9-4-靜電的防止與利用(課中練習)

.4靜電的防止與利用課中練一、靜電平衡【課堂引入】1.如圖所示，不帶電的金屬導體放到電場中，導體內(nèi)的自由電子將發(fā)生定向移動，使導體兩端出現(xiàn)等量異種電荷．請思考下列問題：（1）自由電子定向移動的原因是什么？定向移動的方向如何？（2）自由電子能否一直定向移動？為什么？【例題】2.長為l的導體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電荷量為＋q的點電荷放在距棒左端R處，如圖所示。當棒達到靜電平衡后，棒上的感應電荷在棒內(nèi)中點P處產(chǎn)生的電場強度大小等于________，方向為________。【課堂練習】3.如圖所示，在真空中把一原來不帶電的絕緣導體向帶負電的小球P緩緩靠近（不相碰），下列說法正確的是（）A.B端的感應電荷越來越多B.導體內(nèi)電場強度越來越大C.導體的感應電荷在M點產(chǎn)生的電場強度恒大于在N點產(chǎn)生的電場強度D.導體的感應電荷在M、N兩點產(chǎn)生的電場強度相等4.一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)在沿球直徑的延長線上放置一根均勻帶電的細桿MN，如圖所示。金屬球上感應電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上、、三點的場強大小分別為、、，三者相比，則（）A.最大 B.最大C.最大 D.【例題】5.一帶有絕緣座的空心球殼A帶有4×10－8C的正電荷，帶絕緣柄的金屬小球B帶有2×10－8C的負電荷，使B球與A的內(nèi)壁接觸，如圖所示，則A、B的帶電量分別為（）A.QA=1×10－8CQB=1×10－8CB.QA=2×10－8CQB=0C.QA=0QB=2×10－8CD.QA=4×10－8CQB=－2×10－8C【課堂練習】6.如圖所示，在絕緣板上放有一個不帶電的金箔驗電器A和一個帶正電荷的空腔導體B。下列實驗方法中能使驗電器箔片張開的是()A.用取電棒C(帶絕緣柄的導體棒)先跟B的內(nèi)壁接觸一下后再跟A接觸B.用取電棒C先跟B的外壁接觸一下后再跟A接觸C.用絕緣導線把驗電器跟取電棒C的導體部分相連，再把取電棒與B的內(nèi)壁接觸D.使驗電器A靠近B二、尖端放電靜電屏蔽【課堂引入】7.（1）避雷針是利用尖端放電保護建筑物的一種設施，其原理是什么？（2）處于靜電平衡狀態(tài)的導體，其內(nèi)部場強處處為零，若導體是空心的，則空心部分的場強怎樣？靜電屏蔽是怎樣起到屏蔽作用的？【例題】8.如圖所示是模擬避雷針作用的實驗裝置．金屬板M接高壓電源的正極，金屬板N接高壓電源的負極．金屬板N上有兩個等高的金屬柱A、B，A為尖頭，B為圓頭．逐漸升高電源電壓，當電壓達到一定數(shù)值時，可看到放電現(xiàn)象．先產(chǎn)生放電現(xiàn)象的是()A.A金屬柱 B.B金屬柱C.A、B金屬柱同時 D.可能是A金屬柱，也可能是B金屬柱9.如圖所示，放在絕緣臺上的金屬網(wǎng)罩B內(nèi)放有一個不帶電的驗電器C，若把一帶有正電荷的絕緣體A移近金屬罩B，則（）A.金屬罩B的內(nèi)表面帶正電荷 B.金屬罩B的右側(cè)外表面帶正電荷C.驗電器C的金屬箔片將張開 D.金屬罩B左、右兩側(cè)電荷電性相同【課堂練習】10.如圖所示，把原來不帶電的金屬殼B的外表面接地，將一帶正電的小球A從小孔中放入金屬殼內(nèi)，但不與B發(fā)生接觸，達到靜電平衡狀態(tài)后，則()A.B的空腔內(nèi)電場強度為零 B.B不帶電C.B的外表面帶正電 D.B的內(nèi)表面帶負電

