(山東省專(zhuān)用)2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(七)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用(含解析)新人教版選修3-1.doc
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課時(shí)跟蹤檢測(cè)(七)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用1處于靜電平衡中的導(dǎo)體,內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零的原因是()A導(dǎo)體內(nèi)部無(wú)任何電場(chǎng)B外電場(chǎng)不能進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部C所有感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為零D外電場(chǎng)和所有感應(yīng)電荷的電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)部疊加的結(jié)果為零解析:選D導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零是由于感應(yīng)電荷的電場(chǎng)與外電場(chǎng)疊加的結(jié)果,故D正確。2.一金屬球,原來(lái)不帶電,現(xiàn)沿球直徑的延長(zhǎng)線放置一均勻帶電的細(xì)桿MN,如圖所示,金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb、Ec,三者相比,則()AEa最大BEb最大CEc最大DEaEbEc解析:選C處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零,故a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都為零。處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零是感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與外電場(chǎng)疊加的結(jié)果,所以感應(yīng)電荷在球內(nèi)某點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)與MN在這一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)等大反向。比較a、b、c三點(diǎn)感應(yīng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng),實(shí)質(zhì)上是比較帶電體MN在這三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。由于c點(diǎn)離MN最近,故MN在c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大,感應(yīng)電荷在c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)也最大。正確選項(xiàng)為C。3在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的航天器中,物體處于完全失重狀態(tài),可以形成一種“重力屏蔽狀態(tài)”。在航天器中建立電學(xué)實(shí)驗(yàn)室,可以有效消除常態(tài)下重力的影響??涨粚?dǎo)體內(nèi)部可以實(shí)現(xiàn)靜電屏蔽,在空腔導(dǎo)體內(nèi)部建立物理實(shí)驗(yàn)室,可以有效消除外電場(chǎng)的干擾。下列說(shuō)法正確的是()A場(chǎng)是一種人為假設(shè),實(shí)際是不存在的B航天器中的“重力屏蔽狀態(tài)”指的是航天器中不存在重力C外電場(chǎng)在空腔導(dǎo)體的內(nèi)部產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為0,所以外電場(chǎng)被屏蔽D在外電場(chǎng)作用下處于靜電平衡的空腔導(dǎo)體,其內(nèi)部的總電場(chǎng)強(qiáng)度為0解析:選D場(chǎng)是看不見(jiàn),摸不著,但是一種物質(zhì)形態(tài)存在的,所以A錯(cuò)誤。航天器中的“重力屏蔽狀態(tài)”指的是航天器中物體處于失重狀態(tài),但仍存在重力,所以B錯(cuò)誤。外電場(chǎng)在空腔導(dǎo)體的內(nèi)部產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng),與感應(yīng)電荷在內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度相互疊加后為0,所以C錯(cuò)誤。由于靜電屏蔽作用,導(dǎo)體的外殼就會(huì)對(duì)它的內(nèi)部起到“保護(hù)”作用,使它的內(nèi)部不受外部電場(chǎng)的影響,所以導(dǎo)體腔內(nèi)任意點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零,D正確。4多選每到夏季,各地紛紛進(jìn)入雨季,雷雨等強(qiáng)對(duì)流天氣頻繁發(fā)生。