高中物理人教版 (新课标)选修37 静电现象的应用练习题

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修37 静电现象的应用练习题，共8页。试卷主要包含了下列说法正确的是，下列与静电屏蔽无关的是等内容，欢迎下载使用。
A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地
B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷
C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地
D．避雷针由尖锐的导体做成，利用的是尖端放电现象
2．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．导体内部无任何电场
B．外电场不能进入导体内部
C．所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零
D．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
3．下列说法正确的是( )
A．处于静电平衡的导体，由于导体内的电场强度为零，所以导体内的电势也为零
B．处于外电场中的静电平衡的导体，由于附加电场的出现，导体内的原电场变为零
C．处于外电场中的静电平衡的导体，由于附加电场和原电场相互抵消，导体内的电场变为零，但导体表面的电场不为零，且与表面垂直
D．处于静电平衡的导体，导体表面的电势一定与导体内部的电势不相等
4．在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”。在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响。空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰。下列说法正确的是( )
A．场是一种人为假设，实际是不存在的
B．航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力
C．外电场在空腔导体的内部产生的场强为0，所以外电场被屏蔽
D．在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为0
5．下列与静电屏蔽无关的是( )．
A．避雷针的顶端做的很尖细
B．用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙
C．超高压带电作业的工作人员穿戴的工作服用包含金属丝的织物制成
D．电视闭路线芯外常包有一层金属网
6．在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加场强E′的方向在下图中正确的是 ( )．
7（多选）.如图所示，B是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳，A是验电器，A、B相距较远，导线C的一端接验电器的金属球，下列现象正确的是( )
A．将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔张开
B．将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔张开
C．将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔不张开
D．将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔不张开
8．某农村小塑料加工厂的高频热合机(焊缝用)产生的电磁波频率和电视信号频率接近，由于该村尚未通有线电视信号，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，并将金属笼接地[来源:学_科_网]
9（多选）．如图所示，P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在下列情况中，放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引的是( )．
10．我国电业工人创造了具有世界先进水平的超高压带电作业法．利用“绝缘梯”使人体对输电线间的电势差逐渐变小，直到使人体的电势与输电线电势相等．
(1)人与输电线电势相等时，为什么没有危险？
(2)超高压输电线周围存在强电场，人靠近输电线时，人体会有什么现象发生？
(3)工人带电作业时穿着由金属丝和棉纱制成的均压服，有什么作用？
11.如图所示，带电导体A处于静电平衡状态，电势为φ＝200 V．M、N是A表面上的两点，电场强度EM＝4EN.今把一电荷量为q＝5×10－8C的正电荷分别由M点、N点移到无限远处，求电场力做的功．
1.7静电现象的应用基础课时针对练习答案
1．关于避雷针能够避免建筑物被雷击的原因，下列分析不正确的是( )
A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地
B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷
C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地
D．避雷针由尖锐的导体做成，利用的是尖端放电现象
答案：C
解析：带电荷的云层在避雷针尖端感应出与云层相反的静电，达到一定程度就会发生尖端放电，中和云层中的电荷，同时将云层中的电荷导入大地，避免了雷击现象，A、B、D对，C错．
2．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．导体内部无任何电场
B．外电场不能进入导体内部
C．所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零
D．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
答案：D
解析：导体内部电场强度处处为零是由于感应电荷的电场与外电场叠加的结果，故D正确。
3．下列说法正确的是( )
A．处于静电平衡的导体，由于导体内的电场强度为零，所以导体内的电势也为零
B．处于外电场中的静电平衡的导体，由于附加电场的出现，导体内的原电场变为零
C．处于外电场中的静电平衡的导体，由于附加电场和原电场相互抵消，导体内的电场变为零，但导体表面的电场不为零，且与表面垂直
D．处于静电平衡的导体，导体表面的电势一定与导体内部的电势不相等
答案：C
解析：处于静电平衡的导体内部电场强度处处为零，整个导体是一个等势体，导体内部与表面电势相等，但电势不一定等于零，A、D错；处于外电场中的静电平衡的导体，其内部某点由于静电感应产生的附加电场的场强与原场强等大、反向，相互抵消，合场强为零，原场强不变，B错；由于净电荷或感应电荷都分布在等势体的表面，故导体表面的电场强度不为零，导体表面是等势面，电场方向垂直导体表面，C对.
