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  • 2021-05-24 发布

【推荐】专题1-7 静电现象的应用(练)-2017-2018学年高二物理同步精品课堂(提升版)(选修3-1)

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1.如图所示,一个枕形导体 AB 原来不带电,将它放在一个负点电荷的电场中,点电荷的电 荷量为 Q,与 AB 中心 O 点的距离为 R。由于静电感应,在导体 A、B 两端分别出现感应电 荷.当达到静电平衡时: ( ) A.导体 A 端电势高于 B 端电势 B.导体的感应电荷在 O 点的产生场强为 ,方向向右 C.导体中心 O 点的场强为零 D.撤去点电荷-Q 后,导体带上了正电荷 【答案】C 【名师点睛】此题是关于静电感应问题;关键是知道电场中的导体的性质:当放在电场中的 导体达到静电平衡时,导体是等势体,导体表面是等势面,导体内部各点的场强为零,即各 点的感应电荷的电场与外界电场都是等大反向的关系. 2. 如图所示,将原来不带电的绝缘导体 AB,置于带正电的点电荷 C 所形成的电场中,规定 大地或无穷远处的电势为零,则有: ( ) BC A.绝缘导体上 A、B 两点的电势相等,且都为负值。 2R Qk B.绝缘导体上 A 点的电势高于 B 点的电势,且都为正值 C.绝缘导体上的感应电荷在导体内部一点 D 产生的场强大小等于点电荷 C 在 D 点产生场强 的大小 D.如果用手指瞬间接触导体 AB 后再把 C 移走,则导体 AB 带上正电荷 【答案】C 【名师点睛】处于静电平衡的导体的特点,导体为等势体,导体表面为等势面,导体内部场 强处处为零 3.如图所示,将带正电的球 C 移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况 是: ( ) A.枕形导体中的正电荷向 B 端移动,负电荷不移动 B.枕形导体中电子向 A 端移动,正电荷不移动 C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向 B 端和 A 端移动 D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向 A 端和 B 端移动 【答案】B 【解析】当将带正电荷的球 C 移近不带电的枕形金属导体时,发生了静电感应现象,在外电 场的作用下枕形金属导体自由电子向 A 移动,故 ACD 错误、 B 正确。 【名师点睛】考查了静电感应,电荷的移动;金属导电的实质是自由电子的移动,正电荷不 移动.带正电荷的球 C 移近不带电的枕形金属导体时,发生了静电感应现象,金属导电的实 质是自由电子的移动,正电荷不移动;电荷间的相互作用,同号电荷相互排斥,异种电荷相 互吸引. 4.图中是一块宽大的接地金属板的截面,在板的右侧面附近的 P 点有一带+q 的固定的点电 荷,当金属板处于静电平衡状态时,下述说法不正确的是: ( ) A.板的右侧面上分布有负的感应电荷,而左侧面上没有感应电荷 B.感应电荷在板内任何一点的电场强度方向都指向 P 点 C.在板内离 P 点最近的一点场强最大 D.接地线断开后,板上各点电势仍等于地电势 【答案】C 【解析】 板中的自由电荷由于在点电荷的电场中,必会产生带负电的电子向电场强度相反的方向运动 的效果从而右侧面上分布有负的感应电荷,而由于金属板接地,左侧面上原有分布的正的感 应电荷,被大地的电子中和掉,故左侧面上没有感应电荷,选项 A 正确;感应电荷在板上任 何一点的电场强度方向都是由该点指向 P 点的,选项 B 正确;静电平衡的导体内部的场强处 处为零,选项 C 错误;接地线断开后,板上各点电势将高于地的电势,选项 D 正确。 5.如图所示,M 和 N 是带有异种电荷的带电金属导体,P 和 Q 是 M 表面上的两点,S 是 N 表 面上的一点,在 M 和 N 之间的电场中画有三条等势线。现有一个带正电的粒子(重力不计) 在电场中的运动轨迹如图中虚线所示,不计带电粒子对原电场的影响,不计空气阻力,则以 下说法正确的是: ( ) A.P 和 Q 两点的电势不相等 B.S 点的电势高于 P 点的电势 C.带电粒子在 F 点的电势能大于在 E 点的电势能 D.带电粒子应该由 E 点射入经 F 点到 W 点 【答案】C 【名师点睛】处于静电平衡状态的导体,其表面是一个等势面,从粒子运动轨迹看出,轨迹 向下弯曲,可知带电粒子受到了向下的排斥力作用,根据电场力对粒子做功的正负,可判断 电势能的大小.