2024-2025學(xué)年新教材高中物理第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用課時(shí)4靜電的防止與利用作業(yè)含解析新人教版必修第三冊(cè)

PAGEPAGE6課時(shí)4靜電的防止與利用eq\o(\s\up7(作業(yè)時(shí)限：45分鐘作業(yè)滿分：100分),\s\do5())一、單項(xiàng)選擇題(每小題6分，共42分)1．導(dǎo)體處于靜電平衡，下列說(shuō)法正確的是(D)A．導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電場(chǎng)B．導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面C．導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷的運(yùn)動(dòng)D．以上說(shuō)法均不正確解析：導(dǎo)體處于靜電平衡，導(dǎo)體內(nèi)部不是沒(méi)有電場(chǎng)，而是外電場(chǎng)與感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，但兩場(chǎng)強(qiáng)仍舊存在，故A錯(cuò)；對(duì)于B，不能說(shuō)沒(méi)有電荷，凈電荷只分布在外表面上，自由電子和正電荷仍存在，只是顯中性，故B錯(cuò)；對(duì)于C，導(dǎo)體內(nèi)部的電荷(電子與正電荷)的熱運(yùn)動(dòng)仍舊存在，故C錯(cuò)．2．如圖所示，帶電體Q靠近一個(gè)接地空腔導(dǎo)體，空腔里面無(wú)電荷．在靜電平衡后，下列物理量中不為零的是(C)A．導(dǎo)體空腔內(nèi)隨意點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B．導(dǎo)體空腔內(nèi)隨意點(diǎn)的電勢(shì)C．導(dǎo)體外表面的電荷量D．導(dǎo)體空腔內(nèi)表面的電荷量解析：靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)到處為零，且內(nèi)表面不帶電．由于導(dǎo)體接地，故整個(gè)導(dǎo)體的電勢(shì)為零．導(dǎo)體外表面受帶電體Q的影響，所帶電荷量不為零，故選項(xiàng)C正確．3.如圖所示，在真空中把一絕緣導(dǎo)體向帶負(fù)電的小球P緩緩靠近(不相碰)，下列說(shuō)法中正確的是(C)A．B端的感應(yīng)電荷越來(lái)越少B．導(dǎo)體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越大C．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)D．導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)相等解析：絕緣導(dǎo)體緩緩靠近小球P時(shí)，小球P上的負(fù)電荷在絕緣導(dǎo)體所在區(qū)域產(chǎn)生的電場(chǎng)增加，將會(huì)有更多的自由電子向絕緣導(dǎo)體的B端移動(dòng)，B端的感應(yīng)電荷越來(lái)越多，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；絕緣導(dǎo)體始終處于靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)始終為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；導(dǎo)體上感應(yīng)電荷在導(dǎo)體上某點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小等于小球P上的負(fù)電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)，故選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤．4．電工穿的高壓作業(yè)服是用銅絲編織的，下列說(shuō)法正確的是(C)A．銅絲編織的衣服不簡(jiǎn)單拉破，所以用銅絲編織衣服B．電工被銅絲編織的衣服所包袱，使體內(nèi)電勢(shì)保持為零，對(duì)人體起愛(ài)護(hù)作用C．電工被銅絲編織的衣服所包袱，使體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度保持為零，對(duì)人體起愛(ài)護(hù)作用D．銅絲必需達(dá)到肯定的厚度，才能對(duì)人體起到愛(ài)護(hù)作用解析：當(dāng)人體干脆處于強(qiáng)大電場(chǎng)之中時(shí)，很簡(jiǎn)單由于靜電感應(yīng)而被電到．但若被銅絲編織的衣服所包袱，當(dāng)達(dá)到靜電平衡時(shí)，銅絲衣服的屏蔽作用使人體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度保持為零，對(duì)人體起愛(ài)護(hù)作用．5．