人教版 (新课标)选修3选修3-1第一章 静电场7 静电现象的应用当堂达标检测题

第一章  第7节　静电现象的应用

课后强化演练

一、选择题

1．一个带电金属球，当它带的电荷量增加后(稳定)，其内部场强(　　)

A．一定增强　　　　　　　 B．一定减弱

C．可能增强也可能减弱  D．不变

解析：无论金属球带多少电荷，处于静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，故D项正确．

答案：D

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，下列物理量中等于0的是(　　)

A．导体腔内任意点的电场强度

B．导体腔内任意点的电势

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电场强度处处为零，且内表面不带电，故选项A、D正确；由于导体接地，故整个导体的电势为0，选项B正确；导体外表面受带电体Q的影响，靠近Q的一端带负电荷，故所带电荷量不为零，故选项C不正确．

答案：ABD

3．关于避雷针，以下说法正确的是(　　)

A．避雷针避雷是中和云层的异种电荷

B．避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地

C．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形

D．避雷针安装在高大建筑物顶部，而不必接地

解析：避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地，必须接到大地，故AD项错，B项正确；导体尖端的电荷密度大，附近的电场很强，把避雷针顶端设计成球形不利于把云层中的离子吸引到尖端，故C项错误．

答案：B

4．如图，四组静电实验中，能使左边的验电器的金箔张开的是(　　)

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．

答案：AC

5.如图所示，Q为带负电的绝缘小球，AB为一不带电的中性导体且放在Q附近，达到静电平衡状态时，下面判断正确的是(　　)

A．A端的电势高于B端的电势

B．以无限远或大地为零电势点，导体AB的电势高于零

C．A、B两端电势相等

D．导体内的场强方向是由A指向B

解析：导体处于静电平衡状态时：(1)E内＝0，否定选项D.(2)导体是等势体，从而否定选项A，选项C是正确的．静电平衡后电场线的分布示意图如图所示，导体A端的正感应电荷发出电场线终止于Q，来自大地或无限远的电场线终止于B端负感应电荷．由沿电场线电势降低可知导体AB的电势φ<0.正确选项只有C.

答案：C

6.如图所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方，有带正电的点电荷Q，一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点，且不影响原电场)自左以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中(　　)

A．小球先减速运动后加速运动

B．小球做匀速直线运动

C．静电力始终对小球不做功

D．静电力对小球先做负功后做正功

解析：点电荷和金属板间的电场的电场线分布如图，金属板在点电荷的电场中达到静电平衡状态后，其表面是一个等势面，根据电场线与等势面垂直，则带电小球沿金

属表面移动时所受电场力的方向竖直向下，静电力的方向始终与小球运动的方向垂直，不做功．带电小球所受的重力、支持力和静电力均在竖直方向上，合力为零，所以带电小球做的是匀速直线运动，选项BC正确．

答案：BC

二、非选择题

7．如图所示，在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为－Q和＋2Q，它们相距为l，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r(2r<l)的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的电场强度大小为多少？方向如何？

解析：先求点电荷A、B在O点产生的电场强度，E＝k＋k＝，方向沿AB连线指向A.静电平衡后，球壳内部电场强度处处为0，说明感应电荷在O点产生的电场强度E′与E0大小相等、方向相反．即E′＝E0＝，方向沿AB连线指向B.

答案：12kQ/l2　沿AB连线指向B

8．(2013·临汾高二检测)如图所示，在两个带等量异种电荷的绝缘导体球之间，对称地放着两个相同的导体ab、cd，则

(1)当用导线将a、b连接起来时，导线中有无电流通过？若有，方向如何？

(2)当用导线将a、c连接起来时，导线中有无电流通过？若有，方向如何？

解析：导体ab、cd处于静电场中，已达到静电平衡状态，ab、cd均各自为一个等势体，但因ab靠近正电荷，cd靠近负电荷，所以导体ab的电势要高于cd的电势，我们也可在正、负电荷之间画一条由左向右的电场线，也易判断导体ab的电势比导体cd的电势高．当用导线将a、c连接起来时，将会有电流从a流到c.当用导线将a、b连接起来时，无电流通过．

答案：(1)无　(2)有　由a→c