1、7静电现象的应用课时过关能力提升一、基础巩固1.(多选)导体处于静电平衡时,下列说法正确的是()A.导体内部没有电场B.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面C.导体内部电场强度为零D.导体表面上的电场强度不一定处处为零答案:CD2.如图中接地金属球A的半径为R,球外点电荷的电荷量为Q,到球心的距离为r。该点电荷的电场在球心的电场强度等于()A.C.0D.解析:本题求解的是点电荷Q在球心处的电场强度,不是电场强度的矢量和。答案:D3.一金属球,原来不带电,现沿球的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A、B、C三点的电场强度大小分别为EA、E
2、B、EC,三者相比()A.EA最大B.EB最大C.EC最大D.EA=EB=EC解析:感应电荷在金属球内部产生的电场强度与场源电荷在球内产生的电场强度的矢量和为零。离场源电荷越近的点电场强度越大,所以感应电荷在该点的电场强度也越大,选项C正确。答案:C4.(多选)如图所示,带电体Q靠近一个接地空腔导体,空腔里面无电荷。在静电平衡后,下列物理量中等于零的是()A.导体腔内任意点的电场强度B.导体腔内任意点的电势C.导体外表面的电荷量D.导体空腔内表面的电荷量解析:静电平衡状态下的导体内部电场强度处处为零,且内表面不带电,故选项A、D正确。由于导体接地,故整个导体的电势为零,选项B正确。导体外表面受
3、带电体Q的影响,所带电荷量不为零,故选项C不正确。答案:ABD5.一不带电的空腔球形导体如图所示,现在将一个带正电的小金属球A放入空腔中,当静电平衡时,图中a、b、c三点的电场强度E和电势的关系是()A.EaEbEc,abcB.Ea=EbEc,a=bcC.Ea=Eb=Ec,a=bcD.EaEcEb,abc解析:空腔导体内、外的电场线分布如图所示,可以看出Eb=0,但b0,由内向外电势依次降低,abc;由电场线疏密可看出EaEcEb。处于静电平衡的导体内部电场强度处处为零,导体是一个等势体,但其电势并不一定为零,故选D。答案:D6.以下叙述中属于静电危害的是(1);属于静电防止的是(2);属于静
4、电利用的是(3)。(填正确选项的字母)A.在建筑物顶上安装避雷针B.人在地毯上行走后接触金属把手时有触电的感觉C.在油罐车上连接搭地铁链D.静电植绒、静电复印答案:(1)B(2)AC(3)D7.有一绝缘空心金属球A,带有410-6 C 的正电荷,一个有绝缘柄的金属小球B,带有210-6 C的负电荷。若把B球跟A球的内壁相接触,如图所示,则B球上电荷量为C,A球上电荷量为C,电荷分布在。解析:B接触A时,A与B相当于一个导体,首先电荷要中和一部分,剩下的电荷会由于静电平衡全部分布到导体外表面。答案:0210-6A的外表面二、能力提升1.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正电荷,其电场分布
5、是下图中的哪一个()解析:正电荷放在空心金属球球心,球壳由于静电感应带电,内表面带负电,外表面带正电,因为电场线从正电荷出发,到无穷远或负电荷终止,球壳金属内部电场强度的矢量和处处为零,所以B正确。答案:B2.某研究性学习小组学习电学知识后对电工穿的高压作业服进行研究,发现高压作业服是用棉线与铜丝编织的,下列几位同学的理解正确的是()A.甲认为铜丝编织的衣服不易被拉破,所以用铜丝编织B.乙认为铜丝编织的衣服只有达到密不透风的情况才能对人体起保护作用C.丙认为电工被铜丝编织的衣服包裹,使内部的电场强度为零,对人体起保护作用D.丁认为铜丝编织的高压作业服必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用解
6、析:用铜丝编织的衣服可起到静电屏蔽的作用,起到保护电工人身安全的作用。答案:C3.如图所示,空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体。当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时,电荷将做()A.向上偏转的类平抛运动B.向下偏转的类平抛运动C.匀速直线运动D.变速直线运动解析:导体处于静电平衡状态,内部电场强度为零,故正电荷将做匀速直线运动,C正确。答案:C4.在绝缘板上放有一个不带电的金属箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B,下列实验方法中不能使验电器箔片张开的是()A.用取电棒(带绝缘柄的导体)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触B.用取电棒先跟B的外壁接触一下后再跟A接触C.用导线把验电
7、器与取电棒的导体部分相连,再将取电棒与B的内壁接触D.使验电器A靠近B解析:由于处于静电平衡的导体内部电场强度处处为零,导体上的电荷都分布在外表面上,所以用取电棒接触B的外壁可以使A带电,但接触内壁不能使A带电,所以A错,B对;用绝缘导线把验电器与取电棒的导体部分相连,再把取电棒与B的内壁接触,验电器、取电棒和导体就相当于一个导体,这时验电器在外部,所以会带电,C对;验电器靠近B,由于静电感应,验电器也会带电,所以D对。答案:A5.如图所示,把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a、b端分别出现负、正电荷,以下说法正确的是()A.闭合开关S1,有电子从枕形导体流向大地B.闭合
8、开关S2,有电子从枕形导体流向大地C.闭合开关S1,有电子从大地流向枕形导体D.闭合开关S2,没有电子通过开关S2解析:在开关S1、S2都闭合前,对于枕形导体,它的电荷是守恒的,a、b两端出现等量负、正电荷。当闭合开关S1、S2中的任何一个以后,便把枕形导体与大地连通,使大地也参与了电荷转移。因此,枕形导体本身的电荷不再守恒,而是枕形导体与大地构成的系统中电荷守恒。由于静电感应,a端仍为负电荷,大地远处感应出等量正电荷,因此无论闭合开关S1还是开关S2,都会有电子从大地流向枕形导体,故选项C正确。答案:C6.如图所示,在真空中有两个点电荷A和B,电荷量分别为 -Q 和+2Q,它们相距l。如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r(2rl)的空心金属球,且球心位于O点,则球壳上的感应电荷在O点处的电场强度大小为,方向。解析:球壳处于静电平衡时内部电场强度处处为零,故O点电场强度为零,所以E感-E=0。球壳上的感应电荷在O点处的电场强度大小等于A、B在O点产生的电场强度的矢量和E感=EA+EB=方向沿AB指向B。答案