根据粒子的电性,判断电势的高低。 6.如图所示,带正电的导体球 A 置于原来不带电的空腔导体球 B 内,a、c 分别为导体 A、B 内的点,b 为导体 A 和 B 之间的一点,下列说法正确的是: ( ) A.a、b、c 三点的电势都相等 B.c 点的场强为零,但电势最低 C.b 点的场强为零,但电势大于零 D.a、b、c 三点的场强都为零 【答案】B 【名师点睛】关键是知道当导体处于静电平衡时导体是一个等势体,表面是一个等势面,内 部场强处处为零.电场线辐射状向外,沿电场线的方向电势降低 7.(多选)关于电现象,下列说法中正确的是: ( ) A.感应起电是利用静电感应,使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程 B.带电现象的本质是电子的转移,中性物体得到多余电子就一定带负电,失去电子就一定 带正电 C.摩擦起电是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量同种电荷 D.当一种电荷出现时,必然有等量异种电荷出现,当一种电荷消失时,必然有等量异种电 荷同时消失 【答案】AB 【解析】感应起电是利用静电感应,使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程, 故 A 正确;带电现象的本质是电子的转移,中性物体得到多余电子就一定带负电,失去电子 就一定带正电,故 B 正确;摩擦起电是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等 量异种电荷,故 C 错误;当一种电荷出现时,必然有等量异种电荷出现,当一种电荷消失 时,必然有等量异种电荷同时消失,根据电荷守恒定律,电荷不会消失,故 D 错误。 【名师点睛】摩擦起电和感应起电的实质都电子发生了转移,只是感应起电是电子从物体的 一部分转移到另一个部分.摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体。 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.导体空腔内任意点的场强 B.导体空腔内任意点的电势 C.导体外表面的电荷量 D.导体空腔内表面的电荷量 【答案】ABD 【解析】因为接地空腔导体里面无电荷,带电体 Q 感应远端为正电荷,近端为负电荷,导体 接地,说明远端为地球,近端为导体,故导体外表面带负电荷,外表面的电荷量不为 0,选 项 C 错误;而容腔内由于静电屏蔽的作用,其内部的场强为 0,故选项 A 正确;但因为无穷 远处的电势为 0,而地球相当于很远的地方,故地球上电势为 0,而导体与地球相连,是一 个等势体,故导体空腔内任意点的电势也为 0,选项 B 正确;导体空腔内表面的电荷量为 0,即内表面没有电荷,选项 D 正确。 【名师点晴】如果导体空腔不与大地相连,则空腔内部的电场强度为 0,电势不为 0,在空 腔的右侧感应负电荷,在空腔的左侧感应正电荷;如果空腔接地,则说明空腔与地球连成了 一个整体,它们是一个等势体,其内部的场强为 0,电势也为 0。 9.如图所示,一个验电器用金属网罩罩住,当使带电的金属球靠近验电器的金属球时,验 电器的箔片 (填“张开”或“不张开”),我们把这种现象称之为 【答案】不张开;静电屏蔽 【名师点睛】此题考查学生对静电屏蔽现象的理解;要知道静电屏蔽的产生是由于金属导体 或者金属网处于静电平衡状态时,其内部场强为零,导体是等势体,导体表面是等势面,所 以导体内部不受外部电场的影响。 10.L 的导体棒原来不带电,现将带电量为+Q 的点电荷放在距棒左端 R 处,如图所示,当导 体棒达到静电平衡后,棒上的感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于 。 方向 。 【答案】 向左 【解析】 有静电平衡可知,棒中点的合场强为零,即棒上的感应电荷在棒内中点处产生的场强与 Q 在 棒中点处的场强等大反向,则 ,感应电荷在棒内中点处产生的场强方 向向左. 【名师点睛】此题是静电感应问题;要知道放在电场中的导体内部场强处处为零,即感应电 荷在导体内某点处产生的场强与外电场的场强等大反向,由此可计算感应电荷的场强大小和 方向;此题难度不大,是基础题. 2 2    + LR KQ 2( )2 Q QE E k LR = = + 感