《2018-2019学年物理同步人教版选修3-1课时跟踪检测：（七） 静电现象的应用 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年物理同步人教版选修3-1课时跟踪检测：（七） 静电现象的应用 Word版含解析.pdf（4页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、课时跟踪检测（七）课时跟踪检测（七） 静电现象的应用静电现象的应用 1处于静电平衡中的导体，内部电场强度处处为零的原因是处于静电平衡中的导体，内部电场强度处处为零的原因是( ) A导体内部无任何电场导体内部无任何电场 B外电场不能进入导体内部外电场不能进入导体内部 C所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零 D外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零 解析：选解析：选 D 导体内部电场强度处处为零是由于感应电荷的电场与外电场叠加的结果， 故 导体内部电场强度处处为零是由于感应电荷的电场与外电
2、场叠加的结果， 故 D 正确。正确。 2.一金属球， 原来不带电， 现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细 杆 一金属球， 原来不带电， 现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细 杆 MN， 如图所示， 金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上， 如图所示， 金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上 a、b、c 三点的场强大小分 别为 三点的场强大小分 别为 Ea、Eb、Ec，三者相比，则，三者相比，则( ) AEa最大 最大 BEb最大最大 CEc最大最大DEaEbEc 解析：选解析：选 C 处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，故 处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，故 a、b、c 三点的场强
3、都 为零。处于静电平衡状态的导体内部场强为零是感应电荷产生的电场与外电场叠加的结果， 所以感应电荷在球内某点产生的电场的场强与 三点的场强都 为零。处于静电平衡状态的导体内部场强为零是感应电荷产生的电场与外电场叠加的结果， 所以感应电荷在球内某点产生的电场的场强与 MN 在这一点产生的电场的场强等大反向。 比较 在这一点产生的电场的场强等大反向。 比较 a、b、c 三点感应电场的场强，实质上是比较带电体三点感应电场的场强，实质上是比较带电体 MN 在这三点的场强。由于在这三点的场强。由于 c 点 离 点 离 MN 最近，故最近，故 MN 在在 c 点的场强最大，感应电荷在点的场强最大，感应电荷
4、在 c 点的场强也最大。正确选项为点的场强也最大。正确选项为 C。 3在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重 力屏蔽状态” 。在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响。空腔导体内 部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰。下 列说法正确的是 在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重 力屏蔽状态” 。在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响。空腔导体内 部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰。下 列说法正确的是( ) A场是一种人为假
5、设，实际是不存在的场是一种人为假设，实际是不存在的 B航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力 C外电场在空腔导体的内部产生的场强为外电场在空腔导体的内部产生的场强为 0，所以外电场被屏蔽，所以外电场被屏蔽 D在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为 0 解析：选解析：选 D 场是看不见，摸不着，但是一种物质形态存在的，所以 场是看不见，摸不着，但是一种物质形态存在的，所以 A 错误。航天器 中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中物体处于失重状态，但仍存在重力，所
