【學(xué)練考】2021-2022學(xué)年高二人教版物理選修3-1練習(xí)冊(cè)：1.7-靜電現(xiàn)象的應(yīng)用-

7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用學(xué)問點(diǎn)一靜電感應(yīng)和靜電平衡1．(多選)關(guān)于靜電感應(yīng)和靜電平衡，以下說法正確的是()A．靜電感應(yīng)是由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受靜電力作用的結(jié)果B．導(dǎo)體內(nèi)的自由電子都不運(yùn)動(dòng)稱為靜電平衡C．處于靜電平衡狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體所占空間各處場(chǎng)強(qiáng)均為零D．處于靜電平衡狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部將沒有多余的“凈”電荷2．有一個(gè)不帶電的空心金屬球，在它的球心處放一個(gè)正電荷，其電場(chǎng)分布是圖L1-7-1中的()圖L1-7-1學(xué)問點(diǎn)二靜電屏蔽3．如圖L1-7-2所示，帶電體Q靠近一個(gè)接地空腔正方體導(dǎo)體，空腔里面無(wú)電荷，達(dá)到靜電平衡后，下列物理量中不等于零的是()圖L1-7-2A．導(dǎo)體空腔內(nèi)任意點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B．導(dǎo)體空腔內(nèi)任意點(diǎn)的電勢(shì)C．導(dǎo)體外表面的電荷量D．導(dǎo)體空腔內(nèi)表面的電荷量4．某農(nóng)村小塑料場(chǎng)的高頻熱合機(jī)(焊縫用)產(chǎn)生的電磁波頻率和電視信號(hào)頻率接近，由于該村尚未接通有線電視信號(hào)，空中的信號(hào)經(jīng)常受到干擾，在電視熒屏上消滅網(wǎng)狀條紋，影響正常收看．為了使電視機(jī)不受干擾，可實(shí)行的方法是()A．將電視機(jī)用一金屬籠子罩起來(lái)B．將電視機(jī)用一金屬籠子罩起來(lái)，并將金屬籠接地C．將高頻熱合機(jī)用一金屬籠子罩起來(lái)D．將高頻熱合機(jī)用一金屬籠子罩起來(lái)，并將金屬籠接地學(xué)問點(diǎn)三靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體5．如圖L1-7-3所示，把帶正電的金屬球A放在絕緣支座上，其四周另一絕緣支座上放有一個(gè)不帶電的導(dǎo)體B.設(shè)地球的電勢(shì)為零，由于靜電感應(yīng)，導(dǎo)體B上的自由電子將重新分布，則達(dá)到靜電平衡后，導(dǎo)體B上各點(diǎn)的電勢(shì)狀況是()圖L1-7-3A．各點(diǎn)電勢(shì)都等于零B．各點(diǎn)電勢(shì)都高于零C．各點(diǎn)電勢(shì)都低于零D．其左端電勢(shì)低于零，右端電勢(shì)高于零6．圖L1-7-4為金屬球放入勻強(qiáng)電場(chǎng)后電場(chǎng)線的分布示意圖．設(shè)該電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為EA、EB，A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA、φB，則下列說法正確的是()圖L1-7-4A．φA＝φBB．φA<φBC．EA>EB，電場(chǎng)方向不同D．EA<EB，電場(chǎng)方向不同7．(多選)圖L1-7-5中的靜電試驗(yàn)(虛線框?yàn)榻饘倬W(wǎng))能使左邊的驗(yàn)電器的金屬箔張開的是()圖L1-7-58．如圖L1-7-6所示，有一金屬箔驗(yàn)電器，起初金屬箔閉合，當(dāng)帶正電的棒靠近驗(yàn)電器上部的金屬板時(shí)，金屬箔張開．在這個(gè)狀態(tài)下，用手指接觸驗(yàn)電器的金屬板，金屬箔閉合．首先使手指離開金屬板，然后使棒也遠(yuǎn)離驗(yàn)電器．圖A～D中正確反映這兩個(gè)狀態(tài)下金屬箔狀況的是()

圖L1-7-69．如圖L1-7-7所示，真空中把一原來(lái)不帶電的絕緣導(dǎo)體AB向帶負(fù)電的小球P緩慢靠近(不相碰)，M、N為導(dǎo)體內(nèi)的兩點(diǎn)．下列說法正確的是()圖L1-7-7A．絕緣導(dǎo)體AB靠近P的一端的感應(yīng)電荷為負(fù)電荷，遠(yuǎn)離P的一端的感應(yīng)電荷為正電荷B．導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越大C．M點(diǎn)電勢(shì)恒低于N點(diǎn)電勢(shì)D．導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)10．一個(gè)金屬球原來(lái)不帶電，現(xiàn)沿球的直徑的延長(zhǎng)線放置一個(gè)均勻帶電的細(xì)桿MN，如圖L1-7-8所示，金屬球上感應(yīng)電荷在球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb、Ec，三者相比，則()圖L1-7-8A．Ea最大B．Eb最大C．Ec最大D．Ea＝Eb＝Ec11．(多選)如圖L1-7-9所示，接地的金屬板右側(cè)有固定的點(diǎn)電荷＋Q，a、b是金屬板右側(cè)表面四周的兩點(diǎn)，其中a到＋Q的距離較小．下列說法正確的是()圖L1-7-9A．由于靜電感應(yīng)，金屬板右側(cè)表面帶負(fù)電，左側(cè)表面帶正電B．由于靜電感應(yīng)，金屬板右側(cè)表面帶負(fù)電，左側(cè)表面不帶電C．整個(gè)金屬板是一個(gè)等勢(shì)體，且電勢(shì)等于零D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，且a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，但a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)要大一些12．如圖L1-7-10所示，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B，電荷量分別為－Q和＋2Q，它們之間的距離為L(zhǎng)，假如在兩個(gè)點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O處有一個(gè)半徑為r(2r＜L)的空心金屬球，且球心位于O點(diǎn)，則球殼上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為多少？方向如何？圖L1-7-10

