高中物理人教版1第一章静电场第7节静电现象的应用 课时训练7静电现象的应用

课时训练7静电现象的应用题组一静电平衡1.处于静电平衡中的导体,内部电场强度处处为零的原因是()A.外电场不能进入导体内部B.所有感应电荷在导体内部产生的电场强度之和为零C.外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零D.以上解释都不正确解析:静电平衡中的导体,由于外电场和感应电荷的电场在导体内部叠加,故其内部电场强度之和为零。答案:C2.如图所示,A、B为两个带等量异号电荷的金属球,将两根不带电的金属棒C、D放在两球之间,则下列叙述不正确的是()棒的电势一定高于D棒的电势B.当用导线将C棒的x端与D棒的y端连接的瞬间,将有从y流向x的电子流C.若将B球接地,B所带的负电荷全部流入大地D.若将B球接地,B所带的负电荷还将保留一部分解析:由如图所示的电场线方向可知,A、B、C、D的电势高低为φA>φC>φD>φB。当用导线将C棒的x端与D棒的y端连接的瞬间,将有自由电子从电势低的D棒流向电势高的C棒,这时C与D已通过导线连接为一个导体了,静电平衡后,它们的电势相等,C的x端仍带负电,D的y端仍带正电,而C的右端及D的左端均不带电,即C右端的正电荷与D左端的负电荷中和掉了。当将B球接地时,一部分自由电子从低于大地电势的B球上流向大地,而另一部分电子受到D棒y端正电荷的吸引而保留在靠近y的近端处,如果把带正电的A球移走,接地的B球上的负电荷才全部流入大地。故选项C不正确。答案:C3.如图所示,在孤立点电荷+Q形成的电场中,金属圆盘A处于静电平衡状态。若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内,试在圆盘A内作出由盘上感应电荷形成的电场的三条电场线(用实线表示,要求严格作图)。解析:圆盘A处于静电平衡状态,因此内部各点的合电场强度都为零,即圆盘A内的每一点处,感应电荷产生的电场强度都与点电荷+Q在该点产生的电场强度大小相等、方向相反。答案:如图所示。题组二静电屏蔽4.如图所示,空心金属球壳上所带电荷量为+Q,关于O、M两点电场强度EO、EM的说法中正确的是()≠0EM=0 =0EM≠0=0EM=0 ≠0EM≠0解析:静电平衡状态中的导体内部电场强度处处为零。答案:C5.每到夏季,我国各地纷纷进入雨季,雷雨等强对流天气频繁发生。当我们遇到雷雨天气时,一定要注意避防雷电。下列说法正确的是()①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙,远离带电设备③固定电话和手提电话均可正常使用④在旷野,应远离树木和电线杆A.①②③ B.①②④C.①③④ D.②③④解析:表面具有突出尖端的导体,在尖端处的电荷分布密度很大,使得其周围电场很强,就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电。固定电话和手提电话的天线处有尖端,易引发尖端放电造成人体伤害,故不能使用。答案:B6.某研究性学习小组学习电学知识后对电工穿的高压作业服进行研究,发现高压作业服是用棉线与铜丝编织的,下列几位同学的理由正确的是()A.甲认为铜丝编织的衣服不易被拉破,所以用铜丝编织B.乙认为铜丝编织的衣服只有达到密不透风的情况才能对人体起保护作用C.丙认为电工被铜丝编织的衣服包裹,使内部的电场强度为零,对人体起保护作用D.丁认为铜丝编织的高压作业服必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用解析:用铜丝编织的衣服可起到静电屏蔽的作用,起到保护电工人身安全的作用。答案:C7.(多选)如图所示,金属壳放在光滑的绝缘水平垫上,能起到屏蔽外电场或内电场作用的是()解析:题图A中,由于金属壳发生静电感应,内部电场强度为零,金属壳起到屏蔽外电场的作用,A对;题图B中,金属壳同大地连为一体,同题图A一样,金属壳起到屏蔽外电场的作用;题图C中电荷会引起金属壳内、外表面带电,外表面电荷会在壳外空间中产生电场,即金属壳不起屏蔽作用,C错;将金属壳接地后,外表面不带电,壳外不产生电场,金属壳起屏蔽内电场的作用,D对。答案:ABD(建议用时:30分钟)1.请用学过的电学知识判断下列说法正确的是()A.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B.制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C.小鸟停在单根高压输电线上会被电死D.打雷时,待在汽车里比待在木屋里要危险解析:电工高压带电作业时,全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋,可以对人体起到静电屏蔽作用,使人安全作业,电工穿绝缘衣容易产生大量的静电,比较危险,选项A错误;因为塑料和油摩擦容易起电,产生的静电不易导走,形成静电积累,易造成爆炸和火灾事故,而用金属则能避免此危险,选项B正确;小鸟停在单根高压输电线上,小鸟两脚间的电压很小,小鸟不会被电死,选项C错误;金属车身的汽车也是很好的“避雷所”,一旦汽车被雷击中,它的金属外壳能起到静电屏蔽的作用,而木屋没有静电屏蔽作用,选项D错误。