新教材適用2024-2025學(xué)年高中物理第9章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用4靜電的防止與利用夯基提能作業(yè)新人教版必修第三冊(cè)

第九章4.合格考訓(xùn)練一、選擇題(本題共7小題，每題6分，共42分)1．(2024·四川達(dá)州高二期末)如圖所示，中國(guó)科技館中有一試驗(yàn)項(xiàng)目，一試驗(yàn)員站在絕緣地板上，用手摸已經(jīng)起電的范德格拉夫起電機(jī)的金屬球，隨著金屬球?qū)Φ仉妷荷仙?，她的頭發(fā)會(huì)豎起來。關(guān)于以上現(xiàn)象，下列說法正確的是(A)A．試驗(yàn)員頭發(fā)豎起來是她頭發(fā)帶同種電荷排斥所致B．試驗(yàn)員頭發(fā)直立起來是她受到驚嚇?biāo)翪．起電機(jī)起電的過程就是創(chuàng)生電荷的過程D．絕緣地板是起防滑作用的解析：試驗(yàn)員頭發(fā)豎起來是她頭發(fā)帶同種電荷，而同種電荷間相互排斥所致，故A正確，B錯(cuò)誤；起電機(jī)起電的過程是電荷轉(zhuǎn)移的過程，故C錯(cuò)誤；絕緣地板是防止積累在試驗(yàn)員身上的電荷被導(dǎo)入大地，故D錯(cuò)誤。2．(2024·全國(guó)高二專題練習(xí))如圖所示，在一電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中放有一個(gè)金屬空心導(dǎo)體，圖中a、b分別為金屬導(dǎo)體內(nèi)部與空腔中的兩點(diǎn)，則(A)A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都為零B．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都不為零解析：處于靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度均為零，B、C、D錯(cuò)誤，A正確。3.(多選)(2024·黑龍江饒河高級(jí)中學(xué)高二上月考)如圖所示，絕緣金屬球殼的空腔內(nèi)、外各有一小球B和A，球殼接地。下列說法正確的是(AC)A．若A球帶電，則球殼內(nèi)的B球處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．若B球帶電，則A球處的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零C．若A球和B球均帶電，則彼此也不會(huì)相互影響D．若A球和B球均帶電，則由于球殼接地，A球?qū)球沒有影響，但B球?qū)球有影響解析：若A球帶電，金屬球殼可以屏蔽外部電場(chǎng)，B球處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，A正確；若B球帶電，則A球相當(dāng)于放置在金屬球殼和大地構(gòu)成的導(dǎo)體球殼內(nèi)，A球處的電場(chǎng)強(qiáng)度也為零，B錯(cuò)誤；由于靜電屏蔽，A、B兩球彼此不會(huì)相互影響，C正確，D錯(cuò)誤。4．(2024·河南駐馬店二中高二上月考)如圖所示，較厚的空腔球形導(dǎo)體殼中有一個(gè)正點(diǎn)電荷，則圖中a、b、c、d各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為(C)A．Ea>Eb>Ec>Ed B．Ea>Ec＝Ed>EbC．Ea>Ec>Ed>Eb D．Ea<Eb<Ec＝Ed解析：當(dāng)空腔球形導(dǎo)體殼處于靜電平衡狀態(tài)時(shí)，殼內(nèi)壁感應(yīng)出負(fù)電荷，外壁感應(yīng)出正電荷，感應(yīng)電荷形成的場(chǎng)強(qiáng)與點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)疊加，導(dǎo)致空腔球形導(dǎo)體殼中場(chǎng)強(qiáng)為零。畫出電場(chǎng)線的大致分布如圖所示，由于a處電場(chǎng)線較密，c處電場(chǎng)線較疏，d處電場(chǎng)線最疏，b處場(chǎng)強(qiáng)為零，則Ea>Ec>Ed>Eb，故選C。5．(多選)(2024·福建尤溪一中高二上期中)下列說法正確的是(BC)A．圖甲中超高壓帶電作業(yè)的工作人員，為了保證平安，他們必需穿上橡膠制成的絕緣衣服B．圖乙中家用煤氣灶的點(diǎn)火裝置，是依據(jù)尖端放電的原理制成的C．圖丙所示的避雷針，是在高大建筑物屋頂插入一根尖銳的導(dǎo)體棒來防止建筑物被雷擊的裝置D．圖丁為靜電噴漆的示意圖，靜電噴漆時(shí)使被噴的金屬件與油漆霧滴帶相同的電荷，使油漆與金屬表面在靜電斥力作用下噴涂更勻稱解析：圖甲中超高壓帶電作業(yè)的工作人員，為了保證平安，他們必需穿上金屬絲制成的衣服，以起到靜電屏蔽的作用，A錯(cuò)誤；圖乙中家用煤氣灶的點(diǎn)火裝置，是依據(jù)尖端放電的原理制成的，B正確；圖丙所示的避雷針，是在高大建筑物屋頂插入一根尖銳的導(dǎo)體棒通過地引線與接地裝置，把靜電導(dǎo)入大地，可防止建筑物被雷擊，C正確；噴槍噴出的油漆微粒帶負(fù)電，因相互排斥而散開，形成霧狀，被噴的金屬體帶正電，對(duì)霧狀油漆產(chǎn)生引力，把油漆吸到表面，可以使油漆與金屬表面結(jié)合得更堅(jiān)固，D錯(cuò)誤。