2020-2021学年高中物理 第九章 静电场及其应用 4 静电的防止与利用课时检测新人教版必修3

1、2020-2021学年高中物理 第九章 静电场及其应用 4 静电的防止与利用课时检测新人教版必修32020-2021学年高中物理 第九章 静电场及其应用 4 静电的防止与利用课时检测新人教版必修3年级：姓名：- 5 -静电的防止与利用(15分钟30分)一、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分)1.下列说法正确的是()a.处于静电平衡的导体,由于导体内的电场强度为零,所以导体内的电势也为零b.处于外电场中的静电平衡的导体,由于附加电场的出现,导体内的原电场变为零c.处于外电场中的静电平衡的导体,由于附加电场和原电场相互抵消,导体内的电场变为零,但导体表面的电场不为零,且与表面垂直d.处于静

2、电平衡的导体,导体表面的电势一定与导体内部的电势不相等【解析】选c。处于静电平衡的导体内部电场强度处处为零,整个导体是一个等势体,导体内部与表面电势相等,但电势不一定等于零,故a、d错;处于外电场中的静电平衡的导体,其内部某点由于静电感应产生的附加电场的场强与原场强等大、反向,相互抵消,合场强为零,原场强不变,故b错;由于净电荷或感应电荷都分布在等势体的表面,故导体表面的电场强度不为零,导体表面是等势面,电场方向垂直导体表面,故c对。2.图中接地金属球a的半径为r,球外点电荷的电荷量为q,到球心的距离为r。该点电荷的电场在球心的场强等于()a.k-kb.k+kc.0d.k【解析】选d。本题求解

3、的是点电荷q在球心处的场强,不是合场强。根据点电荷场强公式求得e=,故d对。3.生活、科技上处处存在静电现象,有些是静电的应用,有些是要防止静电;下列关于静电防止与应用的说法正确的是()a.印刷厂应保持空气干燥,避免静电积累带来的潜在危害b.静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关c.在地毯中夹杂0.050.07 mm的不锈钢丝导电纤维,是防止静电危害d.小汽车的顶部露出一根小金属杆类似避雷针,是防止静电危害【解析】选c。印刷车间中,纸张间摩擦产生大量静电,所以印刷车间中保持适当的湿度,及时把静电导走,避免静电造成的危害,故a错误;静电复印机是利用静电工作的,与静电有关,故b错误;地毯中不锈钢

4、丝导电纤维的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上,以免发生静电危害,属于防止静电危害,故c正确;小汽车的顶部露出的一根小金属杆是天线,接收无线电信号,不属于防止静电危害,故d错误。4.如图所示,带电体q靠近一个接地空腔导体,空腔里面无电荷。在静电平衡后,下列物理量中不为零的是()a.导体腔内任意点的电场强度b.导体腔内任意点的电势c.导体外表面的电荷量d.导体空腔内表面的电荷量【解析】选c。静电平衡状态下的导体内部电场强度处处为零,且内表面不带电,故选项a、d不正确;由于导体接地,故整个导体的电势为零,故选项b不正确;导体外表面受带电体q的影响,所带电荷量不为零,故选项c正确。二、非选择

5、题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)5.如图所示,在相距r、带电荷量分别为+q和-q的两个点电荷的连线中点放一半径为r的金属球,求球上感应电荷在球心o处的场强大小和方向。【解析】由于处于静电平衡状态的导体内部场强为零,即+q、-q和感应电荷在球心处的合场强为零,因此只需计算+q、-q分别在球心处产生的场强。有e1=k,方向由o指向-q、e2=k,方向由o指向-q,所以感应电荷在球心o处的场强大小为:e感=e1+e2=2k=,方向由o指向+q。答案:方向由o指向+q(10分钟20分)6.(6分)如图所示,空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体。当一个重力不计的正电荷

6、以速度v水平飞入空心导体内时,电荷将做()a.向上偏转的类平抛运动b.向下偏转的类平抛运动c.匀速直线运动d.变速直线运动【解析】选c。根据静电屏蔽原理可知导体空腔中没有电场,故c正确。7.(14分)如图所示,两个点电荷a和b,电荷量分别为q1=-9.010-9 c、q2=2.710-8 c,彼此相距r=6 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。【解析】由于球壳达到静电平衡后各点的场强为零,故感应电荷在球心o处产生的场强与-q1和+q2在o处场强的矢量和等大反向,设由o指向b方向为场强正方向,即:|e感|=|e1|+|e2|=+=3.6105 n/c,方向由o指向b。答案:3.6105 n/c方向由o指向b【补偿训练】如图所示,带电导体a处于静电平衡状态,电势为=200 v。m、n是a表面上的两点,电场强度em=4en。今把一电量为q=510-8 c的正电荷分别由m点、n点移