人教版 (新课标)选修3选修3-1第一章 静电场7 静电现象的应用练习题

这是一份人教版 (新课标)选修3选修3-1第一章 静电场7 静电现象的应用练习题，共3页。


1．用金属罩把验电器罩住，然后靠近带电金属球，验电器的箔片不张开．下列说法正确的是( )
A．金属球上的电荷产生的电场被金属罩挡在外面
B．金属罩上的感应电荷的电场被金属罩挡在外面
C．金属罩上的感应电荷的电场和金属球上的电荷的电场都不能被挡在外面，只是这两个电场在罩中区域的合电场为零
D．以上说法都不正确
答案 C
解析 验电器不受外电场的影响并不是金属球上的电荷没有在罩中区域激发电场，而是被金属罩上的感应电荷在该区域激发的电场抵消，所以从效果上来看，罩内区域不受外界电场的影响，仿佛罩子把外电场“挡住”一样，故选项C正确．
2. 如图6所示，把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内并与内壁接触，其结果是( )
图6
A．只有球壳外表面带正电 B．只有球壳内表面带正电
C．球壳的内外表面都带正电 D．球壳的内表面带正电，外表面带负电
答案 A
解析 小球与金属球壳接触，就成了一个导体，由于静电平衡导体的电荷只分布在外表面上，故小球和内壁都不带电，正电荷全部分布在球壳外表面．
3．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的感应电荷的分布情况，正确的是( )
答案 B
解析 验电器的金属球、金属杆和锡箔片是同一个导体，处在点电荷的电场中，根据静电感应的规律，近端感应异号电荷，远端感应同号电荷，可知B项正确．
4．在下列措施中，哪些能将产生的静电导走( )
A．飞机轮子上搭地线
B．印染车间保持湿度
C．复印图片
D．电工钳柄上装有绝缘套
答案 AB
解析 飞机在飞行中与空气摩擦时，飞机外表面聚集了大量静电荷，降落时会给地面人员带来危害及火灾隐患．因此飞机降落时要及时导走机身聚集的静电，采取的措施是在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎；在印染工作车间也同样容易产生静电，静电给车间带来火灾隐患，为防止火灾发生，其中安全措施之一就是保持车间湿度，从而通过湿润的空气及时导走静电；在复印图片环节中，是应用静电；在电工钳柄上装有绝缘套是防止导电，保障电工的安全．
5．一个带绝缘座的空心金属球A带有4×10－8C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B带有2×10－8C的负电荷，使B球和A球的内壁接触，如图7所示，则A、B所带的电荷量为( )
A．QA＝10－8C，QB＝10－8C
B．QA＝2×10－8C，QB＝0
C．QA＝0，QB＝－2×10－8C
D．QA＝4×10－8C，QB＝－2×10－8C 图7
答案 B
解析 当B球和A球的内壁接触后达到静电平衡时，电荷只分布在金属球A的外表面上，这样金属球B不带电，金属球A就带QA＝4×10－8C－2×10－8C＝2×10－8C的正电荷．
6．如图8所示，在两个固定电荷＋q和－q之间放入两个原来不带电的导体，1、2、3、4为导体上的四个点，在达到静电平衡后，各点的电势分别是φ1、φ2、φ3、φ4，则( )
图8
A．φ4＞φ3＞φ2＞φ1 B．φ4＝φ3＞φ2＝φ1
C．φ4＜φ3＜φ2＜φ1 D．φ4＝φ3＜φ2＝φ1
答案 B
解析 电场中的导体整体是一个等势体，1、2是一个等势体，3、4是一个等势体，由空间电场的分布可知，靠近正电荷的导体的电势高，所以选项B正确．
7．如图9所示，在水平放置的光滑金属板中心的正上方有一正电荷Q，另一表面绝缘且带正电的金属小球(可视为质点，且正电荷Q对其无影响)从左边以初速度v0沿板向右运动．在运动过程中( )
图9
A．小球做先减速后加速的运动
B．小球做匀速直线运动
C．小球所受电场力做的功为零
D．以上说法可能都不正确
答案 BC
解析 由于金属板处于点电荷Q形成的电场中，达到静电平衡后，金属板的上表面是一个等势面，表面上电场线是垂直向下的，所以小球运动时只在竖直方向上受到力的作用，故小球做匀速直线运动．由于电场力总与速度方向垂直，所以电场力做功为零．故选B、C.
8．在一个导体球壳内放一个电荷量为＋Q的点电荷，用EP表示球壳外任一点P的场强，则( )
A．当＋Q在球壳中央时，EP＝0
B．不论＋Q在球壳内何处，EP一定为零
C．只有当＋Q在球心且球壳接地时，才有EP＝0
D．只要球壳接地，不论＋Q在球壳内何处，均有EP＝0
答案 D
解析 ＋Q在球壳内任何位置，只会影响球壳内的负电荷分布；球壳外部带正电荷，会使外部场强不为零，所以A、B错．而球壳接地会使外部电荷导入大地，所以外部场强才会为零，故C也错，选D.
9．如图10所示，在相距r、带电荷量分别为＋Q和－Q的两个点电荷的连线中点放一半径为R的金属球，求球上感应电荷在球心O处的场强大小和方向．
图10
答案 eq \f(8kQ,r2) 方向由O指向＋Q
解析 由于处于静电平衡状态的导体内部场强为零，即＋Q、－Q和感应电荷在球心处的合场强为零，因此只需计算＋Q、－Q分别在球心处产生的场强．有：E1＝keq \f(Q,\f(r,2)2)，方向由O指向－Q、E2＝keq \f(Q,\f(r,2)2)，方向由O指向－Q
所以感应电荷在球心O处的场强大小为：
E感＝E1＋E2＝2keq \f(Q,\f(r,2)2)＝eq \f(8kQ,r2)
方向由O指向＋Q.