4．在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”。在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响。空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰。下列说法正确的是( )
A．场是一种人为假设，实际是不存在的
B．航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力
C．外电场在空腔导体的内部产生的场强为0，所以外电场被屏蔽
D．在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为0
答案D
解析：场是看不见，摸不着，但是一种物质形态存在的，所以A错误。航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中物体处于失重状态，但仍存在重力，所以B错误。外电场在空腔导体的内部产生的场强，与感应电荷在内部的电场强度相互叠加后为0，所以C错误。由于静电屏蔽作用，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响，所以导体腔内任意点的场强为零，D正确。
5．下列与静电屏蔽无关的是( )．
A．避雷针的顶端做的很尖细
B．用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙
C．超高压带电作业的工作人员穿戴的工作服用包含金属丝的织物制成
D．电视闭路线芯外常包有一层金属网
答案 A
解析 避雷针是应用尖端放电的原理，其余三项均是利用了金属对内部的静电屏蔽作用．
6．在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加场强E′的方向在下图中正确的是 ( )．
答案 A
解析 感应电荷在盘中A点激发的附加场强E′应与－Q在A点产生的场强等大反向，故A正确．
7（多选）.如图所示，B是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳，A是验电器，A、B相距较远，导线C的一端接验电器的金属球，下列现象正确的是( )
A．将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔张开
B．将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔张开
C．将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔不张开
D．将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔不张开
答案：AB
解析：假设B带正电，则正电荷应分布在B的外表面上，不管C接B的外壳还是内表面，验电器的金属球导电杆和金属箔通过导线C与B就构成一个整体，因平衡状态下带电体电荷只分布在外表面上，由于验电器在B的外部，也就成了这个整体的外表面的一部分．因此，无论C的另一端与B什么地方接触，验电器一定带电，故A、B正确．
8．某农村小塑料加工厂的高频热合机(焊缝用)产生的电磁波频率和电视信号频率接近，由于该村尚未通有线电视信号，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，并将金属笼接地[来源:学_科_网]
答案 D
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，应将高频热合机产生的电磁波信号屏蔽，而接地金属笼子具有屏蔽内电场的作用，故选项D正确．
9（多选）．如图所示，P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在下列情况中，放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引的是( )．
答案 AD
解析 小纸屑是绝缘体，当处于电场中时，虽不会像导体一样出现电荷的定向移动，但内部的极性分子也会在电场力的作用下转动，使异种电荷一端更靠近施感电荷，因而也会受到施感电荷的吸引力．A中由于静电屏蔽，P的电场影响不到导体N的内部，即N内部无电场，所以S不会被吸引，A正确．B中N没有接地，P的电场会影响到N外部，即S处有电场，S会被吸引．C中P和S都处于导体N的外部，S处有电场，会被吸引．D中N被接地，内部电场不影响导体外部，即S处无电场，不会被吸引，D正确．
10．我国电业工人创造了具有世界先进水平的超高压带电作业法．利用“绝缘梯”使人体对输电线间的电势差逐渐变小，直到使人体的电势与输电线电势相等．
(1)人与输电线电势相等时，为什么没有危险？
(2)超高压输电线周围存在强电场，人靠近输电线时，人体会有什么现象发生？
(3)工人带电作业时穿着由金属丝和棉纱制成的均压服，有什么作用？
答案 见解析解析 (1)人与输电线电势相等时，即任意两点间的电势差为零，电荷不会发生定向移动，不会产生电流，因此无危险．
(2)人体靠近超高压输电线周围的强电场时，由于静电感应，人体中电荷重新分布，形成瞬间电流．此时人是非常危险的．
(3)人体穿上带金属网的均压服时，均压服形成一个静电屏蔽，均压服内电场处处为零，起到了保护人体的作用．
11.如图所示，带电导体A处于静电平衡状态，电势为φ＝200 V．M、N是A表面上的两点，电场强度EM＝4EN.今把一电荷量为q＝5×10－8C的正电荷分别由M点、N点移到无限远处，求电场力做的功．
答案：均为1.0×10－5 J
解析：由静电平衡导体的特点得
φM＝φN＝φ＝200 V
移到无限远处电场力做功
WM＝WN＝qU＝q(φ－0)＝5×10－8×200 J＝1.0×10－5 J.