2022-2023學年高中物理 第一章 靜電場 第7節(jié) 靜電現(xiàn)象的應用課時作業(yè) 新人教版選修3-1

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1、2022-2023學年高中物理 第一章 靜電場 第7節(jié) 靜電現(xiàn)象的應用課時作業(yè) 新人教版選修3-1 1．處于靜電平衡的導體內(nèi)部場強處處為零是因為(　　) A．導體內(nèi)部無電場 B．外電場不能進入導體內(nèi)部 C．所有感應電荷在導體內(nèi)部產(chǎn)生的合場強為零 D．外電場和所有感應電荷的電場在導體內(nèi)部疊加的結果為零 解析：選D．由靜電感應和電場的疊加原理知D選項正確． 2．下列與靜電屏蔽無關的是 (　　) A．避雷針的頂端做的很尖細 B．用幾萬伏的高壓電電擊關在金屬籠里的鳥，而鳥安然無恙 C．超高壓帶電作業(yè)的工作人員穿戴的工作服用包含金屬絲的織物制成 D．電視閉路線芯外常包有一層金

2、屬網(wǎng) 解析：選A．避雷針是應用尖端放電的原理，其余三項均是利用了金屬對內(nèi)部的靜電屏蔽作用． 3． 如圖所示，帶電體Q靠近一個接地空腔導體，空腔里面無電荷．在靜電平衡后，下列物理量中不為零的是(　　) A．導體空腔內(nèi)任意點的場強 B．導體空腔內(nèi)任意點的電勢 C．導體外表面的電荷量 D．導體空腔內(nèi)表面的電荷量 解析：選C．靜電平衡狀態(tài)下的導體內(nèi)部場強處處為零，且內(nèi)表面不帶電．由于導體接地，故整個導體的電勢為零．導體外表面受帶電體Q的影響，所帶電荷量不為零，故選項C正確． 4． (多選)(2018·衡水高二檢測)如圖所示，將懸在絕緣細線上帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心

3、球殼B內(nèi)(與內(nèi)壁不接觸)．外加一個水平向右的場強為E的勻強電場，對于最后的結果，下列判斷正確的是(　　) A．B的右端帶正電，A向左偏 B．B的右端帶正電，A不偏左也不偏右 C．B的左端帶正電，A向右偏 D．B的左端帶負電，A不偏左也不偏右 解析：選BD．導體空腔處于外電場中時，由于靜電感應的作用，導體球殼的左端將感應出負電荷，右端將感應出正電荷，而導體空腔內(nèi)部完全不受外加電場的影響，故A不會偏轉，故A、C錯誤，B、D正確． [課時作業(yè)] [學生用書P121(單獨成冊)] 一、單項選擇題 1．請用學過的電學知識判斷下列說法正確的是(　　) A．電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全 B

4、．制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好 C．小鳥停在單根高壓輸電線上會被電死 D．打雷時，待在汽車里比待在木屋里要危險 解析：選B．電工高壓帶電作業(yè)時，全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣、帽、手套、鞋，可以對人體起到靜電屏蔽作用，使人安全作業(yè)，電工穿絕緣衣容易產(chǎn)生大量的靜電，反而比較危險，選項A錯誤；因為塑料和油摩擦容易起電，產(chǎn)生的靜電不易導走，形成靜電積累，易造成爆炸和火災事故，而用金屬則能避免此危險，選項B正確；小鳥停在單根高壓輸電線上，小鳥兩腳間的電壓很小，小鳥不會被電死，選項C錯誤；金屬車身的汽車也是很好的“避雷所”，一旦汽車被雷擊中，它的金屬外殼能起到靜電屏蔽的作用，而木屋沒有靜電屏蔽作用，

5、選項D錯誤． 2．電工穿的高壓作業(yè)服是用銅絲編織的，下列說法正確的是　(　　) A．銅絲編織的衣服不易拉破 B．電工被銅絲衣服所包裹，使體內(nèi)電勢為零 C．電工被銅絲衣服所包裹，使體內(nèi)電場強度為零 D．銅線電阻小，能對人體起到保護作用 解析：選C．高壓線路的檢修人員在進行高壓作業(yè)時，要穿上用金屬絲網(wǎng)制成的高壓作業(yè)服，相當于把人體用金屬網(wǎng)罩起來．這樣，外部電場就不會影響到人體，從而避免了感應電場對人體的傷害．故選項C正確． 3． 如圖所示，放在絕緣臺上的金屬網(wǎng)罩B內(nèi)放有一個不帶電的驗電器C，如把一帶有正電荷的絕緣體A移近金屬罩B，則(　　) A．在B的內(nèi)表面帶正電荷，φB＝φ

