高中物理第5节 静电的利用与防护一课一练

这是一份高中物理第5节 静电的利用与防护一课一练，共4页。

B．b端的电势比d点的低
C．a端的电势不一定比d点的低
D．杆内c处场强的方向由c指向b
【解析】首先画出电场线(如图所示)，沿电场线方向电势降低，b点电势比d点低，B正确．金属杆ab在静电平衡后是一个等势体，a点电势等于b点电势，也比d点低，选项A、C均错误．静电平衡后的导体内部场强为零，选项D错误．
【答案】B
2．每到夏季，我省各地纷纷进入雨季，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
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
如图所示，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为＋Q的点电荷放在盒左边附近，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是( )
【解析】金属盒内部由于处于静电平衡状态，因此内部每点的合电场强度都为0，即金属盒内的每一点，感应电荷产生的电场的电场强度都与点电荷＋Q在那点产生的电场的电场强度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷＋Q的电场线重合，但方向相反.
【答案】C
将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球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，如图所示，下列说法正确的有( )
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
【思路点拨】A电荷是否偏转，取决于A电荷是否受电场力的作用，即取决于A电荷所在位置是否有电场．
【解析】带正电的小球A放在不带电的空心球C内，通过静电感应，空心球外壳带正电，内壁带负电．因此，金属空心球C和带电小球B带异种电荷，所以B受C球的吸引往右偏离竖直方向，而由于空心球C能屏蔽小球B所产生的外部电场，因此A球不受B球电场的影响，而保持竖直位置不变，选项B正确．
【答案】B
(多选)如图所示，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两点的场强不相等
C．感应电荷产生的附加场强大小是|EA|<|EB|
D．当电键K闭合时，电子从大地沿导线向导体移动
【思路点拨】K断开时，枕形导体处于静电平衡，当K闭合时，枕形导体与大地形成同一导体，处于静电平衡．
【解析】枕形导体处于静电平衡状态，其内部的A、B两点场强都为零，A对，B错．由于A离正电荷较近，正电荷在A点产生的场强较大，故感应电荷在A点产生的附加场强也较大，C错．电键K闭合时，电子从大地沿导线向导体定向移动，以中和枕形导体上的正电荷，最后使它显示负电性，D对．
【答案】AD
如图所示，空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体．当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时，电荷将做( )
A．向上偏转的类平抛运动
B．向下偏转的类平抛运动
C．匀速直线运动
D．变速直线运动
【解析】电荷如何运动，由电荷的受力决定，而电荷的重力不计，则只需考虑电荷是否受电场力．根据电场中导体的特点，即可判断．
空心导体处在带正电的带电体附近，根据电场中导体的特点，空心导体起到了静电屏蔽的作用，使得内部电场强度为零，电荷不受电场力的作用，所以做匀速直线运动，C选项正确．
【答案】C
(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】A图中，由于金属壳发生静电感应，内部场强为零，金属壳起到屏蔽外电场的作用，A对；B图中金属壳同大地连为一体，同A一样，外壳起到屏蔽外电场的作用；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
8．(多选)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，下列物理量中等于零的是( )
A．导体腔内任意点的场强
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场强处处为零，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零，选项B正确．导体外表面受带电体Q的影响，所带电荷不为零，故选项C不正确．
【答案】ABD
9.(多选)如图所示，在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q，另一表面绝缘、带正电的金属小球(可视为质点，且不影响原电场)自左以初速度v0在金属板上向右运动，在运动过程中( )
A．小球先做减速运动后做加速运动
B．小球做匀速直线运动
C．小球做变加速直线运动
D．小球受到的静电力对小球做功为零
【解析】金属板上表面电场方向与表面垂直．
【答案】BD
10．把一个带负电的球放在一块接地的金属板附近，对于球和金属板之间形成电场的电场线，在图中描绘正确的是 ( )
【解析】静电平衡状态下，整个金属板是个等势体，所以金属板附近电场线与金属板表面垂直，选项A、D错误；金属板接地，金属板只带有正电荷，且分布在金属板的左表面，所以金属板右表面没有电场存在，选项B正确，C错误．
【答案】B
长为l的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为＋q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示．当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场强度大小等于________，方向 ________.
【思路点拨】(1)导体内合场强为零．
(2)点电荷电场强度E＝keq \f(Q,r2).
【解析】导体棒在点电荷＋q产生的电场中发生静电感应，左端表面出现负电荷，右端表面出现正电荷．棒内任何一点都有两个电场，即外电场(＋q在该点形成的电场E0)和附加电场(棒上感应电荷在该点形成的电场E′)．达到静电平衡时棒内的电场为0，即E′＝E0.题中所求的即为E′，于是我们通过上述等式转化为求E0.
棒的中点到＋q的距离为r＝R＋eq \f(L,2)，于是E′＝E0＝eq \f(kq,R＋\f(L,2)2)，E′和E0的方向相反，即方向向左．
【答案】eq \f(kq,R＋\f(L,2)2) 向左