參考答案1.【答案】（1）見解析；見解析；（2）不能；見解析【詳解】（1）自由電子受外加電場的靜電力作用而定向移動，向著與電場相反的方向定向移動．（2）不能．感應電荷產(chǎn)生的電場與外加電場反向，阻礙電子的定向移動，當這兩個電場大小相等時，電子的定向移動終止．2.【答案】；向左【詳解】棒處于點電荷+q的電場中處于靜電平衡狀態(tài)，則棒內(nèi)各點的合場強為零，即棒上的感應電荷在棒內(nèi)中點P處產(chǎn)生的電場強度與+q在P點的場強等大反向，則棒上的感應電荷在棒內(nèi)中點P處產(chǎn)生的電場強度大小等于因+q在P點的場強向右，則棒上的感應電荷在棒內(nèi)中點P處產(chǎn)生的電場強度方向向左。3.AC【詳解】A．在絕緣導體向帶電小球移動過程中，導體中自由電荷受到外電場的作用力變大，使自由電荷不斷定向移動，B端的感應電荷越來越多，故A項正確；B．由于導體緩慢移動，所以移動過程中導體可視為總是處于靜電平衡狀態(tài)，其內(nèi)部電場強度應等于零，故B項錯誤；CD．導體內(nèi)合電場強度等于零，則感應電荷在M、N兩端的電場強度應與帶電小球P在M、N兩端產(chǎn)生的電場強度大小相等、方向相反，由可知C項正確，D項錯誤。故選AC。4.C【詳解】金屬球上感應電荷產(chǎn)生的附加電場與帶電的細桿MN產(chǎn)生的場強大小相等，方向相反，相互抵消。c點離帶電的細桿MN最近，帶電的細桿MN在c點處產(chǎn)生的場強最大，則金屬球上感應電荷在c點處產(chǎn)生的場強最大；而a點離帶電桿最遠，則金屬球上感應電荷在a點處產(chǎn)生的場強最小，所以Ec>Eb>Ea。故選C。5.B【詳解】將B與A的內(nèi)表面接觸后，正、負電荷中和后，金屬小球B不帶電，剩余的電荷分布在球殼A的外表面，帶電量為故選B。6.BCD【詳解】A．手持一個帶絕緣柄的金屬小球C，把C接觸B的內(nèi)壁，由于凈電荷只分布在外表面上，所以不能使小球C帶上電荷，所以，再移出C與A的金屬小球接觸，無論操作多少次，都不能使A帶電，故A錯誤；B．用取電棒C先跟B的外壁接觸一下后再跟A接觸，由于凈電荷只分布在外表面上，所以能使小球C帶上電荷，C與A接觸時A能帶電，使金屬箔張開，故B正確；C．用絕緣導線把驗電器跟取電棒C的導體部分相連，再把取電棒與B的內(nèi)壁接觸后三者組成新的等勢體，電荷將傳遞到A，使金屬箔張開，故C正確；D．使驗電器A靠近B，A將由于靜電感應，金屬球處帶上負電荷，而金屬箔處帶上正電荷，使金屬箔張開，故D正確．7.【答案】（1）當帶電的雷雨云接近建筑物時，由于靜電感應，金屬棒出現(xiàn)與云層相反的電荷．通過尖端放電，這些電荷不斷向大氣釋放，中和空氣中的電荷，使建筑物避免雷擊．（2）空心部分場強為零，靜電屏蔽是利用“處于靜電平衡狀態(tài)的導體內(nèi)部場強處處為零”，即使內(nèi)部有自由電子，受到的電場力也為零，自由電子不發(fā)生定向移動。8.A【詳解】根據(jù)導體表面電荷分布與尖銳程度有關(guān)可知，A金屬柱尖端電荷密集，容易發(fā)生尖端放電現(xiàn)象，故選項A正確．故選A.9.B【詳解】A．金屬罩B處于靜電平衡狀態(tài)，電荷分布在其外表面上，所以A錯誤；BD．由于靜電感應，使金屬罩B在左側(cè)外表面感應出負電荷，所以金屬罩B的右側(cè)外表面感應出正電荷，B正確，D錯誤；C．由于靜電屏蔽，金屬網(wǎng)罩內(nèi)電場強度為