2019-2020版高中物理 第一章 7 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-1

7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用1.(2019·山西大同月考)處于靜電平衡中的導(dǎo)體,內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零的原因是(D)A.導(dǎo)體內(nèi)部無任何電場(chǎng)B.外電場(chǎng)不能進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部C.所有感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為零D.外電場(chǎng)和所有感應(yīng)電荷的電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)部疊加的結(jié)果為零解析:導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零是由于感應(yīng)電荷的電場(chǎng)與外電場(chǎng)疊加的結(jié)果為零,故D正確.2.(2019·陜西咸陽校級(jí)檢測(cè))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)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea,Eb,Ec,三者相比,則(C)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)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零,故a,b,c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都為零.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零是感應(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)的場(chǎng)強(qiáng)與MN在這一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)等大反向.比較a,b,c三點(diǎn)感應(yīng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng),實(shí)質(zhì)上是比較帶電體MN在這三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng).由于c點(diǎn)離MN最近,故MN在c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大,感應(yīng)電荷在c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)也最大.故選C.3.(2019·江蘇鎮(zhèn)江月考)下列圖片顯示的技術(shù)中,屬于防范靜電危害的是(D)解析:靜電復(fù)印是利用靜電吸引墨粉到硒鼓上,故A屬于靜電的利用;靜電噴涂是利用異種電荷間的吸引力來工作的,故B屬于靜電的利用;靜電除塵時(shí)除塵器中的空氣被電離,煙霧顆粒吸附電子而帶負(fù)電,顆粒向電源正極運(yùn)動(dòng),C屬于靜電的利用;在屋頂安裝避雷針,通過尖端放電,中和空氣中的電荷,避免雷擊,故D屬于防范靜電危害.4.(2019·江西贛州校級(jí)檢測(cè))每到夏季,各地紛紛進(jìn)入雨季,雷雨等強(qiáng)對(duì)流天氣頻繁發(fā)生.當(dāng)我們遇到雷雨天氣時(shí),一定要注意避防雷電.下列說法正確的是(A)A.不宜使用無防雷措施或防雷措施不足的電器及水龍頭B.可以接觸天線、金屬門窗、建筑物外墻,遠(yuǎn)離帶電設(shè)備C.固定電話和手機(jī)均可正常使用D.在曠野,可以躲在大樹下避雨解析:表面具有突出尖端的導(dǎo)體,在尖端處的電荷分布密度很大,使得其周圍電場(chǎng)很強(qiáng),就可能使其周圍的空氣發(fā)生電離而引發(fā)尖端放電.手機(jī)的天線處有尖端,易引發(fā)尖端放電造成人體傷害,故不能使用,選項(xiàng)A正確,B,C,D錯(cuò)誤.5.有一接地的導(dǎo)體球殼,如圖所示,球心處放一點(diǎn)電荷q,達(dá)到靜電平衡時(shí),則(D)A.q的電荷量變化時(shí),球殼外電場(chǎng)隨之改變B.q在球殼外產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.球殼內(nèi)、外表面的電荷在殼外的合場(chǎng)強(qiáng)為零D.q與球殼內(nèi)表面的電荷在殼外的合場(chǎng)強(qiáng)為零解析:當(dāng)導(dǎo)體球殼接地時(shí),殼內(nèi)電荷在殼外表面所產(chǎn)生的感應(yīng)電荷流入大地,這時(shí)殼內(nèi)電荷與殼內(nèi)表面的感應(yīng)電荷在殼內(nèi)壁以外(包含導(dǎo)體殼層)任一點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,故選項(xiàng)D正確.6.(2019·福建福州校級(jí)月考)如圖所示,在兩個(gè)固定電荷+q和-q之間放入兩個(gè)原來不帶電的導(dǎo)體,1,2,3,4為導(dǎo)體上的四個(gè)點(diǎn),在達(dá)到靜電平衡后,各點(diǎn)的電勢(shì)分別是1,2,3,4,則(B)A.4>3>2>1B.4=3>2=1C.4<3<2<1D.4=3<2=1解析:達(dá)到靜電平衡后,導(dǎo)體為等勢(shì)體,導(dǎo)體上的電勢(shì)處處相等,即4=3,2=1,由于正電荷在右邊,所以越往右電場(chǎng)的電勢(shì)越高,即4=3>2=1,B正確.7.(2019·河北廊坊校級(jí)月考)如圖所示為空腔球形導(dǎo)體(不帶電),現(xiàn)將一個(gè)帶正電的小金屬球放入腔內(nèi),靜電平衡時(shí),圖中A,B,C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E和電勢(shì)的關(guān)系是(D)A.EA>EB>EC,A>B>CB.EA=EB>EC,A=B>CC.EA=EB=EC,A=B>CD.EA>EB>EC,A>C>B解析:當(dāng)靜電平衡時(shí),空腔球形導(dǎo)體內(nèi)壁感應(yīng)出負(fù)電荷,外表面感應(yīng)出正電荷.由于A處電場(chǎng)線較密,B處電場(chǎng)線較疏,C處電場(chǎng)強(qiáng)度為零,則EA>EB>EC.根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,整個(gè)空腔球形導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體,表面是一個(gè)等勢(shì)面,分析可知電勢(shì)關(guān)系是A>C>B,故選項(xiàng)D正確.8.(多選)靜電噴涂機(jī)原理如圖所示.靜電噴涂機(jī)接高壓電源,工作時(shí)涂料微粒會(huì)向帶正電的被噴涂工件高速運(yùn)動(dòng),微粒最后被吸到工件表面.