6、以 错误。航天器 中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中物体处于失重状态，但仍存在重力，所以 B 错误。 外电场在空腔导体的内部产生的场强，与感应电荷在内部的电场强度相互叠加后为 错误。 外电场在空腔导体的内部产生的场强，与感应电荷在内部的电场强度相互叠加后为 0，所以，所以 C 错误。由于静电屏蔽作用，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用，使它的内部 不受外部电场的影响，所以导体腔内任意点的场强为零， 错误。由于静电屏蔽作用，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用，使它的内部 不受外部电场的影响，所以导体腔内任意点的场强为零，D 正确。正确。 4多选多选每到夏季，各地纷纷进入雨季，雷雨等强
7、对流天气频繁发生。当我们遇到雷 雨天气时，一定要注意避防雷电。下列说法正确的是 每到夏季，各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生。当我们遇到雷 雨天气时，一定要注意避防雷电。下列说法正确的是( ) A不宜使用无防雷措施或防雷措施不足的电器及水龙头不宜使用无防雷措施或防雷措施不足的电器及水龙头 B不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备 C固定电话和手提电话均可正常使用固定电话和手提电话均可正常使用 D在旷野，应远离树木和电线杆在旷野，应远离树木和电线杆 解析：选解析：选 ABD 表面具有突出尖端的导体，在尖端处的电荷分布密度很大，使得
8、其周 围电场很强，就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电。固定电话和手提电话的天 线处有尖端，易引发尖端放电造成人体伤害，故不能使用，选项 表面具有突出尖端的导体，在尖端处的电荷分布密度很大，使得其周 围电场很强，就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电。固定电话和手提电话的天 线处有尖端，易引发尖端放电造成人体伤害，故不能使用，选项 A、B、D 正确，正确，C 错误。错误。 5.如图为空腔球形导体如图为空腔球形导体(不带电不带电)， 现将一个带正电的小金属球， 现将一个带正电的小金属球 A 放入腔内， 静电平衡时， 图中 放入腔内， 静电平衡时， 图中 a、b、c 三点的场强三点的场强
9、 E 和电势和电势 的关系是的关系是( ) AEaEbEc，abc BEaEbEc，abc CEaEbEc，abc DEaEcEb，abc 解析：选解析：选 D 本题有很多同学认为 本题有很多同学认为 Eb0， 所以， 所以 b0，其实空腔球形导 体处于静电平 衡后导体是等势体，内外表面是等势面，如图所示，显然 ，其实空腔球形导 体处于静电平 衡后导体是等势体，内外表面是等势面，如图所示，显然 EaEcEb0；再考 虑到沿电场 线方向电势降低，可以得到 ；再考 虑到沿电场 线方向电势降低，可以得到 abc0，答案为，答案为 D。 6如图所示，接地的空心金属球壳如图所示，接地的空心金属球壳 B
10、右侧有一原来不带电的枕形 导体 右侧有一原来不带电的枕形 导体 C， 现将带正电的小球， 现将带正电的小球 A，置于空心金属球壳，置于空心金属球壳 B 的内部，则下列说 法中正确的是 的内部，则下列说 法中正确的是( ) A球壳球壳 B 带负电，枕形导体带负电，枕形导体 C 的左端带负电的左端带负电 B球壳球壳 B 带负电，枕形导体带负电，枕形导体 C 的左端带正电的左端带正电 C球壳球壳 B 带负电，枕形导体带负电，枕形导体 C 的左端不带电的左端不带电 D球壳球壳 B 不带电，枕形导体不带电，枕形导体 C 的左端不带电的左端不带电 解析 ： 选解析 ： 选 C A 置于球心后，球内部感应出
11、负电荷，由于接地，球外部不带电，故枕形 导体 置于球心后，球内部感应出负电荷，由于接地，球外部不带电，故枕形 导体 C 的左端不带电，的左端不带电，C 正确。正确。 7.如图所示，如图所示，A 为空心金属球，为空心金属球，B 为金属球，为金属球，A、B 原来不带电，将另 一带正电荷的小球 原来不带电，将另 一带正电荷的小球 C 从从 A 球开口处放入球开口处放入 A 球中央，不接触球中央，不接触 A 球，然后用手 接触一下 球，然后用手 接触一下 A 球， 再用手接触一下球， 再用手接触一下 B 球，再移走球，再移走 C 球，则球，则( ) AA 球带负电荷，球带负电荷，B 球带正电荷球带正电