答案:B2.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正电荷,其电场分布是图中的()解析:球内电场对球外有影响。答案:B3.(多选)某同学做静电感应实验,有下列步骤及结论:①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙,但甲、乙两球不接触;②用手触摸甲球;③手指移开;④移开乙球;⑤甲球带正电;⑥甲球不带电。下列操作过程和所得结论正确的有 ()A.①②③④⑥ B.①②④③⑥C.①②③④⑤ D.①②④③⑤解析:本题的关键是由步骤③、④的不同次序决定了甲球的带电性质,因而有两种可能:先移开手指,后移开乙球,由于静电感应,最终甲球带正电,选项C正确,A错误;当先移开乙球时,甲球处于无场区,也就无静电感应现象发生,因此甲球不带电,选项B正确,D错误。答案:BC4.(多选)如图所示,在真空中把一原来不带电的绝缘导体向带负电的小球P缓缓靠近(不相碰),下列说法正确的是()端的感应电荷越来越多B.导体内电场强度越来越大C.导体的感应电荷在M点产生的电场强度恒大于在N点产生的电场强度D.导体的感应电荷在M、N两点产生的电场强度相等解析:在绝缘导体向带电小球移动的过程中,导体中自由电荷受到外电场的作用力变大,使自由电荷不断定向移动,故选项A正确。由于导体缓慢移动,所以移动过程中导体可视为总是处于静电平衡状态,其内部电场强度应等于零,故选项B错误。要使导体内合电场强度等于零,感应电荷在M、N两端的电场强度应与带电小球P在M、N两端产生的电场强度大小相等、方向相反,由E=可知选项C正确,D错误。答案:AC5.某农村小塑料场的高频热合机产生的电磁波频率和电视信号频率接近,由于该村尚未接通有线电视信号,空中的信号常常受到干扰,在电视荧屏上出现网状条纹,影响正常收看。为了使电视机不受干扰,可采取的办法是()A.将电视机用一金属笼子罩起来B.将电视机用一金属笼子罩起来,并将金属笼子接地C.将高频热合机用一金属笼子罩起来D.将高频热合机用一金属笼子罩起来,并将金属笼子接地解析:为了使电视机能接收电磁波信号,但又不接收高频热合机产生的电磁波,应将高频热合机(焊缝用)产生的电磁波信号屏蔽,而接地金属笼子具有屏蔽内部电场的作用,故选项D正确。答案:D6.(多选)如图所示,原来不带电的金属球壳内壁接地,将一带正电的小球放入其中,但不与球壳接触,则 ()A.球壳内壁带负电B.球壳外壁带正电C.球壳外壁不带电D.若将接地线去掉再移出正电荷,壳外壁带负电解析:球壳内正电荷产生电场,使球壳处于静电平衡状态,在球壳的内外表面出现等量异种电荷,当球壳接地时,不论内表面接地还是球壳外表面接地,待稳定后球壳的电势必定为零。球壳的外表面无感应电荷,球壳外也没有静电场,这就是接地导体壳的静电屏蔽作用,故选项A、C正确。若将接地线断开再移去壳内正电荷时,壳内表面的负电荷就会分布到球壳的外表面上,内壁不再带电,故选项D正确。答案:ACD7.如图所示,一块光滑铁板水平放置,在铁板上方高为h处依次有电荷量为+Q和电荷量为-Q的两个点电荷,一个电荷量为+q的绝缘小球从铁板的左端以初速度v0向右运动,并一直沿着铁板表面到达铁板的右端,则在小球通过铁板的过程中()A.先减速运动,后加速运动B.先加速运动,后减速运动C.先减速运动,后加速运动,再减速运动D.一直匀速运动解析:因为铁板处于静电平衡状态,因此铁板表面附近的电场强度与铁板处处垂直,小球在水平方向上不受力,因此一直以速度v0做匀速运动。选项D正确。答案:D8.(多选)右图是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧,对矿粉分离的过程,下列表述正确的有()A.带正电的矿粉落在右侧B.静电力对矿粉做正功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小解析:带正、负电荷的矿粉受静电力作用分别落到左、右两侧,选项A错误;不管矿粉带正电还是负电,静电力均对其做正功,矿粉的电势能均变小,选项B、D正确,C错误。答案:BD9.我国电业工人创造了具有世界先进水平的超高压带电作业法。利用“绝缘梯”使人体对输电线间的电势差逐渐变小,直到使人体的电势与输电线电势相等。(1)人与输电线电势相等时,为什么没有危险?(2)超高压输电线周围存在强电场,人靠近输电线时,人体会有什么现象发生?(3)工人带电作业时穿着由金属丝和棉纱制成的均压服,有什么作用?答案:(1)人与输电线电势相等时,即任意两点间的电势差为零,电荷不会发生定向移动,不会产生电流,因此无危险。(2)人体靠近超高压输电线周围的强电场时,由于静电感应,人体中电荷重新分布,形成瞬间电流。此时人是非常危险的。(3)人体穿上带金属网的均压服时,均压服形成一个静电屏蔽,均