2020-2021學年高中物理 第九章 靜電場及其應用 4 靜電的防止與利用課時檢測新人教版必修3

1、2020-2021學年高中物理 第九章 靜電場及其應用 4 靜電的防止與利用課時檢測新人教版必修32020-2021學年高中物理 第九章 靜電場及其應用 4 靜電的防止與利用課時檢測新人教版必修3年級：姓名：- 5 -靜電的防止與利用(15分鐘30分)一、選擇題(本題共4小題,每小題5分,共20分)1.下列說法正確的是()a.處于靜電平衡的導體,由于導體內(nèi)的電場強度為零,所以導體內(nèi)的電勢也為零b.處于外電場中的靜電平衡的導體,由于附加電場的出現(xiàn),導體內(nèi)的原電場變?yōu)榱鉩.處于外電場中的靜電平衡的導體,由于附加電場和原電場相互抵消,導體內(nèi)的電場變?yōu)榱?但導體表面的電場不為零,且與表面垂直d.處于靜

2、電平衡的導體,導體表面的電勢一定與導體內(nèi)部的電勢不相等【解析】選c。處于靜電平衡的導體內(nèi)部電場強度處處為零,整個導體是一個等勢體,導體內(nèi)部與表面電勢相等,但電勢不一定等于零,故a、d錯;處于外電場中的靜電平衡的導體,其內(nèi)部某點由于靜電感應產(chǎn)生的附加電場的場強與原場強等大、反向,相互抵消,合場強為零,原場強不變,故b錯;由于凈電荷或感應電荷都分布在等勢體的表面,故導體表面的電場強度不為零,導體表面是等勢面,電場方向垂直導體表面,故c對。2.圖中接地金屬球a的半徑為r,球外點電荷的電荷量為q,到球心的距離為r。該點電荷的電場在球心的場強等于()a.k-kb.k+kc.0d.k【解析】選d。本題求解

3、的是點電荷q在球心處的場強,不是合場強。根據(jù)點電荷場強公式求得e=,故d對。3.生活、科技上處處存在靜電現(xiàn)象,有些是靜電的應用,有些是要防止靜電;下列關(guān)于靜電防止與應用的說法正確的是()a.印刷廠應保持空氣干燥,避免靜電積累帶來的潛在危害b.靜電復印機的工作過程實際上和靜電完全無關(guān)c.在地毯中夾雜0.050.07 mm的不銹鋼絲導電纖維,是防止靜電危害d.小汽車的頂部露出一根小金屬桿類似避雷針,是防止靜電危害【解析】選c。印刷車間中,紙張間摩擦產(chǎn)生大量靜電,所以印刷車間中保持適當?shù)臐穸?及時把靜電導走,避免靜電造成的危害,故a錯誤;靜電復印機是利用靜電工作的,與靜電有關(guān),故b錯誤;地毯中不銹鋼

4、絲導電纖維的作用是把鞋底與地毯摩擦產(chǎn)生的電荷傳到大地上,以免發(fā)生靜電危害,屬于防止靜電危害,故c正確;小汽車的頂部露出的一根小金屬桿是天線,接收無線電信號,不屬于防止靜電危害,故d錯誤。4.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.導體腔內(nèi)任意點的電場強度b.導體腔內(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)部電場強度處處為零,且內(nèi)表面不帶電,故選項a、d不正確;由于導體接地,故整個導體的電勢為零,故選項b不正確;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。二、非選擇

5、題(10分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)5.如圖所示,在相距r、帶電荷量分別為+q和-q的兩個點電荷的連線中點放一半徑為r的金屬球,求球上感應電荷在球心o處的場強大小和方向。【解析】由于處于靜電平衡狀態(tài)的導體內(nèi)部場強為零,即+q、-q和感應電荷在球心處的合場強為零,因此只需計算+q、-q分別在球心處產(chǎn)生的場強。有e1=k,方向由o指向-q、e2=k,方向由o指向-q,所以感應電荷在球心o處的場強大小為:e感=e1+e2=2k=,方向由o指向+q。答案:方向由o指向+q(10分鐘20分)6.(6分)如圖所示,空心導體上方有一靠近的帶有正電的帶電體。當一個重力不計的正電荷

6、以速度v水平飛入空心導體內(nèi)時,電荷將做()a.向上偏轉(zhuǎn)的類平拋運動b.向下偏轉(zhuǎn)的類平拋運動c.勻速直線運動d.變速直線運動【解析】選c。根據(jù)靜電屏蔽原理可知導體空腔中沒有電場,故c正確。7.(14分)如圖所示,兩個點電荷a和b,電荷量分別為q1=-9.010-9 c、q2=2.710-8 c,彼此相距r=6 cm,在其連線中點處放一半徑為1 cm的金屬球殼,求球殼上感應電荷在球心o處產(chǎn)生的電場強度?！窘馕觥坑捎谇驓み_到靜電平衡后各點的場強為零,故感應電荷在球心o處產(chǎn)生的場強與-q1和+q2在o處場強的矢量和等大反向,設(shè)由o指向b方向為場強正方向,即:|e感|=|e1|+|e2|=+=3.6105 n/c,方向由o指向b。答案:3.6105 n/c方向由o指向b【補償訓練】如圖所示,帶電導體a處于靜電平衡狀態(tài),電勢為=200 v。m、n是a表面上的兩點,電場強度em=4en。今把一電量為q=510-8 c的正電荷分別由m點、n點移