6．(2024·河南開封高二上聯(lián)考)如圖所示，將一不帶電的枕形導(dǎo)體放在一個(gè)點(diǎn)電荷＋Q(Q>0)的右側(cè)，C、D為枕形導(dǎo)體內(nèi)部的兩點(diǎn)，沿過D點(diǎn)的豎直虛線將導(dǎo)體分為左、右兩部分，當(dāng)達(dá)到靜電平衡時(shí)，下列說法正確的是(C)A．枕形導(dǎo)體左邊部分帶正電B．枕形導(dǎo)體左邊部分的電荷量大于右邊部分的電荷量C．C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等D．將點(diǎn)電荷＋Q緩慢靠近枕形導(dǎo)體，C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度漸漸增大解析：依據(jù)“同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引”可知，當(dāng)達(dá)到靜電平衡時(shí)，枕形導(dǎo)體左邊部分帶負(fù)電、右邊部分帶正電，A錯(cuò)誤；因?yàn)檎硇螌?dǎo)體達(dá)到靜電平衡，整體為電中性，則左邊部分的電荷量等于右邊部分的電荷量，B錯(cuò)誤；枕形導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，其內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度到處為零，則C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度均為零，C正確；將點(diǎn)電荷＋Q緩慢靠近枕形導(dǎo)體，導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度仍到處為零，D錯(cuò)誤。7．(多選)(2024·河南焦作一般中學(xué)高二上期中)如圖所示的“紡織物摩擦帶電荷量測(cè)試儀”可用于測(cè)量防靜電服面料所帶電荷量。該儀器主要由旋轉(zhuǎn)摩擦機(jī)和雙層金屬筒組成，雙層金屬筒內(nèi)筒和外筒之間用絕緣橡膠墊隔離。測(cè)試時(shí)將面料放入旋轉(zhuǎn)摩擦機(jī)中，摩擦起電后，再將帶電面料放入雙層金屬筒的內(nèi)筒并與內(nèi)壁接觸，與內(nèi)筒相連的儀表就能測(cè)出面料所帶電荷量。在外筒接地開關(guān)K閉合后，下列說法正確的是(AD)A．內(nèi)筒的內(nèi)壁不帶電 B．內(nèi)筒的外壁不帶電C．外筒的內(nèi)壁不帶電 D．外筒的外壁不帶電解析：測(cè)試時(shí)將面料放入旋轉(zhuǎn)摩擦機(jī)中，摩擦起電后，再將帶電面料放入雙層金屬筒的內(nèi)筒并與內(nèi)壁接觸，這時(shí)電荷可以全部轉(zhuǎn)移到內(nèi)筒的外壁，所以內(nèi)筒的內(nèi)壁不帶電，內(nèi)筒的外壁帶電，A正確，B錯(cuò)誤；內(nèi)筒的外壁帶電，由于靜電感應(yīng)使外筒產(chǎn)生感應(yīng)電荷，外筒的內(nèi)壁帶上與內(nèi)筒外壁電性相反的電荷，外筒的外壁帶上與內(nèi)筒外壁電性相同的電荷，但是由于外筒接地，則外筒的外壁不帶電，C錯(cuò)誤，D正確。二、非選擇題(共18分)8．(18分)在開口的絕緣金屬殼A的內(nèi)部有一帶正電的小球Q，球殼外用絕緣線吊有一帶負(fù)電的小球B，如圖所示，在下列三種狀況中，B球受到A的作用力嗎？若受A的作用，是吸引力還是排斥力？(1)Q不跟A接觸，如圖①所示。(2)Q跟A接觸，如圖②所示。(3)Q不跟A接觸，但A接地，如圖③所示。答案：(1)B球受到A的吸引力而向右偏(2)B球受到A的吸引力而向右偏(3)B球不受A的作用力解析：(1)如圖①所示，Q不跟A接觸，A的內(nèi)、外表面分別感應(yīng)出等量的負(fù)、正電荷，故B受到引力向右偏移。(2)如圖②所示，Q跟A接觸后組成一個(gè)新的等勢(shì)體，A的外表面帶正電，對(duì)B產(chǎn)生引力，使之右偏。(3)如圖③所示，Q不跟A接觸，但A接地，A與大地組成一個(gè)等勢(shì)體，A的外部場(chǎng)強(qiáng)為零，B不受電場(chǎng)力作用。等級(jí)考訓(xùn)練一、選擇題(本題共5小題，每題6分，共30分)1．(多選)(2024·山東歷城二中、章丘四中高一下聯(lián)考)如圖所示為某帶電導(dǎo)體四周的電場(chǎng)線分布，M、N是電場(chǎng)中兩點(diǎn)，P點(diǎn)是導(dǎo)體內(nèi)部緊貼右端的一點(diǎn)，下列說法正確的是(BC)A．導(dǎo)體左側(cè)帶正電，右側(cè)帶負(fù)電B．