2024-2025学年新教材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作业含解析新人教版必修3

PAGEPAGE6静电的防止与利用eq\o(\s\up7(限时：45分钟),\s\do5())一、单项选择题1．导体处于静电平衡，下列说法正确的是(D)A．导体内部没有电场B．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面C．导体内部没有电荷的运动D．以上说法均不正确解析：导体处于静电平衡，导体内部不是没有电场，而是外电场与感应电荷产生的电场的合场强为零，但两场强仍旧存在，故A错；对于B，不能说没有电荷，净电荷只分布在外表面上，自由电子和正电荷仍存在，只是显中性，故B错；对于C，导体内部的电荷(电子与正电荷)的热运动仍旧存在，故C错．2．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(C)A．导体空腔内随意点的场强B．导体空腔内随意点的电势C．导体外表面的电荷量D．导体空腔内表面的电荷量解析：静电平衡状态下的导体内部场强到处为零，且内表面不带电．由于导体接地，故整个导体的电势为零．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．3.如图所示，在真空中把一绝缘导体向带负电的小球P缓缓靠近(不相碰)，下列说法中正确的是(C)A．B端的感应电荷越来越少B．导体内场强越来越大C．导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强D．导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等解析：绝缘导体缓缓靠近小球P时，小球P上的负电荷在绝缘导体所在区域产生的电场增加，将会有更多的自由电子向绝缘导体的B端移动，B端的感应电荷越来越多，选项A错误；绝缘导体始终处于静电平衡状态，内部场强始终为零，选项B错误；导体上感应电荷在导体上某点产生的电场的场强大小等于小球P上的负电荷在该点产生的电场的场强，故选项C正确、D错误．4．电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是(C)A．铜丝编织的衣服不简单拉破，所以用铜丝编织衣服B．电工被铜丝编织的衣服所包袱，使体内电势保持为零，对人体起爱护作用C．电工被铜丝编织的衣服所包袱，使体内电场强度保持为零，对人体起爱护作用D．铜丝必需达到肯定的厚度，才能对人体起到爱护作用解析：当人体干脆处于强大电场之中时，很简单由于静电感应而被电到．但若被铜丝编织的衣服所包袱，当达到静电平衡时，铜丝衣服的屏蔽作用使人体内电场强度保持为零，对人体起爱护作用．5．在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加场强E′的方向在选项图中正确的是(A)解析：感应电荷在盘中A点激发的附加场强E′应与－Q在A点产生的场强等大反向，故A正确．6．如图，把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b两端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是(C)A．闭合开关S1，有电子从枕型导体流向大地B．闭合开关S2，有电子从枕型导体流向大地C．闭合开关S1，有电子从大地流向枕型导体D．闭合开关S2，没有电子通过开关S2解析：在S1、S2都闭合前，对枕型导体，它的电荷是守恒的，a、b出现负、正电荷等量，当闭合开关S1、S2中的任何一个以后，便把大地与导体连通，使大地也参加了电荷转移，因此，导体本身的电荷不再守恒，而是导体与大地构成的系统中电荷守恒，由于静电感应，a端仍为负电荷，大地远处应感应出正电荷，因此无论闭合开关S1还是开关S2，都应有电子从大地流向导体，故C选项正确．7.如图所示，将悬挂在细线上的带正电荷的小球A放在不带电的金属空心球C内(不与内壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B，向C球靠近，则(B)A．A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向B．A的位置不变，B向右偏离竖直方向C．A向左偏离竖直方向，B的位置不变D．A、B的位置都不变解析：金属球壳C能屏蔽外部的电场，外部的电场不能深化内部，因此小球A不会受到电场力的作用，不会发生偏转；金属球壳C处在电荷A的电场中，内壁是近端，感应出异号电荷带负电，外壁是远端，感应出同号电荷带正电，正的感应电荷在外部空间同样会激发电场，对小球B有吸引的作用，小球B向右偏，选项B正确．故选B.二、多项选择题8.如图所示，水平放置的金属板正上方放有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电小球(可视为质点且不影响Q的电场)，从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面对右运动到右端，在该运动过程中(ACD)A．小球做匀速直线运动B．小球先做减速运动，后做加速运动C．小球的电势能保持不变D．静电力对小球所做的功为零解析：由于金属板处于点电荷Q形成的电场中，达到静电平衡后，金属板的上表面是一个等势面，表面上电场线是垂直向下的，所以小球受到重力、支持力、向下的电场力，合力为零，故小球做匀速直线运动．电场力对小球不做功．选A、C、D.9．如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，分落在收集板中心的两侧．对矿粉分别的过程，下列表述正确的有(BD)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：由题意可知，带正电的矿粉受负极板的吸引落至左侧，此过程静电力做正功，电势能削减；同理可知，带负电的矿粉落至右侧，静电力做正功，电势能削减．故选项B、D正确．10．如图所示，四组静电试验中，能使左边的验电器的金箔张开的是(AC)解析：处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导体的外表面，用导线连接之后，左边的金箔也是外表面，故A、C均正确，B错误．D选项中由于静电屏蔽的作用，验电器不受外电场的影响，故金箔是闭合的．三、非选择题11．如图所示，一导体AB放在一负电荷的电场中，导体AB与大地是绝缘的，当导体处于静电平衡时．(1)比较A端和B端电势的凹凸．(2)比较A点和B点场强大小．(3)比较A、B端外表面场强大小．(4)若A端接地，AB导体带什么电？(5)若把A端和B端用导线连接，A、B端电荷中和吗？答案：(1)AB导体处于静电平衡状态，是等势体，φA＝φB.(2)A点和B点场强均为零，EA＝EB＝0.(3)利用电场线分布可知A端分布密，E′A>E′B.(4)AB导体处于负电荷的电场中，其电势低于大地的零电势，负电荷要从AB流向大地，则导体带正电，与A、B哪端接地无关．(5)A端和B端等势，电荷不沿导体移动，电荷不会中和．12．如图所示，长为L的金属杆原来不带电，在距其左端r处放一个电荷量为q的点电荷．问：(1)金属杆中点处的场强为多少？(2)金属杆上的感应电荷在杆中点