2024-2025學年高中物理課時分層作業(yè)4電場中的導體含解析魯科版選修3-1

PAGE3-課時分層作業(yè)(四)電場中的導體(時間：15分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．某探討性學習小組學習電學學問后對電工穿的高壓作業(yè)服進行探討，發(fā)覺高壓作業(yè)服是用銅絲編織的。下列各同學的相識正確的是()A．甲認為銅絲編織的衣服不易拉破，所以用銅絲編織B．乙認為電工被銅絲編織的衣服包袱，使體內為勻強電場，對人體起愛護作用C．丙認為電工被銅絲編織的衣服包袱，使體內電場強度保持為零，對人體起愛護作用D．丁認為銅絲必需達到肯定的厚度，才能對人體起到愛護作用C[高壓作業(yè)服用銅絲編織，是實現(xiàn)靜電屏蔽，以達到對人體的愛護。]2．點電荷A和B，分別帶正電和負電，電荷量分別為4Q和Q，在A、B連線上，如圖所示，則電場強度為零的地方在()A．A和B之間 B．A右側C．B左側 D．A的右側及B的左側C[因為A帶正電，B帶負電，所以只有A右側和B左側它們的電場強度方向相反，因為QA＞QB，所以只有B左側，才有可能EA與EB等大反向，因而才可能有EA和EB矢量和為零的狀況。]3.如圖所示，在金屬球殼內部球心處放置一帶電荷量為＋Q的點電荷，A點在球殼內，B點在殼壁中，C點在殼外，則下列說法正確的是()A．A、B兩點場強均為零B．EA＞EB＞ECC．假如A、C兩點和球心在一條直線上，則A、C兩點的場強方向相同D．B點場強方向指向球心C[達到靜電平衡時球殼內壁感應出負電荷，外壁感應出正電荷，殼壁中場強為零，即EB＝0，其余各點的場強用公式E＝keq\f(Q,r2)(r為該點到球心的距離)計算，所以，假如A、C兩點和球心在一條直線上，則A、C兩點的場強方向相同，且EA＞EC。故選項C正確。]4.一金屬球原來不帶電，現(xiàn)沿球直徑的延長線放置一勻稱帶電的細桿MN，如圖所示，金屬球上感應電荷產生的電場在球內直徑上a、b、c三點的場強大小分別為Ea、Eb、Ec，三者相比，則()A．Ea最大 B．Eb最大C．Ec最大 D．Ea＝Eb＝EcC[處于靜電平衡的導體內部場強到處為零，故a、b、c三點的場強都為零。靜電平衡的導體內部場強為零是感應電荷產生的電場與外電場疊加的結果，所以感應電荷在球內某點產生的電場場強與MN在這一點形成的電場的場強等大反向。比較a、b、c三點的感應電場的場強，實質上是比較帶電細桿MN在這三點的場強。由于c點離MN最近，故MN在c點的場強最大，感應電荷產生的電場在c點的場強也最大。正確選項為C。]5.(多選)如圖所示，半徑為R的硬橡膠圓環(huán)上帶有勻稱分布的負電荷，總電荷量為Q，若在圓環(huán)上切去一小段l(l遠小于R)，已知靜電力常量為k，則圓心O處的電場()A．方向從O指向AB B．方向從AB指向OC．場強大小為eq\f(klQ,R2) D．場強大小為eq\f(klQ,2πR3)BD[AB段的電荷量q＝eq\f(Q,2πR)l，則AB段在O點產生的電場強度E＝keq\f(q,R2)＝keq\f(Ql,2πR3)，方向從O指向AB，所以剩余部分圓環(huán)在O點產生的場強大小等于eq\f(klQ,2πR3)，方向從AB指向O，故選項B、D正確，A、C錯誤。]6．如圖所示，在真空中有兩個點電荷A和B，電荷量分別為－Q和＋2Q，它們相距L，假如在兩點電荷連線的中點O有一半徑為r(2r<L)的空心金屬球，且球心位于O點，則球殼上的感應電荷在O點的場強為()A.eq\f(12kQ,L2)，水平向右 B.eq\f(12kQ,L2)，水平向左C.eq\f(3kQ,L2)，水平向右 D.eq\f(3kQ,L2)，水平向左A[兩個點電荷A和B在O點處產生的合場強大小為E1＝keq\f(Q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,2)))2)＋keq\f(2Q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,2)))2)＝eq\f(12kQ,L2)，方向水平向左。依據(jù)靜電平衡導體的特點可知，球殼上的感應電荷在O點處的場強大小與兩個點電荷A和B在O點處產生的合場強大小相等，方向相反，則球殼上的感應電荷在O點處的場強大小為E2＝E1＝eq\f(12kQ,L2)，方向水平向右，故A正確，B、C、D錯誤。]二、非選擇題(14分)7．如圖所示，邊長為L的正方形四個頂點A、B、C、D處依次放置有點電荷－2Q、＋2Q、－Q、＋2Q，試求正方形的中心O點處的場強。[解析]B、D兩點處的點電荷在O點處產生的場強等值反向。A點處的點電荷在O點處產生的場強大小為EA＝keq\f(2Q,r2)＝eq\f(k·2Q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)L))2)＝keq\f(4Q,L2)C點處的點電荷在O點處產生的場強大小為EC＝keq\f(Q,r2)＝eq\f(kQ,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)L))2)＝keq\f(2