導(dǎo)體左側(cè)電荷分布密度小于右側(cè)電荷分布密度C．N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D．導(dǎo)體內(nèi)部P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度解析：依據(jù)導(dǎo)體四周的電場(chǎng)線分布可知，導(dǎo)體左側(cè)和右側(cè)都帶正電，A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線越密集處場(chǎng)強(qiáng)越大，電荷分布越密集，則導(dǎo)體左側(cè)電荷分布密度小于右側(cè)電荷分布密度，B正確；電場(chǎng)線越密集處場(chǎng)強(qiáng)越大，則N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，C正確；導(dǎo)體內(nèi)部P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，小于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，D錯(cuò)誤。2．(2024·全國(guó)高二專題練習(xí))野外高壓輸電線受到雷擊的可能性很大，所以在三條輸電線上方還有兩條導(dǎo)線，它們與大地相連，形成一個(gè)稀疏的金屬“網(wǎng)”，這個(gè)稀疏的金屬“網(wǎng)”所起的作用是(C)A．防止輸電線脫落B．增加輸電線的強(qiáng)度C．把高壓線屏蔽起來，使其免遭雷擊D．防止輸電線漏電解析：野外高壓輸電線在三條輸電線的上方還有兩條導(dǎo)線，它們與大地相連，形成一個(gè)稀疏的金屬“網(wǎng)”，起到靜電屏蔽的作用；把高壓線屏蔽起來，免遭雷擊。3．(多選)(2024·云南宣威高二下月考)如圖所示，將懸在絕緣細(xì)線上帶正電的小球A放在不帶電的金屬空腔球殼B內(nèi)(與內(nèi)壁不接觸)，外加一個(gè)水平向右的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，對(duì)于A和B，下列推斷正確的是(BD)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(fù)電，A不偏左也不偏右解析：在金屬空腔球殼B外部加一個(gè)水平向右的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，由于靜電感應(yīng)的作用，金屬空腔球殼B的左端感應(yīng)出負(fù)電荷，右端感應(yīng)出正電荷，由于靜電屏蔽作用，金屬空腔球殼B內(nèi)完全不受外加電場(chǎng)的影響，故A不偏左也不偏右，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確。4．(多選)如圖所示，四組靜電試驗(yàn)中，能使左邊的驗(yàn)電器的金箔張開的是(AC)解析：處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體所帶的電荷都分布在導(dǎo)體的外表面，用帶絕緣柄的小球接觸導(dǎo)體外表面可以使小球帶電，小球再接觸左側(cè)驗(yàn)電器金屬球時(shí)，金屬箔張開，A正確，B錯(cuò)誤；用導(dǎo)線連接之后，左邊的金箔也是外表面，C正確；D選項(xiàng)中由于靜電屏蔽的作用，驗(yàn)電器不受外電場(chǎng)的影響，故金箔是閉合的。5．(多選)如圖所示，原來不帶電的金屬球殼內(nèi)壁接地，將一帶正電的小球放入其中，但不與球殼接觸，則(ACD)A．球殼內(nèi)壁帶負(fù)電B．球殼外壁帶正電C．球殼外壁不帶電D．若將接地線去掉，再移去正電荷，球殼外壁帶負(fù)電解析：球殼內(nèi)帶正電的小球產(chǎn)生電場(chǎng)，使球殼處于靜電平衡狀態(tài)，在球殼的內(nèi)壁帶負(fù)電荷，外壁帶正電荷，當(dāng)球殼接地時(shí)，無論是內(nèi)壁接地還是外壁接地，都是大地中的電子受電場(chǎng)力作用移動(dòng)，與外壁所帶正電荷中和，使外壁不帶電，故A、C正確，B錯(cuò)誤；若將接地線去掉，再移去正電荷，則剩余負(fù)電荷相互排斥，都分布在外壁，D正確。二、非選擇題(共10分)6．(10分)(2024·北京市昌平區(qū)高二上學(xué)期期末)如圖所示，一個(gè)原來不帶電的半徑為r的金屬球放在絕緣支架上，其水平左側(cè)放置一個(gè)電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷到金屬球左端的距離為2r。(1)分析在金屬球上感應(yīng)電荷的分布狀況；(2)求點(diǎn)電荷＋Q在金屬球球心O點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E0；(3)求金屬球上感應(yīng)電荷在球心O點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E′