2017高中物理第一章静电场7静电现象的应用课时训练

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:C

2.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()

A.C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:C

3.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E O、E M的说法中正确的是()

A.E O≠0E M=0

B.E O=0E M≠0

C.E O=0E M=0

D.E O≠0E M≠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:C

5.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.①②④

C.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:B

6.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:C

7.(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:B

2.一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:B

3.(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.①②④③⑥

C.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:BC

4.

(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()

A.B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:AC

5.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:D

6.

(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