當(dāng)我們遇到雷雨天氣時(shí),一定要注意避防雷電。下列說(shuō)法正確的是()A不宜使用無(wú)防雷措施或防雷措施不足的電器及水龍頭B不要接觸天線、金屬門(mén)窗、建筑物外墻,遠(yuǎn)離帶電設(shè)備C固定電話和手提電話均可正常使用D在曠野,應(yīng)遠(yuǎn)離樹(shù)木和電線桿解析:選ABD表面具有突出尖端的導(dǎo)體,在尖端處的電荷分布密度很大,使得其周?chē)妶?chǎng)很強(qiáng),就可能使其周?chē)目諝獍l(fā)生電離而引發(fā)尖端放電。固定電話和手提電話的天線處有尖端,易引發(fā)尖端放電造成人體傷害,故不能使用,選項(xiàng)A、B、D正確,C錯(cuò)誤。5.如圖為空腔球形導(dǎo)體(不帶電),現(xiàn)將一個(gè)帶正電的小金屬球A放入腔內(nèi),靜電平衡時(shí),圖中a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E和電勢(shì)的關(guān)系是()AEaEbEc,abcBEaEbEc,abcCEaEbEc,abcDEaEcEb,abc解析:選D本題有很多同學(xué)認(rèn)為Eb0,所以b0,其實(shí)空腔球形導(dǎo)體處于靜電平衡后導(dǎo)體是等勢(shì)體,內(nèi)外表面是等勢(shì)面,如圖所示,顯然EaEcEb0;再考慮到沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,可以得到abc0,答案為D。6如圖所示,接地的空心金屬球殼B右側(cè)有一原來(lái)不帶電的枕形導(dǎo)體C,現(xiàn)將帶正電的小球A,置于空心金屬球殼B的內(nèi)部,則下列說(shuō)法中正確的是()A球殼B帶負(fù)電,枕形導(dǎo)體C的左端帶負(fù)電B球殼B帶負(fù)電,枕形導(dǎo)體C的左端帶正電C球殼B帶負(fù)電,枕形導(dǎo)體C的左端不帶電D球殼B不帶電,枕形導(dǎo)體C的左端不帶電解析:選CA置于球心后,球內(nèi)部感應(yīng)出負(fù)電荷,由于接地,球外部不帶電,故枕形導(dǎo)體C的左端不帶電,C正確。7.如圖所示,A為空心金屬球,B為金屬球,A、B原來(lái)不帶電,將另一帶正電荷的小球C從A球開(kāi)口處放入A球中央,不接觸A球,然后用手接觸一下A球,再用手接觸一下B球,再移走C球,則()AA球帶負(fù)電荷,B球帶正電荷BA球帶負(fù)電荷,B球不帶電CA、B兩球都帶負(fù)電荷DA、B兩球都帶正電荷解析:選B首先帶正電荷的小球C從A球開(kāi)口處放入A球中央。根據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象可知,A球內(nèi)表面帶負(fù)電荷,外表面帶正電荷。用手接觸A相當(dāng)于把A接地,由大地傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的電子與A球外表面正電荷中和,使A球外表面不帶電,A球外表面電勢(shì)為零,此時(shí)A球?qū)ν馄痨o電屏蔽作用,A球內(nèi)的電場(chǎng)不影響外部。用手接觸B時(shí),無(wú)電荷移動(dòng),B球不帶電。當(dāng)帶正電荷的C球從A球內(nèi)移走后,A球內(nèi)表面所帶的負(fù)電荷移至外表面,所以此時(shí)A球帶負(fù)電荷。由上述可知,選項(xiàng)B正確。8如圖所示,把一個(gè)架在絕緣支架上的枕行導(dǎo)體放在負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中,取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A感應(yīng)電荷在A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于在B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)BA、B兩點(diǎn)電勢(shì)不相等且滿足AB0CA端感應(yīng)電荷的電荷量大于B端感應(yīng)電荷的電荷量D當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),導(dǎo)體內(nèi)的自由電子沿導(dǎo)線向大地移動(dòng)解析:選D靜電平衡后,A、B兩處場(chǎng)強(qiáng)為0,負(fù)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)小于在B點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng),故感應(yīng)電荷在A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于在B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),故A錯(cuò)誤;靜電平衡后,A、B導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體,所以A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等,故B錯(cuò)誤;導(dǎo)體原來(lái)不帶電,發(fā)生靜電平衡后,電子向A端移動(dòng),B端有多余的正電荷出現(xiàn),它們是成對(duì)出現(xiàn)的,所以A端感應(yīng)電荷的電荷量等于B端感應(yīng)電荷的電荷量,故C錯(cuò)誤;當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),A端負(fù)電荷受到場(chǎng)源負(fù)電荷的排斥力,所以導(dǎo)體內(nèi)的自由電子沿導(dǎo)線向大地移動(dòng),故D正確。