人教版高中物理必修第三冊(cè)第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用9-4靜電的防止與利用練習(xí)含答案

第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用4靜電的防止與利用【基礎(chǔ)鞏固】1.如圖所示,放在絕緣臺(tái)上的金屬網(wǎng)罩B內(nèi)放有一個(gè)不帶電的驗(yàn)電器C,如果把一帶有正電荷的絕緣體A移近金屬罩B,則()A.B的外表面無感應(yīng)電荷B.B的內(nèi)表面將帶上正電荷C.驗(yàn)電器的金屬箔片將張開D.驗(yàn)電器的金屬箔片不張開答案:D2.從生活走向物理,從物理走向社會(huì),物理和生活息息相關(guān),聯(lián)系生活實(shí)際是學(xué)好物理的基礎(chǔ).下列有關(guān)電學(xué)知識(shí)的說法,不正確的是()甲乙丙丁A.圖甲中工作人員在超高壓帶電作業(yè)時(shí),穿用金屬絲編制的工作服比絕緣橡膠服更安全B.圖乙中家用燃?xì)庠畹狞c(diǎn)火裝置,是根據(jù)尖端放電的原理制成的C.圖丙是避雷針的示意圖,在高大建筑物的頂部插入一根尖銳的導(dǎo)體棒,地引線與接地裝置連接,可防止建筑物被雷擊D.圖丁為靜電噴漆的示意圖,靜電噴漆時(shí)使被噴的金屬件與油漆霧滴帶相同的電荷,這樣使油漆與金屬表面在靜電力的作用下噴涂更均勻解析:圖甲為超高壓帶電作業(yè)的工作人員,為了保證安全,他們必須穿上金屬絲制成的衣服,以起到靜電屏蔽的作用,選項(xiàng)A不符合題意;圖乙中家用燃?xì)庠畹狞c(diǎn)火裝置,是根據(jù)尖端放電的原理制成的,選項(xiàng)B不符合題意;圖丙是避雷針的示意圖,是在高大建筑物屋頂插入一根尖銳的導(dǎo)體棒,地引線與接地裝置連接,把靜電導(dǎo)入大地,可防止建筑物被雷擊,選項(xiàng)C不符合題意;噴槍噴出的油漆微粒帶正電,因相互排斥而散開,形成霧狀,被噴涂的物體帶負(fù)電,對(duì)霧狀油漆產(chǎn)生引力,把油漆吸到表面,可以使油漆與金屬表面結(jié)合得更牢固,選項(xiàng)D符合題意.答案:D3.下列應(yīng)用與防護(hù)跟尖端放電現(xiàn)象無關(guān)的是()A.一般高壓設(shè)備中導(dǎo)體的表面應(yīng)該盡量光滑B.一般馬路表面建造得很平滑C.夜間高壓線周圍會(huì)出現(xiàn)一層綠色光暈D.一般高樓大廈頂部裝有避雷針答案:B4.某天一群游客在新疆吐魯番某沙漠景區(qū)自駕游.興致正濃時(shí)天色突變,雷雨將至,隨后沙丘高處的幾名游客頭發(fā)直立,如圖所示.此時(shí)為了保障人身安全,下列避險(xiǎn)方式最為合理的是()A.躲進(jìn)汽車?yán)顱.往沙漠高處跑C.用水將頭發(fā)淋濕D.蹲下并用手觸摸地面解析:雷雨將至,幾名游客頭發(fā)直立,說明空氣中有很多帶電的自由電荷,此時(shí)最合理的一種避險(xiǎn)方式是進(jìn)入一個(gè)靜電屏蔽的地方,如躲進(jìn)汽車?yán)?因?yàn)槠囃鈿び山饘僦圃?汽車?yán)锩婺芷鸬届o電屏蔽的作用.故選項(xiàng)A正確.答案:A5.如圖所示,接地金屬球A的半徑為R,球外點(diǎn)電荷的電荷量為Q,點(diǎn)電荷到球心的距離為r,則該金屬球上感應(yīng)電荷在球心O處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度等于()A.kQr2-kQR2B.C.0 D.kQ解析:處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為0,這是外加電場(chǎng)和感應(yīng)電荷電場(chǎng)疊加的結(jié)果,即金屬球上感應(yīng)電荷在某點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與球外點(diǎn)電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,即E感=kQr答案:D6.(多選)在如圖所示的實(shí)驗(yàn)中,驗(yàn)電器的箔片會(huì)張開的是()ABCD解析:選項(xiàng)A中驗(yàn)電器箔片不會(huì)張開,金屬網(wǎng)可以屏蔽外電場(chǎng);選項(xiàng)B中驗(yàn)電器箔片會(huì)張開,因?yàn)榻饘倬W(wǎng)未接地,網(wǎng)內(nèi)的帶電體可以對(duì)外界產(chǎn)生影響;選項(xiàng)C中驗(yàn)電器箔片不會(huì)張開,因?yàn)榻饘倬W(wǎng)已接地,網(wǎng)內(nèi)的帶電體對(duì)網(wǎng)外無影響;選項(xiàng)D中電荷Q由于網(wǎng)罩的作用對(duì)外無影響,但對(duì)內(nèi)仍有電場(chǎng),故驗(yàn)電器箔片會(huì)張開.選項(xiàng)B、D正確.答案:BD7.將懸掛在細(xì)線上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)(不和球壁接觸),另有一個(gè)懸掛在細(xì)線上的帶負(fù)電的小球B向C靠近,如圖所示.