高中物理選修：第章第7節(jié)時同步訓(xùn)練及解析

PAGEPAGE6高中物理選修3-1同步訓(xùn)練eq\a\vs4\al(1.)導(dǎo)體處于靜電平衡時，下列說法正確的是()A．導(dǎo)體內(nèi)部沒有電場B．導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面C．導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷的運動D．以上說法均不正確答案：ABCeq\a\vs4\al(2.)一個不帶電金屬球殼，在它的球心放入一個正電荷，其電場分布是圖1－7－9中的()圖1－7－9解析：選B.由于處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部的場強處處為零，故A選項不正確；由于空腔內(nèi)部有一個正電荷，故在空腔內(nèi)表面感應(yīng)出等量的負(fù)電荷，外表面感應(yīng)出等量的正電荷，因此C、D選項不正確；因外表面上分布有正電荷，故電場線應(yīng)呈輻射狀，所以B選項正確．eq\a\vs4\al(3.)圖1－7－10一個帶絕緣底座的空心金屬球A帶有4×10－8C的正電荷，上端開有適當(dāng)小孔；有絕緣柄的金屬小球B帶有2×10－8C的負(fù)電荷，使B球和A球內(nèi)壁接觸，如圖1－7－10所示，則AA．QA＝10－8C，QB＝10B．QA＝2×10－8C，QBC．QA＝0，QB＝2×10－8D．QA＝4×10－8C，QB＝－2×10解析：選B.由于A、B帶異種電荷，接觸以后，要先中和掉一部分電荷，中和以后可以把A、B看做一個整體，對于這個整體來說，由于靜電感應(yīng)它的內(nèi)壁和B球?qū)o凈電荷的分布．所以QA＝2×10－8C，QBeq\a\vs4\al(4.)(2010·高考浙江卷)請用學(xué)過的電學(xué)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．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，呆在汽車?yán)锉却粼谀疚堇镆ｋU解析：選B.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．塑料油桶會因摩擦而帶電，因為塑料是絕緣材料，不能把電導(dǎo)走，所以塑料油桶內(nèi)易產(chǎn)生火花導(dǎo)致塑料油桶爆炸，選項B正確．小鳥停在單根高壓輸電線上時，加在小鳥兩腿間的電壓非常小，小鳥不會被電死，選項C錯誤．打雷時，呆在汽車?yán)?，汽車的金屬外殼起到靜電屏蔽的作用，而木屋沒有靜電屏蔽作用，所以呆在汽車?yán)锉却粼谀疚堇镆踩?，選項D錯誤．eq\a\vs4\al(5.)圖1－7－11如圖1－7－11所示，長為L的金屬桿原來不帶電，在距其左端r處放一個電荷量為q的點電荷．問：(1)金屬桿中點處的場強為多少？(2)金屬桿上的感應(yīng)電荷在桿中點處產(chǎn)生的場強為多大？解析：(1)導(dǎo)體棒處于靜電平衡時內(nèi)部場強處處為0，故金屬桿中點處場強為0.(2)內(nèi)部場強是兩個場強的疊加，所以E感－E＝0E感＝E＝keq\f(q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(r＋\f(L,2)))\s\up12(2)).答案：(1)0(2)keq\f(q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(r＋\f(L,2)))\s\up12(2))一、單項選擇題eq\a\vs4\al(1.)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，所以用銅絲編織B．電工被銅絲編織的衣服包裹，使體內(nèi)電勢保持為零，對人體起保護(hù)作用C．電工被銅絲編織的衣服包裹，使體內(nèi)電場強度保持為零，對人體起保護(hù)作用D．銅絲必須達(dá)到一定厚度，才能對人體起到保護(hù)作用答案：C圖1－7－12eq\a\vs4\al(2.)如圖1－7－12所示，帶電體Q靠近一個接地空腔導(dǎo)體，空腔里面無電荷．在靜電平衡后，下列物理量中不等于零的是()A．導(dǎo)體腔內(nèi)任意點的場強B．導(dǎo)體腔內(nèi)任意點的電勢C．導(dǎo)體外表面的電荷量D．導(dǎo)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(dǎo)體內(nèi)部場強為零，且內(nèi)表面不帶電，故A、D正確；由于導(dǎo)體接地，故整個導(dǎo)體的電勢為零，B正確．圖1－7－13eq\a\vs4\al(3.)(2012·廣東省實驗中學(xué)高二檢測)如圖1－7－13所示，空心導(dǎo)體上方有一靠近的帶有正電的帶電體．當(dāng)一個重力不計的正電荷以速度v水平飛入空心導(dǎo)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(dǎo)體空腔中沒有電場，故C正確．eq\a\vs4\al(4.)圖1－7－14如圖1－7－14所示，一塊光滑鐵板水平放置，在鐵板上方高為h處依次有帶電量為＋Q和帶電量為－Q的兩個點電荷，一個帶電量為＋q的絕緣小球從鐵板的左端以初速度v0向右運動，并一直沿著鐵板表面到達(dá)鐵板的右端，則在小球通過鐵板的過程中()A．先減速，后加速B．先加速，后減速C．先減速，后加速，再減速D．一直勻速解析：選D.因為鐵板處于靜電平衡狀態(tài)，因此鐵板表面附近的電場強度與鐵板處處垂直，小球在水平方向上不受力，因此一直以初速度v0做勻速運動．二、雙項選擇題圖1－7－15eq\a\vs4\al(5.)如圖1－7－15所示，將懸掛在細(xì)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(xì)線上的帶負(fù)電的小球B，向C球靠近，則()A．A向左偏離豎直方向B．A的位置不變C．B向右偏離豎直方向D．