12、荷 BA 球带负电荷，球带负电荷，B 球不带电球不带电 CA、B 两球都带负电荷两球都带负电荷 DA、B 两球都带正电荷两球都带正电荷 解析：选解析：选 B 首先带正电荷的小球 首先带正电荷的小球 C 从从 A 球开口处放入球开口处放入 A 球中央。根据静电感应现象 可知， 球中央。根据静电感应现象 可知，A 球内表面带负电荷，外表面带正电荷。用手接触球内表面带负电荷，外表面带正电荷。用手接触 A 相当于把相当于把 A 接地，由大地传导 过来的电子与 接地，由大地传导 过来的电子与 A 球外表面正电荷中和， 使球外表面正电荷中和， 使 A 球外表面不带电，球外表面不带电， A 球外表面电势为零
13、， 此时球外表面电势为零， 此时 A 球对外起静电屏蔽作用，球对外起静电屏蔽作用，A 球内的电场不影响外部。用手接触球内的电场不影响外部。用手接触 B 时，无电荷移动，时，无电荷移动，B 球不 带电。当带正电荷的 球不 带电。当带正电荷的 C 球从球从 A 球内移走后，球内移走后，A 球内表面所带的负电荷移至外表面，所以此 时 球内表面所带的负电荷移至外表面，所以此 时 A 球带负电荷。由上述可知，选项球带负电荷。由上述可知，选项 B 正确。正确。 8如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕行导体放在负点电荷形成的 电场中，取无穷远处电势为零，导体处于静电平衡时，下列说法正确的是 如图所示，把一个架
14、在绝缘支架上的枕行导体放在负点电荷形成的 电场中，取无穷远处电势为零，导体处于静电平衡时，下列说法正确的是 ( ) A感应电荷在感应电荷在 A 点的场强等于在点的场强等于在 B 点的场强点的场强 BA、B 两点电势不相等且满足两点电势不相等且满足 AB0 CA 端感应电荷的电荷量大于端感应电荷的电荷量大于 B 端感应电荷的电荷量端感应电荷的电荷量 D当开关当开关 S 闭合时，导体内的自由电子沿导线向大地移动闭合时，导体内的自由电子沿导线向大地移动 解析：选解析：选 D 静电平衡后， 静电平衡后，A、B 两处场强为两处场强为 0，负点电荷在，负点电荷在 A 点产生的场强小于在点产生的场强小于在
15、B 点产生的场强， 故感应电荷在点产生的场强， 故感应电荷在 A 点的场强小于在点的场强小于在 B 点的场强， 故点的场强， 故 A 错误 ； 静电平衡后，错误 ； 静电平衡后， A、 B 导体是一个等势体，所以导体是一个等势体，所以 A、B 两点电势相等，故两点电势相等，故 B 错误；导体原来不带电，发生静电平 衡后，电子向 错误；导体原来不带电，发生静电平 衡后，电子向 A 端移动，端移动，B 端有多余的正电荷出现，它们是成对出现的，所以端有多余的正电荷出现，它们是成对出现的，所以 A 端感应电 荷的电荷量等于 端感应电 荷的电荷量等于 B 端感应电荷的电荷量，故端感应电荷的电荷量，故 C
16、 错误；当开关错误；当开关 S 闭合时，闭合时，A 端负电荷受到场 源负电荷的排斥力，所以导体内的自由电子沿导线向大地移动，故 端负电荷受到场 源负电荷的排斥力，所以导体内的自由电子沿导线向大地移动，故 D 正确。正确。 9如图所示，一块光滑铁板水平放置，在铁板上方高为如图所示，一块光滑铁板水平放置，在铁板上方高为 h 处依次有电荷量为处依次有电荷量为Q 和和 电荷量为电荷量为Q 的两个点电荷，一个电荷量为的两个点电荷，一个电荷量为q 的绝缘小球从铁板的左端以初速度的绝缘小球从铁板的左端以初速度 v0 向右运动，并一直沿着铁板表面到达铁板的右端，则在小球通过铁板的过程中向右运动，并一直沿着铁板
17、表面到达铁板的右端，则在小球通过铁板的过程中( ) A先减速运动，后加速运动先减速运动，后加速运动 B先加速运动，后减速运动先加速运动，后减速运动 C先减速运动，后加速运动，再减速运动先减速运动，后加速运动，再减速运动 D一直匀速运动一直匀速运动 解析：选解析：选 D 因为铁板处于静电平衡状态，因此铁板表面附近的电场强度与铁板处处 因为铁板处于静电平衡状态，因此铁板表面附近的电场强度与铁板处处 垂直，小球在水平方向上不受力，因此一直以速度垂直，小球在水平方向上不受力，因此一直以速度 v0做匀速运动。选项做匀速运动。选项 D 正确。正确。 10多选多选如图所示，带正电的导体球如图所示，带正电的导
