高二物理同步訓(xùn)練7《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》（新人教版選修）

PAGEPAGE3高二物理同步訓(xùn)練試題解析一、選擇題1．處于靜電平衡中的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零的原因是()A．外電場(chǎng)不能進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部B．所有感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為零C．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D．以上解釋都不正確答案：C2．圖1－7－11中接地金屬球A的半徑為R，球外點(diǎn)電荷的電荷量為Q，到球心的距離為r.該點(diǎn)電荷的電場(chǎng)在球心的場(chǎng)強(qiáng)等于()圖1－7－11A．keq\f(Q,r2)－keq\f(Q,R2) B．keq\f(Q,r2)＋keq\f(Q,R2)C．0 D．keq\f(Q,r2)解析：選D.本題求解的是點(diǎn)電荷Q在球心處的場(chǎng)強(qiáng)，不是合場(chǎng)強(qiáng)．根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式求得E＝eq\f(kQ,r2)，故D對(duì)．3．一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球的直徑的延長(zhǎng)線放置一均勻帶電的細(xì)桿MN，如圖1－7－12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()圖1－7－12A．Ea最大 B．Eb最大C．Ec最大 D．Ea＝Eb＝Ec解析：選C.感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與場(chǎng)源電荷在球內(nèi)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和為零．離場(chǎng)源電荷越近的點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)越大，所以感應(yīng)電荷在該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)也越大，選項(xiàng)C正確．4．如圖1－7－13所示，在兩個(gè)固定電荷＋q和－q之間放入兩個(gè)原來不帶電的導(dǎo)體，1、2、3、4為導(dǎo)體上的四個(gè)點(diǎn)，在達(dá)到靜電平衡后，各點(diǎn)的電勢(shì)分別是φ1、φ2、φ3、φ4，則()圖1－7－13A．φ4>φ3>φ2>φ1 B．φ4＝φ3>φ2＝φ1C．φ4<φ3<φ2<φ1 D．φ4＝φ3<φ2＝φ1解析：選B.正負(fù)電荷間電場(chǎng)線，由正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止，沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，又因?yàn)樘幱陔妶?chǎng)中的兩導(dǎo)體都處于靜電平衡狀態(tài)，所以φ4＝φ3>φ2＝φ1，B對(duì)．5．如圖1－7－14所示，空心導(dǎo)體上方有一靠近的帶有正電的帶電體．當(dāng)一個(gè)重力不計(jì)的正電荷以速度v水平飛入空心導(dǎo)體內(nèi)時(shí)，電荷將做()圖1－7－14A．向上偏轉(zhuǎn)的類平拋運(yùn)動(dòng)B．向下偏轉(zhuǎn)的類平拋運(yùn)動(dòng)C．勻速直線運(yùn)動(dòng)D．變速直線運(yùn)動(dòng)解析：選C.根據(jù)靜電屏蔽原理可知導(dǎo)體空腔中沒有電場(chǎng)，故C正確．6．(2011年長(zhǎng)沙高二檢測(cè))電工穿的高壓作業(yè)服是用銅絲編織的，下列說法正確的是()A．銅絲編織的衣服不易拉破，所以用銅絲編織B．電工被銅絲編織的衣服包裹，使體內(nèi)電勢(shì)保持為零，對(duì)人體起保護(hù)作用C．電工被銅絲編織的衣服包裹，使體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度保持為零，對(duì)人體起保護(hù)作用D．銅絲必須達(dá)到一定厚度，才能對(duì)人體起到保護(hù)作用答案：C7．如圖1－7－15所示，在水平放置的光滑金屬板中心正上方有一帶正電的點(diǎn)電荷Q，另一表面絕緣、帶正電的金屬小球(可視為質(zhì)點(diǎn)，且不影響原電場(chǎng))自左以初速度v0在金屬板上向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中()圖1－7－15A．小球先做減速后加速運(yùn)動(dòng)B．