B的位置不變解析：選BC.金屬球殼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不會受到電場力的作用，不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B對；金屬球殼C處在電荷A的電場中，內(nèi)壁是近端，感應(yīng)異號電荷帶負(fù)電，外壁是遠(yuǎn)端，感應(yīng)同號電荷帶正電，正的感應(yīng)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C正確．eq\a\vs4\al(6.)圖1－7－16(2012·武漢三中高二檢測)如圖1－7－16所示，在真空中把一絕緣導(dǎo)體AB向帶負(fù)電的小球P緩慢地靠近(不接觸，且未發(fā)生放電現(xiàn)象)時，下列說法中正確的是()A．B端的感應(yīng)電荷越來越多B．導(dǎo)體內(nèi)部場強越來越大C．導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點產(chǎn)生的場強大于在N點產(chǎn)生的場強D．導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M、N兩點產(chǎn)生的場強相等解析：選AC.由于導(dǎo)體AB緩慢移動，所以導(dǎo)體AB內(nèi)部可以認(rèn)為始終處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體內(nèi)部場強始終為零，B錯誤；由于AB距P越來越近，所以A、B兩端積累的電荷會越來越多，A正確；M點距小球P的距離比N點要近，帶負(fù)電小球P在M點產(chǎn)生的場強大于在N點產(chǎn)生的場強，而導(dǎo)體內(nèi)部的合場強處處為零，那么導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在M點產(chǎn)生的場強就大于在N點產(chǎn)生的場強，故C正確，D錯誤．eq\a\vs4\al(7.)一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球的圖1－7－17直徑的延長線放置一均勻帶電的細(xì)桿MN，如圖1－7－17所示，金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、b、c三點的場強大小分別為Ea、Eb、Ec，三者相比()A．Ea最小 B．Eb最小C．Ec最大 D．Ea＝Eb＝Ec解析：選AC.感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的場強與場源電荷在球內(nèi)產(chǎn)生的場強的矢量和為零．離場源電荷越近的點場強越大，所以感應(yīng)電荷在該點的場強也越大，選項A、C正確．eq\a\vs4\al(8.)圖1－7－18如圖1－7－18所示，帶正電的導(dǎo)體球A置于原來不帶電的空腔導(dǎo)體球B內(nèi)，a、c分別為導(dǎo)體A、B內(nèi)的點，b為導(dǎo)體A和B之間的一點，下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b、c三點的電勢都相等B．a(chǎn)點的場強為零，但電勢最高C．b點的場強為零，但電勢大于零D．a(chǎn)、c兩點的場強為零，b點的場強不為零答案：BDeq\a\vs4\al(9.)如圖1－7－19所示，放在絕緣臺上的金屬網(wǎng)罩內(nèi)放有不帶電的驗電器C，若把一帶有正電荷的絕緣體A移近金屬網(wǎng)罩B，則()圖1－7－19A．在B的內(nèi)表面帶正電荷，φB＝φC＝0B．在B的右側(cè)外表面帶正電荷C．驗電器的金箔將張開，φB<φCD．B的左右兩側(cè)電勢相等答案：BD三、非選擇題eq\a\vs4\al(10.)圖1－7－20(2012·山東省實驗中學(xué)高二期中)如圖1－7－20所示，絕緣開口金屬球殼A已帶電，現(xiàn)把驗電器甲的小金屬球與球殼A的內(nèi)壁用導(dǎo)線相連，另外把一絕緣的金屬小球B與球殼A的內(nèi)壁相接觸后再與驗電器乙的金屬小球相接觸，驗電器乙距球殼A足夠遠(yuǎn)，那么驗電器甲的金屬箔片________，驗電器乙的金屬箔片________．(填“張開”或“不張開”)解析：甲與帶電球殼用導(dǎo)線相連是接觸起電，甲帶電，故箔片張開．絕緣小球與球殼內(nèi)壁接觸，由于凈電荷只能分布在外表面，故小球不帶電，所以乙不張開．答案：張開不張開圖1－7－21eq\a\vs4\al(11.)如圖1－7－21所示，兩個點電荷A和B，電荷量分別為q1＝－9.0×10－9C、q2＝2.7×10－8C，彼此相距r＝6cm，在其連線中點處放一半徑為1cm的金屬球殼，求球殼上感應(yīng)電荷在球心解析：由于球殼達(dá)到靜電平衡后各點的場強為零，故感應(yīng)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＝E感＋E1＋E2＝0∴E感＝－(E1＋E2)＝－eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(kq1,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r,2)))\s\up12(2))－\f(kq2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r,2)))\s\up12(2))))＝－eq\b\lc\[(\a\vs4\al\co1(\f(9×109×（－9.0）×10－9,0.032)))－eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(9×109×2.7×10－8,0.032)))N/C＝3.6×105N/C，方向由O指向B.答案：3.6×105N/C，方向由O指向B圖1－7－22eq\a\vs4\al(12