18、体球 A 置于原来不带电的空腔导体球置于原来不带电的空腔导体球 B 内，内，a、c 分 别为导体 分 别为导体 A、B 内的点，内的点，b 为导体为导体 A 和和 B 之间的一点，下列说法正确的是之间的一点，下列说法正确的是( ) Aa、b、c 三点的电势都相等三点的电势都相等 Ba 点的场强为零，但电势最高点的场强为零，但电势最高 Cb 点的场强为零，但电势大于零点的场强为零，但电势大于零 Da、c 两点的场强为零，两点的场强为零，b 点的场强不为零点的场强不为零 解析：选解析：选 BD 导体 导体 A、B 各为一个等势体，其内的各点场强为零，即各为一个等势体，其内的各点场强为零，即 EaE
19、c0，B 的内、外表面各感应出负电荷、正电荷，的内、外表面各感应出负电荷、正电荷，A 外外 B 内的空间电场线方向由内的空间电场线方向由 A 指向指向 B，Eb0， 故电势 ， 故电势 abc0，A、C 错误，错误，B、D 正确。正确。 11.如图所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕 有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相 连。开始，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出。 当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会 如图所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕 有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相 连。开始，感应圈未接
20、通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出。 当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会 加上高电压，立即可以看到，不再有烟从玻璃管中冒出来了。 过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘。请思考这是什么原因。 加上高电压，立即可以看到，不再有烟从玻璃管中冒出来了。 过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘。请思考这是什么原因。 解析：当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，形成强 电场。含尘气体经过电压静电场时被电离。尘粒与负离子结合带上负电，在强电场中受静 电力作用偏转后被吸附在带正电的管壁上。 解析：当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，形成强 电场
21、。含尘气体经过电压静电场时被电离。尘粒与负离子结合带上负电，在强电场中受静 电力作用偏转后被吸附在带正电的管壁上。 答案：见解析答案：见解析 12.如图所示， 长为如图所示， 长为 l 的金属杆原来不带电， 在距其右端的金属杆原来不带电， 在距其右端 d 处放一个电 荷量为 处放一个电 荷量为q 的点电荷。的点电荷。 (1)金属杆中点处的电场强度为多少？金属杆中点处的电场强度为多少？ (2)金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的电场强度为多大？金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的电场强度为多大？ 解析：解析：(1)金属杆处于静电平衡状态，其内部场强处处为零。因此，金属杆中点处的电 场强度为 金属杆处
22、于静电平衡状态，其内部场强处处为零。因此，金属杆中点处的电 场强度为 0。 (2)点电荷点电荷 q 在金属杆中点处产生的场强在金属杆中点处产生的场强 E点 点 k kq/ 2，方向水平向左。由于杆 ，方向水平向左。由于杆 q r2 ( (d l 2) ) 中点处的场强为零，所以感应电荷在杆中点处产生的场强与点电荷在该处产生的场强大小 相等，方向相反，所以，感应电荷在杆中点处产生的场强大小 中点处的场强为零，所以感应电荷在杆中点处产生的场强与点电荷在该处产生的场强大小 相等，方向相反，所以，感应电荷在杆中点处产生的场强大小 E感 感 E点 点 kq/ 2。 。 ( (d l 2) ) 答案：答案：(1)0 (2)kq/ 2 ( (d l 2) )