9如圖所示,一塊光滑鐵板水平放置,在鐵板上方高為h處依次有電荷量為Q和電荷量為Q的兩個(gè)點(diǎn)電荷,一個(gè)電荷量為q的絕緣小球從鐵板的左端以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),并一直沿著鐵板表面到達(dá)鐵板的右端,則在小球通過(guò)鐵板的過(guò)程中()A先減速運(yùn)動(dòng),后加速運(yùn)動(dòng)B先加速運(yùn)動(dòng),后減速運(yùn)動(dòng)C先減速運(yùn)動(dòng),后加速運(yùn)動(dòng),再減速運(yùn)動(dòng)D一直勻速運(yùn)動(dòng)解析:選D因?yàn)殍F板處于靜電平衡狀態(tài),因此鐵板表面附近的電場(chǎng)強(qiáng)度與鐵板處處垂直,小球在水平方向上不受力,因此一直以速度v0做勻速運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)D正確。10多選如圖所示,帶正電的導(dǎo)體球A置于原來(lái)不帶電的空腔導(dǎo)體球B內(nèi),a、c分別為導(dǎo)體A、B內(nèi)的點(diǎn),b為導(dǎo)體A和B之間的一點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()Aa、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)都相等Ba點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零,但電勢(shì)最高Cb點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零,但電勢(shì)大于零Da、c兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零,b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不為零解析:選BD導(dǎo)體A、B各為一個(gè)等勢(shì)體,其內(nèi)的各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,即EaEc0,B的內(nèi)、外表面各感應(yīng)出負(fù)電荷、正電荷,A外B內(nèi)的空間電場(chǎng)線方向由A指向B,Eb0,故電勢(shì)abc0,A、C錯(cuò)誤,B、D正確。11.如圖所示,在玻璃管中心軸上安裝一根直導(dǎo)線,玻璃管外繞有線圈,直導(dǎo)線的一端和線圈的一端分別跟感應(yīng)圈的兩放電柱相連。開(kāi)始,感應(yīng)圈未接通電源,點(diǎn)燃蚊香,讓煙通過(guò)玻璃管冒出。當(dāng)感應(yīng)圈電源接通時(shí),玻璃管中的導(dǎo)線和管外線圈間就會(huì)加上高電壓,立即可以看到,不再有煙從玻璃管中冒出來(lái)了。過(guò)一會(huì)兒還可以看到管壁吸附了一層煙塵。請(qǐng)思考這是什么原因。解析:當(dāng)感應(yīng)圈電源接通時(shí),玻璃管中的導(dǎo)線和管外線圈間就會(huì)加上高電壓,形成強(qiáng)電場(chǎng)。含塵氣體經(jīng)過(guò)電壓靜電場(chǎng)時(shí)被電離。塵粒與負(fù)離子結(jié)合帶上負(fù)電,在強(qiáng)電場(chǎng)中受靜電力作用偏轉(zhuǎn)后被吸附在帶正電的管壁上。答案:見(jiàn)解析12.如圖所示,長(zhǎng)為l的金屬桿原來(lái)不帶電,在距其右端d處放一個(gè)電荷量為q的點(diǎn)電荷。(1)金屬桿中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為多少?(2)金屬桿上的感應(yīng)電荷在桿中點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大?解析:(1)金屬桿處于靜電平衡狀態(tài),其內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零。因此,金屬桿中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0。(2)點(diǎn)電荷q在金屬桿中點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E點(diǎn)kkq/2,方向水平向左。由于桿中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零,所以感應(yīng)電荷在桿中點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與點(diǎn)電荷在該處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相反,所以,感應(yīng)電荷在桿中點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E感E點(diǎn)kq/2。答案:(1)0(2)kq/2- 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