1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升卷(七)静电现象的应用(40分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分。多选题已在题号后标出)1.(2013汉中高二检测)一带有绝缘座的空心球壳A带有410-8C的正电荷,带绝缘柄的金属小球B带有210-8C的负电荷,使B球与A的内壁接触,如图所示,则A、B的带电量分别为()A.QA=110-8CQB=110-8CB.QA=210-8CQB=0C.QA=0QB=210-8CD.QA=410-8CQB=-210-8C2. (多选)如图所示,一导体AB
2、在点电荷Q产生的电场中发生静电感应,下列说法正确的是()A.导体中M、N两点的电场强度相等B.感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强C.如果在A、B间用一导线连接,则导线中将有电流产生D.N点的电势大于M点的电势3.(多选)如图所示,A、B为两个带等量异号电荷的金属球,将两根不带电的金属棒C、D放在两球之间,则下列叙述正确的是()A.C棒的电势一定高于D棒的电势B.在用导线将C棒的x端与D棒的y端连接的瞬间,将有从y流向x的电子流C.若将B球接地,B所带的负电荷全部流入大地D.若将B球接地,B所带的负电荷还将保留一部分4.一个金属球原来不带电,现沿着球的直径的延长线放置一个均匀带电细杆M
3、N,如图所示,则金属球上感应电荷所产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小Ea、Eb、Ec的大小关系为()A.Ea最大B.Eb最大C.Ec最大D.Ea=Eb=Ec5.如图所示,一个长方形的金属盒原来不带电,现将一个带电量为+Q的点电荷放在盒左边附近,达到静电平衡后,盒上感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是()6.(2013安徽高考)如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z0的空间为真空。将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z轴
4、上z=处的场强大小为(k为静电力常量)()A.kB.kC.kD.k二、非选择题(本题共2小题,共20分。需写出规范的解题步骤)7.(10分)如图所示,接地的金属球A的半径为R,正点电荷的电荷量为Q,到球心的距离为r,求金属球A上感应电荷的电场在球心O处产生的场强。8.(10分)(能力挑战题)在原来不带电的有一定厚度的金属球壳的中心放一点电荷+Q,如图所示。试比较A、B、C三点的场强大小与电势的高低。答案解析1.【解析】选B。将B与A的内表面接触后,正、负电荷中和,净电荷分布在导体的外表面,故B选项正确。2.【解析】选A、B。处于静电平衡状态的导体内部各点的合场强为零,故A正确;感应电荷产生的场
5、强与点电荷Q产生的场强大小相等,而点电荷Q在M点产生的场强大于在N点产生的场强,故感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强,B正确;处于静电平衡状态的导体是一个等势体,故C、D错误。3.【解析】选A、B、D。由如图所示的电场线方向可知A、B、C、D的电势高低为ACDB。在用导线将C棒的x端与D棒的y端连接的瞬间,将有自由电子从电势低的D棒流向电势高的C棒,这时C与D已通过导线连接为一个导体了,静电平衡后,它们的电势相等,C的x端仍带负电,D的y端仍带正电,而C的右端及D的左端均不带电,即C右端的正电荷与D左端的负电荷中和掉了。当将B球接地时,一部分自由电子从低于大地电势的B球流向大地,而另
6、一部分电子受到D棒y端正电荷的吸引而保留在靠近y的近端处,如果把带正电的A球移走,接地的B球上的负电荷才全部流入大地。故选项A、B、D正确。4.【解析】选C。金属球处于静电平衡状态,其内部场强处处为零,即感应电荷产生的场强和外电场的场强叠加为零,由于c点离带电细杆MN最近,故带电细杆MN在c点产生的场强最大,则感应电荷在c点的场强也最大,C正确。5.【解题指南】解答本题需要把握以下两点:(1)正确理解静电平衡导体内部场强为零的含义。(2)点电荷的电场线的分布特点。【解析】选C。金属盒内部由于处于静电平衡状态,因此内部每点的合场强都为零,即金属盒内的每一点,感应电荷产生的电场的电场强度都与点电荷
7、+Q在该点产生的电场的电场强度大小相等、方向相反,即感应电荷的电场线与点电荷+Q的电场线重合,但方向相反,故C正确。6.【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)本题中导体表面上的感应电荷未知,并且不是点电荷,必须先将导体表面上的感应电荷转化为我们熟悉的模型;(2)静电平衡时导体内部场强处处为零,隐含了导体表面是等势面;(3)对于z0的空间,导体表面上的感应电荷,相当于在z=-h处放置电荷量为-q的点电荷。【解析】选D。z=h处电荷量为q的点电荷,在z轴上z=处产生的场强为E1=,导体表面上的感应电荷,相当于在z=-h处放置电荷量为-q的点电荷,在z轴上z=处产生的场强为E2=,两个场强的合
8、场强为E=k,D项正确。7.【解析】静电感应的过程,是金属球A(含大地)中自由电荷在电荷Q所形成的外电场下重新分布的过程,当导体处于静电平衡状态时,在导体内部电荷Q所形成的外电场E与感应电荷产生的电场E同时存在,且在导体内部任何一点,外电场场强E与感应电荷的场强E大小相等,方向相反,这两个电场叠加的结果使内部的合场强处处为零,即E内=0。即E=-E=-k,负号表示E方向与E方向相反,即沿OQ方向。答案:k,方向由OQ8.【解析】金属球壳处于点电荷+Q的电场中,发生静电感应,其内表面出现负电荷,外表面出现等量正电荷。而达到静电平衡以后,在球壳实体内感应电荷产生的附加电场E与+Q的电场E0完全抵消
9、。而在内部和外部仍然存在+Q的电场,画出几条+Q的辐射状的电场线如图所示,根据电场线的疏密程度,可判断EAECEB,根据沿电场线方向电势降低可判断A、B、C各点电势高低顺序为ABC。答案:EAECEBABC【总结提升】应用电场线判断场强的大小与电势的高低电场线是分析电场问题的有力工具,用好电场线这一工具可以使我们在解决电场问题的时候事半功倍。首先,电场线的疏密情况反映了场强的大小,电场线越密集说明场强越大,电场线越稀疏说明场强越小。其次,电场线的箭头方向表示电势的高低,沿着电场线方向电势是逐渐降低的。所以,电场线的箭头一目了然地指出了电势降低的方向。在静电平衡导体中,由于导体处处等势,就不能再画电场线了。电场线与场强、电势的关系可以用一句简单的话来概括:“强则线密,弱则线稀;沿线方向,电势降低”。关闭Word文档返回原板块