小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．小球受到的靜電力對(duì)小球先做負(fù)功，后做正功D．小球受到的靜電力對(duì)小球做功為零解析：選BD.金屬板處于靜電平衡狀態(tài)，表面為等勢(shì)面．因此小球受到的靜電力不做功，小球電勢(shì)能保持不變，所以動(dòng)能保持不變，故B、D正確．8．如圖1－7－16所示，絕緣金屬球殼的空腔內(nèi)有一帶電小球，現(xiàn)在球殼左側(cè)放一帶電小球A，下列說法正確的是()圖1－7－16A．A球?qū)η驓?nèi)的電場(chǎng)不影響B(tài)．由于靜電屏蔽，球殼內(nèi)沒有電場(chǎng)C．球殼內(nèi)外表面均沒有電荷D．由于球殼接地，空腔內(nèi)的電場(chǎng)對(duì)外部也沒有影響解析：選AD.由于金屬球殼接地，對(duì)內(nèi)外電場(chǎng)都有屏蔽作用，故A、D對(duì)，球殼外表面沒有電荷，因?yàn)榭涨粌?nèi)有帶電體，所以空腔內(nèi)有電場(chǎng)，內(nèi)表面有感應(yīng)電荷，故B、C錯(cuò)．9.如圖1－7－17所示，為一空腔球形導(dǎo)體(不帶電)，現(xiàn)將一個(gè)帶正電的小金屬球A放入腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，圖中a、b、c三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E和電勢(shì)φ的關(guān)系是()圖1－7－17A．Ea>Eb>Ec，φa>φb>φcB．Ea＝Eb>Ec，φa＝φb>φcC．Ea＝Eb＝Ec，φa＝φb>φcD．Ea>Ec>Eb，φa>φb>φc解析：選D.靜電平衡導(dǎo)體內(nèi)E＝0即Eb＝0，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低，在球形導(dǎo)體外的電場(chǎng)分布與正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)類似，故D選項(xiàng)正確．二、計(jì)算題10．如圖1－7－18所示，在孤立點(diǎn)電荷＋Q的電場(chǎng)中，金屬圓盤A處于靜電平衡狀態(tài)．若金屬圓盤平面與點(diǎn)電荷在同一平面內(nèi)，試在圓盤A內(nèi)作出由盤上感應(yīng)電荷形成的附加電場(chǎng)的三條電場(chǎng)線(用實(shí)線表示，要求嚴(yán)格作圖)．圖1－7－18解析：畫出感應(yīng)電荷形成的附加電場(chǎng)在圓盤A內(nèi)的三條電場(chǎng)線(實(shí)線)，如圖所示．導(dǎo)體A處于靜電平衡狀態(tài)，因此內(nèi)部每點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)都為零，即導(dǎo)體A內(nèi)的每一點(diǎn)，感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度都與點(diǎn)電荷Q在那點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，即感應(yīng)電荷的電場(chǎng)線與點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)線重合，且方向相反．答案：見解析11．如圖1－7－19所示，兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B，電荷量分別為q1＝－9.0×10－9C、q2＝2.7×10－8C，彼此相距r＝6cm，在其連線中點(diǎn)處放一半徑為1cm的金屬球殼，求球殼上感應(yīng)電荷在球心圖1－7－19解析：由于球殼達(dá)到靜電平衡后各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，故感應(yīng)電荷在球心O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與－q1和＋q2在O處場(chǎng)強(qiáng)的矢量和等大反向，設(shè)由O指向B方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向，即：E＝E感＋E1＋E2＝0∴E感＝－(E1＋E2)＝－[eq\f(kq1,\f(r,2)2)－eq\f(kq2,\f(r,2)2)]＝－[eq\f(9×109×－9×10－9,0.032)－eq\f(9×109×2.7×10－8,0.032)]N/C＝3.6×105N/C，方向由O指向B.答案：3.6×105N/C，方向由O指向B12．如圖1－7－20所示，帶電導(dǎo)體A處于靜電平衡狀態(tài)，電勢(shì)為φ＝200V．M、N是A表面上的兩點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度EM＝4EN.今把