高中物理人教版选修3-1第一章第7节静电现象的应用同步练习1.pdf

第 7 节静电现象的应用 1处于静电平衡中的导体，内部场强处处为零的原因是() A外电场不能进入导体内部 B所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零 C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 D以上解释都不正确 答案： C 2如图所示，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，能起到屏蔽外电场或内电场作用的是 () 解析： 选 ABD.A 图中，由于金属壳发生静电感应，内部场强为零，金属壳起到屏蔽外 电场的作用， A 对； B 图中金属壳同大地连为一体，同A 一样，外壳起到屏蔽外电场的作 用；C 中电荷会引起金属壳内外表面带电，外表面电荷会在壳外空间中产生电场，即金属壳 不起屏蔽作用，C 错；将金属壳接地后，外表面不带电，壳外不产生电场，金属壳起屏蔽内 电场的作用， D 对. 3在点电荷 Q 的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平面与点电荷在同一 平面内，则盘上感应电荷在盘中A 点所激发的附加场强E的方向在图中正确的是 () 答案： A 4如图 1 713 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导体腔内任意点的场强 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：选 ABD. 静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，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 .导体外表面受带电体Q 的影响， 所带电荷量不为零，故选项C 不正确 . 5某一静电实验装置如图17 14 所示，验电器A 不带电， 验电器 B 的上面安装一个几乎封闭的金属圆桶C，并且 B 内的金属 箔片是张开的，现手持一个带电绝缘柄的金属小球D，使 D 接触 C 的内壁，再移出与A 的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A 带电 .这个实验说明了 () AC 是不带电的 BC 的内部是不带电的 CC 的外部是不带电的 DC 的内部场强为零 答案： BD 6如图所示，在球壳内部球心放置带电荷量为Q 的点电荷，球壳 内有 A 点，壳壁中有B 点，壳外有C 点，则下列说法正确的是() AA、B 两点场强均为零 BEAEBEC CA、B、C 三点的电势A BC DA、B、C 三点的电势ABC 答案： D 7如图所示， 一导体 AB 在点电荷Q 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 点产生的场强大于感应电荷在N 点产生的场强 C如果在AB 间用一导线连接，则导线中将有电流产生 DN 点的电势大于M 点的电势 解析： 选 AB. 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 的场强与点电荷Q 的电场强度大小相等，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 点产生的场强大于感应电荷在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 . 8如图所示， 在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的 点电荷 Q，另一表面绝缘、带正电的金属小球(可视为质点，且不影响原电场)自左以初速度 v0在金属板上向右运动，在运动过程中 () A小球先做减速后加速运动 B小球做匀速直线运动 C小球受到的静电力对小球先做负功，后做正功 D小球受到的静电力对小球做功为零 解析： 选 BD.金属板处于静电平衡状态，表面为等势面.因此小球受到的静电力不做功， 小球电势能保持不变，所以动能保持不变，故B、D 正确 . 9下图四组静电实验中，能使左边的验电器的金箔张开的是 () 解析： 选 A.处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导 体的外表面， 故 A 正确， B、C 均错误 .D 选项中由于静电屏蔽的作用，验电器不受外电场的 影响，故金箔是闭合的. 10如图所示，在孤立点电荷Q 的电场中，金属圆盘A 处于静电平衡状态.若金属圆 盘平面与点电荷在同一平面内，试在圆盘A 内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条 电场线 (用实线表示，要求严格作图). 解析： 画出感应电荷形成的附加电场在圆盘A 内的三条电场线(实线 )，如图所示 .导体 A 处于静电平衡状态，因此内部每点的合场强都为零，即导体A 内 的每一点，感应电荷产生的电场强度都与点电荷Q 在那点的电场 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，且方向相反. 答案： 见解析 11如图所示，两个点电荷A 和 B，电荷量分别为q1 9.0 × 10 9C、q 2 2.7 × 10 8C， 彼此相距r6 cm，在其连线中点处放一半径为1 cm 的金属球壳，求球壳上感应电荷在球 心 O 处产生的电场强度. 解析： 由于球壳达到静电平衡后各点的场强为零，故感应电荷在球心O 处产生的场强 与 q1和 q2在 O 处场强的矢量和等大反向，设由O 指向 B 方向为场强正方向，即： EE感E1 E20 E 感 (E1E2) kq1 (r 2) 2 kq2 ( r 2) 2 9× 10 9× (9) × 109 0.03 2 9× 10 9× 2.7 × 10 8 0.03 2 N/C 3.6 × 10 5 N/C ，方向由 O 指向 B. 答案： 3.6 × 105 N/C，方向由 O 指向 B 12如图所示，带电导体A 处于静电平衡状态，电势为 200 VM、N 是 A 表面上 的两点，电场强度EM4 EN.今把一电量为 q5× 10 8C 的正电荷分别由 M 点、 N 点移到无 限远处，求电场力做的功. 解析： 由静电平衡导体的特点得： MN 200 V 移到无限远处电场力做功： WMWNqU q( 0)5× 10 8× 200 J 1.0 × 10 5J. 答案： 均为 1.0 × 10 5 J