6、C＝0 B．在B的右側外表面帶正電荷 C．驗電器的金屬箔片將張開，φB＜φC D．φB≠φC，B的左右兩側電勢不相等 解析：選B．由于金屬網(wǎng)罩的靜電屏蔽作用，B的內(nèi)表面不帶電，內(nèi)部電場強度處處為零，故驗電器的金箔不會張開，故A、C錯誤；由于靜電感應，金屬網(wǎng)罩表面的自由電子重新分布，根據(jù)“近異遠同”的結論，B的右側外表面帶正電荷，故B正確；金屬網(wǎng)罩處于靜電平衡狀態(tài)，是等勢體，故其左右兩側電勢相等，故D錯誤． 4． 如圖所示，把原來不帶電的金屬殼B的外表面接地，將一帶正電的小球A從小孔中放入球殼內(nèi)，但不與B發(fā)生接觸，達到靜電平衡后，則(　　) A．B的空腔內(nèi)電場強度為零 B．B

7、不帶電 C．B的外表面帶正電 D．B的內(nèi)表面帶負電 解析：選D．因為靜電感應，金屬球殼B內(nèi)壁感應出負電荷，A帶正電，則B的空腔內(nèi)電場強度不為零，故A錯；又因為B的外表面接地，大地中的電子與B的外表面的正電荷中和，故外表面不帶電，內(nèi)表面帶負電，故B、C錯，D對． 5． 如圖所示為一空腔球形導體(不帶電)，現(xiàn)將一個帶正電荷的小金屬球A放入空腔中，當靜電平衡時，圖中a、b、c三點的場強E和電勢φ的關系是(　　) A．Ea＞Eb＞Ec，φa＞φb＞φc B．Ea＝Eb＞Ec，φa＝φb＞φc C．Ea＝Eb＝Ec，φa＝φb＝φc D．Ea＞Ec＞Eb，φa＞φb＞φc 解析：

8、選D． 空腔球形導體在正電荷A的電場中感應的結果如圖所示，從電場線的疏密可確定a點場強大于c點場強，而b點場強為零，故Ea＞Ec＞Eb，而沿著電場線電勢降低，故φa＞φb＞φc，D選項正確． 6． 如圖所示，將懸掛在細線上的帶正電荷的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)(不與內(nèi)壁接觸)，另有一個懸掛在細線上的帶負電的小球B，向C球靠近，則(　　) A．A向左偏離豎直方向，B向右偏離豎直方向 B．A的位置不變，B向右偏離豎直方向 C．A向左偏離豎直方向，B的位置不變 D．A、B的位置都不變 解析：選B．金屬空心球C能屏蔽外部的電場，外部的電場不能深入內(nèi)部，因此小球A不會受到電

9、場力的作用，不會發(fā)生偏轉；金屬空心球C處在電荷A的電場中，內(nèi)壁是近端，感應出異號電荷帶負電，外壁是遠端，感應出同號電荷帶正電，正的感應電荷在外部空間同樣會激發(fā)電場，對小球B有吸引的作用，小球B向右偏，選項B正確． 7．低碳環(huán)保是我們追求的生活方式．如圖所示，是一個用來研究靜電除塵的實驗裝置，處于強電場中的空氣分子會被電離為電子和正離子，當鋁板與手搖起電機的正極相連，縫被針與手搖起電機的負極相連，在鋁板和縫被針中間放置點燃的蚊香．轉動手搖起電機，蚊香產(chǎn)生的煙霧會被電極吸附，停止轉動手搖起電機，蚊香的煙霧又會裊裊上升．關于這個現(xiàn)象，下列說法中正確的是(　　) A．煙塵因為帶正電而被吸附到縫