下列說法正確的是()A.A往左偏離豎直方向,B往右偏離豎直方向B.A的位置不變,B往右偏離豎直方向C.A往左偏離豎直方向,B的位置不變D.A和B的位置都不變解析:球C有靜電屏蔽作用,處于C內(nèi)部的A球不受外界電場(chǎng)影響,所以A不偏移;但A在C的外表面感應(yīng)出正電荷,也就是C不能屏蔽內(nèi)部電荷向外激發(fā)電場(chǎng),所以B將向右偏.選項(xiàng)B正確.答案:B【拓展提高】8.如圖所示,N是一個(gè)不帶電的金屬空腔,P是一個(gè)帶電小球.下列幾種情況中,放在絕緣板上的小紙屑S不會(huì)受靜電力作用的是()①②③④A.①③ B.②③C.②④ D.③④答案:A9.如圖所示,在科技館的靜電體驗(yàn)區(qū),當(dāng)人進(jìn)入一個(gè)金屬籠后,用特斯拉線圈產(chǎn)生200多萬伏的高壓,與金屬籠之間發(fā)生火花放電,但人在金屬籠內(nèi)是非常安全的.在火花放電過程中()A.籠體不帶電荷B.金屬籠內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為0C.人與金屬籠內(nèi)壁接觸會(huì)發(fā)生觸電D.人和籠體帶同種電荷解析:金屬籠處于靜電平衡,籠體表面有感應(yīng)電荷,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;金屬籠內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為0,故選項(xiàng)B正確;人與籠體是等勢(shì)體,人與金屬籠內(nèi)壁接觸不會(huì)形成電流,不會(huì)發(fā)生觸電,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;籠體內(nèi)部沒有電場(chǎng),因此人不帶電荷,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:B10.如圖所示,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()A.c處電場(chǎng)強(qiáng)度比d處大B.c處電場(chǎng)強(qiáng)度比d處小C.桿內(nèi)c處電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由b指向aD.桿內(nèi)c處電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由a指向b解析:靜電平衡后的導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為0,故Ec=0<Ed,即c處電場(chǎng)強(qiáng)度比d處小,故選項(xiàng)B正確.答案:B11.一金屬球,原來不帶電,現(xiàn)沿球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(chǎng)在球內(nèi)直徑上A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為EA、EB、EC,三者相比,則()A.EA最大 B.EB最大C.EC最大 D.EA=EB=EC解析:處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為0,故A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都為0.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為0是感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與外電場(chǎng)疊加的結(jié)果,所以感應(yīng)電荷在球內(nèi)某點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度與MN在這一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度等大反向.比較A、B、C三點(diǎn)感應(yīng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小,實(shí)質(zhì)上是比較帶電體MN在這三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小.由于C點(diǎn)離MN最近,故MN在C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大,感應(yīng)電荷在C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度也最大,選項(xiàng)C正確.答案:C【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】12.如圖所示,長為l的金屬桿原來不帶電,在距其右端距離為d處放一個(gè)電荷量為+q的點(diǎn)電荷.求:(1)金屬桿中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度;(2)金屬桿上的感應(yīng)電荷在桿中點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度.解析:(1)金屬桿處于靜電平衡狀態(tài),其內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為0.因此,金屬桿中點(diǎn)處的電