內(nèi)的原電場變?yōu)榱鉉.處于外電場中的靜電平衡的導(dǎo)體,由于附加電場和原電場相互抵消,導(dǎo)體內(nèi)的電場變?yōu)榱?但導(dǎo)體表面的電場不為零,且與表面垂直D.處于靜電平衡的導(dǎo)體,導(dǎo)體表面的電勢一定與導(dǎo)體內(nèi)部的電勢不相等【解析】選C。處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零,整個導(dǎo)體是一個等勢體,導(dǎo)體內(nèi)部與表面電勢相等,但電勢不一定等于零,A、D錯;處于外電場中的靜電平衡的導(dǎo)體,其內(nèi)部某點(diǎn)由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生的附加電場的場強(qiáng)與原場強(qiáng)等大、反向,相互抵消,合場強(qiáng)為零,原場強(qiáng)不變,B錯;由于凈電荷或感應(yīng)電荷都分布在等勢體的表面,故導(dǎo)體表面的電場強(qiáng)度不為零,導(dǎo)體表面是等勢面,電場方向垂直導(dǎo)體表面,C對。6.(多選)圖為靜電除塵器除塵原理的示意圖。塵埃在電場中通過某種機(jī)制帶電,在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積,以達(dá)到除塵的目的。下列表述正確的是 ()A.到達(dá)集塵極的塵埃帶正電荷B.電場方向由集塵極指向放電極C.帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相同D.同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大【解析】選B、D。由于集塵極與電源正極連接,電場方向由集塵板指向放電極,B正確。而塵埃在電場力作用下向集塵極遷移并沉積,說明塵埃帶負(fù)電荷,A錯誤。負(fù)電荷在電場中受電場力的方向與電場方向相反,C錯誤,根據(jù)F=qE可得,D正確。二、非選擇題(14分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)7.如圖所示,在孤立點(diǎn)電荷+Q形成的電場中,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的三條電場線(用實(shí)線表示,要求嚴(yán)格作圖)?！窘馕觥繄A盤A處于靜電平衡狀態(tài),因此內(nèi)部各點(diǎn)的合場強(qiáng)都為零,即圓盤A內(nèi)的每一點(diǎn)處,感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度都與點(diǎn)電荷+Q在那點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等、方向相反。答案:如圖所示。(25分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分)1.(多選)在下列措施中,哪些能將產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走()A.飛機(jī)輪子上搭地線B.印染車間保持濕度C.復(fù)印圖片D.電工鉗柄上裝有絕緣套【解析】選A、B。飛機(jī)在飛行中與空氣摩擦?xí)r,飛機(jī)外表面聚集了大量靜電荷,降落時會給地面人員帶來危害及火災(zāi)隱患。因此飛機(jī)降落時要及時導(dǎo)走機(jī)身聚集的靜電,采取的措施是在輪胎上安裝地線或用導(dǎo)電橡膠制造輪胎;在印染工作車間也同樣容易產(chǎn)生靜電,靜電給車間帶來火災(zāi)隱患,為防止火災(zāi)發(fā)生,其中安全措施之一就是保持車間濕度,從而通過濕潤的空氣及時導(dǎo)走靜電;在復(fù)印圖片環(huán)節(jié)中,是應(yīng)用靜電;在電工鉗柄上裝有絕緣套是防止導(dǎo)電,保障電工的安全。2.以下四幅圖均是與靜電現(xiàn)象相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用的例子,其中屬于防止靜電危害的是 ()【解析】選D。A、B、C均為靜電利用。D選項(xiàng)中,油罐車與空氣摩擦產(chǎn)生的靜電會引發(fā)事故,屬于靜電危害。3.如圖所示,在原來不帶電的金屬桿ab附近,在ab連線的延長線上放置一個正點(diǎn)電荷,達(dá)到靜電平衡后,下列判斷正確的是 ()A.a端的電勢比b端的高B.b端的電勢比d點(diǎn)的高C.a端的電勢與b端的電勢相等D.感應(yīng)電荷在桿內(nèi)c處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由b指向a【解析】選C。金屬桿處于點(diǎn)電荷的電場中,達(dá)到靜電平衡,金屬桿為一等勢體,因此a、b電勢相等,A、B錯,C對。金屬桿內(nèi)部的場強(qiáng)為零,其感應(yīng)電荷在c處產(chǎn)生的場強(qiáng)與點(diǎn)電荷在該處的場強(qiáng)等大、共線、反向,因此感應(yīng)電荷的場強(qiáng)由a指向b,D錯。4.如圖所示,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,電荷將做 ()A.向上偏轉(zhuǎn)的類平拋運(yùn)動B.向下偏轉(zhuǎn)的類平拋運(yùn)動C.勻速直線運(yùn)動D.變速直線運(yùn)動【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,故C正確。5.(多選)如圖所示,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)自左以初速度v0在金屬板上向右運(yùn)動,在運(yùn)動過程中 ()A.小球先做減速運(yùn)動后加速運(yùn)動B.小球做勻速直線運(yùn)動C.小球受到的靜電力對小球先做負(fù)功,后做正功D.小球受到的靜電力對小球做功為零【解析】選B、D。金屬板處于靜電平衡狀態(tài),表面為等勢面。因此小球受到的靜電力不做功,小球電勢能保持不變,所以動能保持不變,故B、D正確。6.一金屬球,原來不帶電,現(xiàn)沿球的直徑的延長線放置一均勻帶電的細(xì)桿MN,如圖所示,金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為Ea、Eb、Ec,三者相比 ()A.Ea最大 B.Eb最大C.Ec最大 D.Ea=Eb=Ec【解析】選C。感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的場強(qiáng)與場源內(nèi)產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和為零。離場源電荷越近的點(diǎn)場強(qiáng)越大,所以感應(yīng)電荷在該點(diǎn)的場強(qiáng)也越大,選項(xiàng)C正確。二、非選擇題(本題共2小題,共20分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)7.(10分)一帶電導(dǎo)體如圖所示,已知導(dǎo)體表面上A點(diǎn)場強(qiáng)EA=100N/C,B點(diǎn)場強(qiáng)EB=10N/C。今有一點(diǎn)電荷在電場力作用下第一次由A到無限遠(yuǎn),第二次由B到無限遠(yuǎn),兩次最初的加速度之比aA∶aB=______;若初速度均為零,則末速度大小之比vA∶vB=______。若把一個電子從A處表面移到B處表面,電場力做的總功為______。

【解析】最初的加速度為a=QUOTE,加速度和場強(qiáng)大小成正比,因此QUOTE=QUOTE,導(dǎo)體為一等勢體。從A、B兩處到無限遠(yuǎn)的電勢差相同,電場力做功相同,動能的增量相同,因此速度之比為1∶1,由A到B電場力做功為0。答案:10∶11∶108.(10分)如圖所示,兩個點(diǎn)電荷A和B,電荷量分別為q1=9