10、被針上 B．同一煙塵顆粒在被吸附過程中離鋁板越近速度越大 C．同一煙塵顆粒在被吸附過程中離鋁板越近速度越小 D．同一煙塵顆粒在被吸附過程中如果帶電荷量不變，離鋁板越近則加速度越大 解析：選B．中性空氣分子在強電場中被電離成電子和帶正電的離子，煙塵顆粒吸附電子后帶上負電，在電場力作用下向鋁板做加速運動，所以選項A、C錯誤，選項B正確；因鋁板與縫被針間的電場線形狀相當于橫向放置的錐形體，離鋁板越近，電場線越稀疏，場強越小，煙塵顆粒受電場力越小，加速度越小，選項D錯誤． 8． 如圖所示，半徑為R的均勻帶正電薄球殼，其上有一小孔A．已知殼內(nèi)的場強處處為零；殼外空間的電場，與將球殼上的全

11、部電荷集中于球心O時在殼外產(chǎn)生的電場一樣．一帶正電的試探電荷(不計重力)從球心以初動能Ek0沿OA方向射出．下列關于試探電荷的動能Ek與離開球心的距離r的關系圖線，可能正確的是(　　) 解析：選A．殼內(nèi)場強處處為零，試探電荷從球心運動到球殼處不受任何力作用，動能不變，正的試探電荷從球殼處向外運動時，受到類似于球殼的全部電荷集中于球心的正點電荷在殼外產(chǎn)生電場的電場力作用，要加速運動，動能增大．沿半徑方向取相等的兩段距離，離球心越遠，電場力的等效值越小，電場力做的功越小，動能的增加量就越小，選項A正確． 二、多項選擇題 9． 如圖所示，在真空中把一絕緣導體向帶負電的小球P緩慢靠近(

12、不相碰)，下列說法中正確的是　(　　) A．B端的感應電荷越來越多 B．導體內(nèi)場強越來越大 C．導體的感應電荷在M點產(chǎn)生的場強大于在N點產(chǎn)生的場強 D．導體的感應電荷在M、N兩點產(chǎn)生的場強相等 解析：選AC．離的越近，導體上的電子與負電荷排斥力越大，越會向左排斥，故N端帶負電荷越多，M端帶的正電荷也越多，故A正確；導體處于靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部場強處處為零，故B錯誤；導體處于靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部場強處處為零，即感應電荷的場強和帶電小球的場強等大、反向、共線，由于帶電小球在M點產(chǎn)生的場強大，故感應電荷在M點產(chǎn)生的場強也大，故C正確，D錯誤． 10．如圖，四組靜電實驗中，能使左邊的驗電器的箔

13、片張開的是(　　) 　 解析：選AC．處于靜電平衡狀態(tài)下的導體所帶的電荷都分布在導體的外表面，用導線連接之后，左邊的金箔也是外表面，故選項A、C正確，選項B錯誤．D選項中由于靜電屏蔽的作用，驗電器不受外電場的影響，故金箔是閉合的． 11． 如圖所示，接地的金屬板右側有固定的點電荷＋Q，a、b點是金屬板右側表面的兩點，其中a到＋Q的距離較?。铝姓f法正確的是(　　) A．由于靜電感應，金屬板右側表面帶負電，左側表面帶正電 B．由于靜電感應，金屬板右側表面帶負電，左側表面不帶電 C．整個導體，包括表面上的a、b點，是一個等勢體，且電勢等于零 D．a(chǎn)、b兩點的電場強度不為零，且a

14、、b兩點場強方向相同，但a點的場強比b點的場強要強(大)一些 解析：選BCD．金屬板若不接地，右側表面將有感應的負電荷，左側表面將有感應的等量正電荷；現(xiàn)金屬板接地，正電荷通過接地導線移向大地，靜電平衡時左側表面不帶電，整個金屬板的電勢都為零，所以選項A錯誤，選項B、C正確．金屬板接地時，右側表面上仍有感應負電荷，而且a點附近的電荷面密度(單位表面積的電荷量)比b點附近的電荷面密度要大些，場強要強(大)些，電場線也密一些；整個金屬板是等勢體，右側表面是等勢面，電場線與等勢面垂直，可見a、b兩點的場強方向都垂直指向右側面，方向相同，所以選項D也正確． 12． 如圖所示為靜電除塵示意圖，在M、N兩點間加高壓電源時，金屬管內(nèi)的空氣電離，電離出的電子在靜電力的作用下運動，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負電荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的煙就清潔了．就此示意圖，下列說法正確的是(　　) A．N接電源的正極 B．M接電源的正極 C．電場強度EB>EA D．電場強度EBEA．選項A、C正確．