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《2021_2022版高中物理第一章静电场7静电现象的应用课时作业含解析新人教版选修3_1.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、考试资料静电现象的应用(15分钟·30分)一、选择题(本题共4小题,每题5分,共20分)1.处于静电平衡的导体,内部电场强度处处为零的原因是( )A.导体内部无任何电场B.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【解析】选D。导体内部电场强度处处为零是感应电荷的电场与外电场叠加的结果,故D正确。2.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,
2、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C.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0【解析】选D。场是看不见,摸不着,但是以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0,所以C错误。由于静电屏蔽作用,导
3、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。-6-/6考试资料3.如图所示,一个不带电的导体球N,置于空心导体球M附近,现将另一个带电荷量为Q的金属球放于空腔导体M内,则( )A.若M接地,N上有感应电荷B.若M不接地,且M原来不带电,N上无感应电荷C.若M不接地,且M原来不带电,N上有感应电荷D.若M不接地,且M原来带电,N上一定有感应电荷【解题指南】本题考查对静电屏蔽的理解,抓住处于静电平衡状态的导体的特点与接地不接地的区别是关键。当M接地时,能屏蔽内部的电场,当M不接地时,不能屏
4、蔽内部的电场。【解析】选C。若将M接地,则M与大地组成一个新的等势体,N上没有感应电荷,故A错误;若M不接地,且M原来不带电时,将带电的小金属球Q放入M的腔中,当静电平衡时,空腔球形导体内壁感应出与Q电性相反的电荷,外表面感应出与Q电性相同的电荷,则外表面的电荷能在N上感应出感应电荷,故B错误,C正确;若M不接地,且M原来带电,当M与Q上的电荷的电性相反,电量大小相等,M所带的电量只分布在M的内表面,外表面没有多余的电荷,则N上没有感应电荷。故D错误。故选C。【加固训练】 一个带绝缘底座的空心金属球A带有4×10-8C的正电荷,上端开有适当小孔,有
5、绝缘柄的金属小球B带有2×10-8C的负电荷,使B球和A球内壁接触,如图所示,则A、B带电荷量分别为( )-6-/6考试资料A.QA=10-8C,QB=10-8CB.QA=2×10-8C,QB=0C.QA=0,QB=2×10-8CD.QA=4×10-8C,QB=-2×10-8C【解析】选B。A、B接触达到静电平衡后,净电荷只分布在A的外表面上,故B项正确。4.静电喷涂是利用静电现象制造的,其原理如图所示。以下说法正确的是( )A.涂料微粒带正电B.涂料微粒所受电场力的方向与电场方向相反C.电场力对涂料微粒做负功D.涂料微粒的电势能变大【解析】选B
6、。由于在喷枪喷嘴与被喷涂工件之间形成了强电场,工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动,则涂料微粒带负电,微粒所受电场力的方向与电场方向相反,故A错误,B正确;因涂料微粒带负电,在库仑引力的作用下做正功,则电势能减小,故C、D错误,故选B。二、计算题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)5.如图所示,带电导体A处于静电平衡状态,电势为φ=200V。M、N是A表面上的两点,电场强度EM=4EN。今把一电荷量为q=5×10-8C的正电荷分别由M点、N点移到无限远处,求电场力做的功。【解题指南】解答本题应注意以下两点:-6-/
7、6考试资料(1)带电导体处于静电平衡状态时,导体是个等势体。(2)电场力做的功W电=-ΔEp。【解析】由静电平衡导体的特点得φM=φN=φ=200V移到无限远处电场力做功WM=WN=qU=q(φ-0)=5×10-8×200J=1.0×10-5J。答案:均为1.0×10-5J【加固训练】 长为l的金属杆原来不带电,在距其右端d处放一个电荷量为+q的点电荷。(1)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?【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0。(2)点电荷q
8、在金属杆中点处产生的场强E点=k=,方向水平向左。由于杆中点处的场强为零,所以感应电荷在杆中点处产生的场强与
