【創(chuàng)新設(shè)計】2020-2021學年高中物理人教版選修3-1練習：1.9-靜電現(xiàn)象的應(yīng)用

靜電平衡中的感應(yīng)電場1．處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內(nèi)部場強處處為零的緣由是()A．導體內(nèi)部無任何電場B．外電場不能進入導體內(nèi)部C．全部感應(yīng)電荷在導體內(nèi)部產(chǎn)生的合場強為零D．外電場和全部感應(yīng)電荷的電場在導體內(nèi)部疊加的合場強為零答案D靜電平衡狀態(tài)導體的特征圖1952．如圖195所示為一空腔球形導體(不帶電)，現(xiàn)在將一個帶正電的小金屬球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(guān)系是()A．Ea＞Eb＞Ec，φa＞φb＞φcB．Ea＝Eb＞Ec，φa＝φb＞φcC．Ea＝Eb＝Ec，φa＝φb＝φcD．Ea＞Ec＞Eb，φa＞φb＞φc答案D解析空腔球形導體在正電荷A的電場中感應(yīng)的結(jié)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．靜電防護和靜電屏蔽的應(yīng)用3．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，能對人體起到愛護作用答案C解析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，從而避開了感應(yīng)電場對人體的損害．故選項C正確.(時間：60分鐘)題組一靜電的防止與應(yīng)用1．下列措施中，屬于防止靜電危害的是()A．油罐車后有一條拖在地上的鐵鏈條B．小汽車上有一根露在車面上的小天線C．在印染廠中保持適當?shù)臐穸菵．在地毯上夾雜0.05～0.07答案ACD解析B選項屬于防止靜電屏蔽．2．某農(nóng)村小塑料加工廠的高頻熱合機(焊縫用)產(chǎn)生的電磁波頻率和電視信號頻率接近，由于該村尚未通有線電視信號，空中的信號經(jīng)常受到干擾，在電視熒屏上消滅網(wǎng)狀條紋，影響正常收看．為了使電視機不受干擾，可實行的方法是()A．將電視機用一金屬籠子罩起來B．將電視機用一金屬籠子罩起來，并將金屬籠接地C．將高頻熱合機用一金屬籠子罩起來D．將高頻熱合機用一金屬籠子罩起來，并將金屬籠接地答案D解析為了使電視機能接收電磁波信號，但又不接收高頻熱合機產(chǎn)生的電磁波，應(yīng)將高頻熱合機產(chǎn)生的電磁波信號屏蔽，而接地金屬籠子具有屏蔽內(nèi)電場的作用，故選項D正確．3．下列與靜電屏蔽無關(guān)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(guān)在金屬籠里的鳥，而鳥平穩(wěn)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屬網(wǎng)答案A解析避雷針是應(yīng)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．題組二靜電平衡中的感應(yīng)電場圖1964．如圖196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，下列物理量中等于零的是()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)表面的電荷量答案ABD解析靜電平衡狀態(tài)下的導體內(nèi)部場強處處為零，且內(nèi)表面不帶電，故選項A、D正確．由于導體接地，故整個導體的電勢為零，選項B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不正確．圖1975．如圖197所示，在真空中把一絕緣導體向帶負電的小球P緩緩靠近(不相碰)，下列說法中正確的是()A．B端的感應(yīng)電荷越來越多B．導體內(nèi)場強越來越大C．導體的感應(yīng)電荷在M點產(chǎn)生的場強大于在N點產(chǎn)生的場強D．導體的感應(yīng)電荷在M、N兩點產(chǎn)生的場強相等答案AC解析A．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；B.導體處于靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部場強處處為零，故B錯誤；C、D.導體處于靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部場強處處為零，即感應(yīng)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(yīng)電荷在M點產(chǎn)生的場強也大，故C正確，D錯誤；故選AC.題組三靜電平衡中電場線及電荷分布6．在點電荷－Q的電場中，一金屬圓盤處于靜電平衡狀態(tài)，若圓平面與點電荷在同一平面內(nèi)，則盤上感應(yīng)電荷在盤中A點所激發(fā)的附加場強E′的方向在下圖中正確的是()答案A解析感應(yīng)電荷在盤中A點激發(fā)的附加場強E′應(yīng)與－Q在A點產(chǎn)生的場強等大反向，故A正確．7．一個不帶電的空心金屬球，在它的球內(nèi)放一個正電荷如圖所示，其電場分布正確的是()答案CD解析空心金屬球內(nèi)放一正電荷，由于靜電感應(yīng)使金屬球殼帶正電，球殼上達到靜電平衡，內(nèi)部場強為零，當外殼接地時，對外具有屏蔽作用，故選項C、D正確．圖1988．如圖198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()A．球殼內(nèi)壁帶負電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，球殼外壁帶負電答案ACD解析球殼內(nèi)正電荷產(chǎn)生電場，使球殼處于靜電平衡狀態(tài)，在球殼的內(nèi)表面消滅等量異種電荷，球殼的外表面消滅等量同種電荷，當球殼接地時，不論內(nèi)表面接地還是球殼外表面接地，待穩(wěn)定后球殼的電勢必定為零．球殼的外表面無感應(yīng)電荷，球殼外也沒有靜電場，這就是接地導體殼的靜電屏蔽作用．故A、C選項正確．若將接地線去掉再移去球殼內(nèi)正電荷時，球殼內(nèi)表面的負電荷就會分布到球殼的外表面上，內(nèi)壁不再帶電．故D選項正確．圖1999．如圖199所示，在絕緣板上放有一個不帶電的金箔驗電器A和一個帶正電荷的空腔導體B.下列試驗方法中能使驗電器箔片張開的是()A．用取電棒C(帶絕緣柄的導體棒)先跟B的內(nèi)壁接觸一下后再跟A接觸B．用取電棒C先跟B的外壁接觸一下后再跟A接觸C．用絕緣導線把驗電器A跟取電棒C的導體部分相連，再把取電棒C與B的內(nèi)壁接觸D．使驗電器A靠近B答案BCD解析A項中先和B的內(nèi)壁接觸后，由于B的內(nèi)壁本身沒有電荷，所以再接觸A時驗電器箔片不張開；B項中可以使C球帶電，從而使A帶電；C項中用絕緣導線實際上是將驗電器A和B連成了一個導體，A因接觸而帶電；D項中是感應(yīng)起電．所以B、C、D項正確．10．如圖，四組靜電試驗中，能使左邊的驗電器的金箔張開的是()答案AC解析處于靜電平衡狀態(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A、C均正確，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．圖191011．如圖1910所示，在兩個帶等量異種電荷的絕緣導體球之間，對稱地放著兩個相同的導體ab、cd，則(1)當用導線將a、b連接起來時，導線中有無電流通過？若有，方向如何？(2)當用導線將a、c連接起來時，導線中有無電流通過？若有，方向如何？答案(1)無(2)有由a→c解析導體ab、cd處于靜電場中，已