1.7静电现象的应用_习题

静电现象的应用综合习题

1.下列措施中，属于防止静电危害的是( )

A．油罐车后有一条拖在地上的铁链条B．小汽车上有一根露在车面上的小天线

C．在印染厂中保持适当的湿度D．在地毯上夹杂0.05～0.07 mm的不锈钢丝导电纤维

2．下图中P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在哪些情况下，放在绝缘板上的小纸屑不会被吸引( )

3．如图1－7－5所示，

图1－7－5

在球壳内部球心放置带电荷量＋Q的点电荷，球壳内有A点，壳壁中有B点，壳外有C点，则下列说法正确的是( )

A．A、B两点场强均为零 B．E A>E B>E C

C．如果A、C和球心在一条直线上，则A、C两点的场强方向相同 D．B点场强方向指向球心

4．处于静电平衡状态的导体的特点是什么？

一、静电平衡下的导体

【例1】如图1－7－3所示，

图1－7－3

一导体球A带有正电荷，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度的大小为E A.在A球球心与P点连线上有一带负电的点电荷B，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度大小为E B.当A、B同时存在时，根据场强叠加原理，P点的场强大小应为( ) A．E B B．E A＋E B C．|E A－E B| D．以上说法都不对

二、静电平衡

【例2】将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属

图1－7－4

空心球C内(不和球壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图1－7－4所示，说法正确的有( ) A．A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向B．A的位置不变，B往右偏离竖直方向

C．A往左偏离竖直方向，B的位置不变D．A和B的位置都不变

题型探究

题型一静电现象的应用

在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B.下列实验方法中能使验电器箔片张开的是( )

A．用取电棒(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触

B．用取电棒先跟B的外壁接触一下后再跟A接触

C．用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触

D．使验电器A靠近B

拓展探究在一个导体球壳内放一个电荷量为＋Q的点电荷，用E p表示球壳外任一点的场强，则( )

A．当＋Q在球壳中央时，E p＝0 B．不论＋Q在球壳内何处，E p一定为零

C．只有当＋Q在球心且球壳接地时，E p＝0 D．只要球壳接地，不论＋Q在球壳内何处，E p一定为零

题型二静电平衡

一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正电荷，其电场分布是下图中的哪一个( )

拓展探究如果把该电荷移到球壳外，请叙述一下电场的分布情况．

一、选择题

1．人们在晚上脱衣服时，有时会看到火花四溅，并伴有“劈啪”声，这是因为( )

A．衣服由于摩擦而产生了静电B．人体本身是带电体

C．空气带电，在衣服上放电所致D．以上说法均不正确

2．一金属球，原来不带电，

图1

现沿球直径的延长线放置一点电荷，如图1所示．球内直径上a、b、c三点场强大小分别为E a、E b、E c，三者相比( )

A．E a最大B．E b最大 C．E c最大 D．E a＝E b＝E c

3．如图2所示，

图2

把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是( )

A．A、B两点场强相等，且都为零B．A、B两点场强不相等

C．感应电荷产生的附加电场E A

4．如图3所示，金属球壳原来带电，而验电器原来不带电，现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连．验电器的金属箔将( )

图3

A．不会张开 B．一定会张开C．先张开，后闭合 D．可能张开

5．如图4所示，两个相同的空心金属球M和N，M带－Q电荷，N不带电(M、N相距很远，互不影响)，旁边各放一个不带电的金属球P和R，当将带正电Q的小球分别放入M和N的空腔中时( )

图4

A．P、R上均出现感应电荷B．P、R上均没有感应电荷

C．P上有，而R上没有感应电荷D．P上没有，而R上有感应电荷

6．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是( )

7．如图5所示，

图5

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，则下列叙述正确的是( )

A．C棒的电势一定高于D棒的电势

B．若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间，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 二、计算论述题

8．在正点电荷Q 附近有两个绝缘导体M 、N ，由于静电感应发生了如图6所示的电荷分布，当用导线将a 、d 两点连接起来时，导线中是否有电流流过，如果有电流，电流的方向是怎样的？

图6

9．如图7所示，

图7

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，试在圆盘内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示，要求严格作图)

10．为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积S ＝0.04 m 2

的金属板，间距L ＝0.05 m ，当连接到U ＝2 500 V 的高压电源正、负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图8所示．现把一定量均匀分布

的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电荷量为q ＝＋1.0×10－17

C ，质量

为m ＝2.0×10－15

kg ，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力．求合上电键后：

图8

(1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？

(2)除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？

(3)经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？

补充训练

1.如图所示，将一个导体棒靠近一个带正电的验电器的金属小球，发现验电器张角逐步减小，由此可断定导体原来一定( )

A.带正电

B.带负电

C.不带电

D.无法确定

2.如图所示，接地金属球A 的半径为R ，球外有一个带电荷量为Q ，到球心O 的距离为r 的点电荷.则该点电荷在球心O 处产生的场强大

小等于( )

A.2

2R Q k r Q k

-

B.22R Q

k r Q k

+

C.0

D.2r

Q k

3.一个金属球原来不带电，现沿着球的直径的延长线放置一个均匀带电细杆MN ，如图所示则金属球上感应电荷所产生的电场在球内直径

上a 、b 、c 三点的场强大小E a 、E b 、E c 的大小关系为( )

A.E a 最大

B.E b 最大

C.E c 最大

D.E a =E b =E c

4.如图所示，Q 为一带正电的点电荷，P 为原来不带电的枕形金属导体，a 、b 为导体内的两点.当导体P 处于静电平衡状态时( )

A.a 、b 两点的场强大小E a 、E b 的关系为E a >E b

B.E a 、E b 的大小关系E a =E b =0

C.感应电荷在a 、b 两点产生的场强大小E a ′和E b ′的关系是E a ′>E b ′

D.感应电荷在a 、b 两点产生的场强大小E a ′和E b ′的关系是E a ′=E b ′