7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用1．AD[解析]靜電平衡是由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受靜電力的作用而發(fā)生定向移動(dòng)，最終達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)，選項(xiàng)A正確；達(dá)到靜電平衡后，自由電子不再定向移動(dòng)，但是仍舊做無(wú)規(guī)章的熱運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，電荷只分布在導(dǎo)體外表面上，導(dǎo)體內(nèi)部沒有多余的“凈”電荷，選項(xiàng)D正確；導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)為零，但導(dǎo)體表面的場(chǎng)強(qiáng)不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．2．B[解析]在球殼內(nèi)、外表面之間不會(huì)有電場(chǎng)存在，球殼的內(nèi)表面上分布有負(fù)電荷，外表面上分布有正電荷，所以選項(xiàng)B正確．3．C[解析]靜電平衡后導(dǎo)體空腔內(nèi)任意點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為0；電荷分布在導(dǎo)體外表面，空腔內(nèi)表面的電荷量為0；導(dǎo)體為等勢(shì)體，接地后電勢(shì)為0.4．D[解析]為了使電視機(jī)能接收電視信號(hào)，但又不接收高頻熱合機(jī)產(chǎn)生的電磁波，應(yīng)將高頻熱合機(jī)產(chǎn)生的電磁波信號(hào)屏蔽，而接地金屬網(wǎng)套具有屏蔽內(nèi)部電場(chǎng)的作用，故選項(xiàng)D正確．5．B[解析]導(dǎo)體B左端聚集負(fù)電荷，右端聚集正電荷，如圖所示，導(dǎo)體B達(dá)到靜電平衡后整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，帶正電的金屬球A產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，因地球(無(wú)窮遠(yuǎn)處)電勢(shì)為零，而沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以導(dǎo)體B上各點(diǎn)的電勢(shì)相同且高于零，選項(xiàng)B正確．6．D[解析]放入勻強(qiáng)電場(chǎng)中的金屬球處于靜電平衡狀態(tài)，金屬球?yàn)榈葎?shì)體，A點(diǎn)電場(chǎng)線指向金屬球，高于金屬球的電勢(shì)，電場(chǎng)線從金屬球動(dòng)身指向B，B點(diǎn)電勢(shì)低于金屬球的電勢(shì)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由電場(chǎng)線的疏密程度看，EA<EB，且兩點(diǎn)的切線方向不同，即電場(chǎng)方向不同，選項(xiàng)D正確．7．AC[解析]凈電荷分布在導(dǎo)體的外表面，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C中兩個(gè)驗(yàn)電器接觸，左側(cè)驗(yàn)電器應(yīng)張開，選項(xiàng)D中左邊的驗(yàn)電器處于金屬框中，由于靜電屏蔽，金屬箔不會(huì)張開，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．8．B[解析]用手指接觸驗(yàn)電器的金屬板，電子從大地跑到驗(yàn)電器與金屬箔上的正電荷中和，驗(yàn)電器上端的金屬板仍帶負(fù)電，使手指離開金屬板，金屬板的電荷分布不變，金屬箔仍閉合，然后棒遠(yuǎn)離驗(yàn)電器，金屬箔張開，選項(xiàng)B正確．9．D[解析]絕緣導(dǎo)體AB靠近P的一端帶正電，遠(yuǎn)離P的一端帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；導(dǎo)體為等勢(shì)體，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由E＝eq\f(kQ,r2)，小球P在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)EM>EN，M、N處的合場(chǎng)強(qiáng)為零，則導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)D正確．10．C[解析]金屬球處于靜電平衡時(shí)，a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都為零．任何一點(diǎn)的電場(chǎng)都是感應(yīng)電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)與MN在這一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的矢量和，故兩場(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)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)最大，感應(yīng)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)也最大．選項(xiàng)C正確．11．BCD[解析]金屬板若不接地，右側(cè)表面將感應(yīng)出負(fù)電荷，左側(cè)表面將感應(yīng)出等量正電荷．金屬板接地，大地上的自由電子通過接地導(dǎo)線上移與正電荷中和，達(dá)到靜電平衡時(shí)左側(cè)表面不帶電，整個(gè)金屬板的電勢(shì)與大地相同，都為零．所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B、C正確．金屬板接地時(shí)，右側(cè)表面上仍有感應(yīng)負(fù)電荷，但a距Q較近，場(chǎng)強(qiáng)要大些；整個(gè)金屬板是等勢(shì)體，表面是等勢(shì)面，電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，故a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向都垂直指向右側(cè)面，方向相同，選項(xiàng)D正確．12.eq\f(12kQ,L2)沿AB連線指向B[解析]兩個(gè)點(diǎn)電荷和金屬球上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和為零，故球殼上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)與兩