關(guān)于靜電噴涂機(jī)的涂料微粒,下列表述正確的是(BC)A.微粒帶正電B.微粒帶負(fù)電C.微粒受靜電力作用D.微粒受到的靜電力恒定解析:靜電噴涂機(jī)接高壓電源的負(fù)極,所以噴出的涂料微粒帶負(fù)電,故A錯(cuò)誤,B正確;由于靜電感應(yīng)工件的表面將會(huì)帶上正電荷,對(duì)周圍的帶負(fù)電的涂料微粒產(chǎn)生吸引力,帶負(fù)電的涂料微粒在靜電力的作用下向工件運(yùn)動(dòng),故C正確,D錯(cuò)誤.9.如圖所示,一塊光滑鐵板水平放置,在鐵板上方高為h處依次有電荷量為 +Q和電荷量為-Q的兩個(gè)點(diǎn)電荷,一個(gè)電荷量為+q的絕緣小球從鐵板的左端以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),并一直沿著鐵板表面到達(dá)鐵板的右端,則在小球通過鐵板的過程中(D)A.先減速運(yùn)動(dòng),后加速運(yùn)動(dòng)B.先加速運(yùn)動(dòng),后減速運(yùn)動(dòng)C.先減速運(yùn)動(dòng),后加速運(yùn)動(dòng),再減速運(yùn)動(dòng)D.一直勻速運(yùn)動(dòng)解析:因?yàn)殍F板處于靜電平衡狀態(tài),因此鐵板表面附近的電場(chǎng)強(qiáng)度與鐵板處處垂直,小球在水平方向上不受力,因此一直以速度v0做勻速運(yùn)動(dòng).選項(xiàng)D正確.10.(2019·廣東茂名檢測(cè))如圖所示,將原來不帶電的絕緣導(dǎo)體AB,置于帶正電的點(diǎn)電荷C所形成的電場(chǎng)中,規(guī)定大地或無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,則有(C)A.絕緣導(dǎo)體上A,B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,且都為負(fù)值B.絕緣導(dǎo)體上A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì),且都為正值C.絕緣導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部一點(diǎn)D產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小等于點(diǎn)電荷C在D點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度的大小D.如果用手指瞬間接觸導(dǎo)體AB后再把C移走,則導(dǎo)體AB帶上正電荷解析:處于靜電平衡的導(dǎo)體,表面是等勢(shì)面,導(dǎo)體是等勢(shì)體,所以絕緣導(dǎo)體上A,B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,電場(chǎng)線從C到導(dǎo)體,再到無窮遠(yuǎn),導(dǎo)體的電勢(shì)高于大地的電勢(shì),為正值,所以選項(xiàng)A,B錯(cuò)誤;處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,D點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,感應(yīng)電荷在D點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷C在D點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相反,所以選項(xiàng)C正確;用手指瞬間接觸導(dǎo)體,大地上的電子轉(zhuǎn)移到導(dǎo)體上,電子與導(dǎo)體右端的正電荷中和了,再把C移走后,導(dǎo)體AB帶上負(fù)電荷,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤.(教師備用)1.(2019·江西南昌校級(jí)月考)如圖所示,xOy平面是無窮大導(dǎo)體的表面,該導(dǎo)體充滿z<0的空間,z>0的空間為真空.將電荷量為q的點(diǎn)電荷置于z軸上z=h處,則在xOy平面上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷.空間任意一點(diǎn)處的電場(chǎng)皆是由點(diǎn)電荷q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的.已知靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,則在z軸上z=處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(k為靜電力常量)(D)A.kB.kC.kD.k解析:設(shè)點(diǎn)電荷為正電荷(不影響結(jié)果),則導(dǎo)體表面的感應(yīng)電荷為負(fù)電荷.如圖所示,設(shè)所求點(diǎn)為A點(diǎn),取其關(guān)于xOy平面的對(duì)稱點(diǎn)為B,點(diǎn)電荷在A,B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為E1,E2,感應(yīng)電荷在A,B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為EA,EB.由題意,B點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,EB=E2=,由對(duì)稱性,EA=EB=,故A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為E=EA+E1=+=.故選D.2.(2019·四川綿陽校級(jí)月考)如圖所示,長為l的金屬桿原來不帶電,在距其右端d處放一個(gè)電荷量為+q的點(diǎn)電荷.(1)金屬桿中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為多少?(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)度為多大?解析:(1)金屬桿處于靜電平衡狀態(tài),其內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零.因此,金屬桿中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0.(2)點(diǎn)電荷q在金屬桿中點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E點(diǎn)=k=,方向水平向左.由于桿中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零,所以感應(yīng)電荷在桿中點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與點(diǎn)電荷在該處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相反,所以,感應(yīng)電荷在桿中點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E感=E點(diǎn)=.答案:(1)0(2)5