在點(diǎn)電荷－Q的電場(chǎng)中，一金屬圓盤(pán)處于靜電平衡狀態(tài)，若圓平面與點(diǎn)電荷在同一平面內(nèi)，則盤(pán)上感應(yīng)電荷在盤(pán)中A點(diǎn)所激發(fā)的附加場(chǎng)強(qiáng)E′的方向在選項(xiàng)圖中正確的是(A)解析：感應(yīng)電荷在盤(pán)中A點(diǎn)激發(fā)的附加場(chǎng)強(qiáng)E′應(yīng)與－Q在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)等大反向，故A正確．6．如圖，把一個(gè)不帶電的枕型導(dǎo)體靠近帶正電的小球，由于靜電感應(yīng)，在a、b兩端分別出現(xiàn)負(fù)、正電荷，則以下說(shuō)法正確的是(C)A．閉合開(kāi)關(guān)S1，有電子從枕型導(dǎo)體流向大地B．閉合開(kāi)關(guān)S2，有電子從枕型導(dǎo)體流向大地C．閉合開(kāi)關(guān)S1，有電子從大地流向枕型導(dǎo)體D．閉合開(kāi)關(guān)S2，沒(méi)有電子通過(guò)開(kāi)關(guān)S2解析：在S1、S2都閉合前，對(duì)枕型導(dǎo)體，它的電荷是守恒的，a、b出現(xiàn)負(fù)、正電荷等量，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2中的任何一個(gè)以后，便把大地與導(dǎo)體連通，使大地也參加了電荷轉(zhuǎn)移，因此，導(dǎo)體本身的電荷不再守恒，而是導(dǎo)體與大地構(gòu)成的系統(tǒng)中電荷守恒，由于靜電感應(yīng)，a端仍為負(fù)電荷，大地遠(yuǎn)處應(yīng)感應(yīng)出正電荷，因此無(wú)論閉合開(kāi)關(guān)S1還是開(kāi)關(guān)S2，都應(yīng)有電子從大地流向?qū)w，故C選項(xiàng)正確．7.如圖所示，將懸掛在細(xì)線上的帶正電荷的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)(不與內(nèi)壁接觸)，另有一個(gè)懸掛在細(xì)線上的帶負(fù)電的小球B，向C球靠近，則(B)A．A向左偏離豎直方向，B向右偏離豎直方向B．A的位置不變，B向右偏離豎直方向C．A向左偏離豎直方向，B的位置不變D．A、B的位置都不變解析：金屬球殼C能屏蔽外部的電場(chǎng)，外部的電場(chǎng)不能深化內(nèi)部，因此小球A不會(huì)受到電場(chǎng)力的作用，不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；金屬球殼C處在電荷A的電場(chǎng)中，內(nèi)壁是近端，感應(yīng)出異號(hào)電荷帶負(fù)電，外壁是遠(yuǎn)端，感應(yīng)出同號(hào)電荷帶正電，正的感應(yīng)電荷在外部空間同樣會(huì)激發(fā)電場(chǎng)，對(duì)小球B有吸引的作用，小球B向右偏，選項(xiàng)B正確．故選B.二、多項(xiàng)選擇題(每小題8分，共24分)8．下列關(guān)于靜電的說(shuō)法中正確的是(ABD)A．靜電植絨是利用異種電荷相吸引而使絨毛吸附在底料上B．復(fù)印機(jī)是利用異種電荷相互吸引而使碳粉吸附在紙上C．電療針灸是靜電在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用D．飛機(jī)輪胎用導(dǎo)電橡膠制成，是為了避開(kāi)靜電對(duì)飛機(jī)造成危害9.如圖是某種靜電礦料分選器的原理示意圖，帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強(qiáng)電場(chǎng)后，分落在收集板中心的兩側(cè)．對(duì)礦粉分別的過(guò)程，下列表述正確的有(BC)A．帶正電的礦粉落在右側(cè)B．靜電力對(duì)礦粉做正功C．帶負(fù)電的礦粉落在右側(cè)D．靜電力對(duì)礦粉做負(fù)功解析：由題意可知，帶正電的礦粉受負(fù)極板的吸引落至左側(cè)，此過(guò)程靜電力做正功；同理可知，帶負(fù)電的礦粉落至右側(cè)，靜電力做正功．故選項(xiàng)B、C正確．10．如圖所示，四組靜電試驗(yàn)中，能使左邊的驗(yàn)電器的金箔張開(kāi)的是(AC)解析：處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體所帶的電荷都分布在導(dǎo)體的外表面，用導(dǎo)線連接之后，左邊的金箔也是外表面，故A、C均正確，B錯(cuò)誤．D選項(xiàng)中由于靜電屏蔽的作用，驗(yàn)電器不受外電場(chǎng)的影響，故金箔是閉合的．三、非選擇題(共34分)11．(16分)如圖所示，一導(dǎo)體AB放在一負(fù)電荷的電場(chǎng)中，導(dǎo)體AB與大地是絕緣的，當(dāng)導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)．(1)比較A點(diǎn)和B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小；(2)比較A、B端外表面場(chǎng)強(qiáng)大??；(3)若A端接地，AB導(dǎo)體帶什么電？(4)若把A端和B端用導(dǎo)線連接，A、B端電荷中和嗎？答案：(1)A點(diǎn)和B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)均為零，EA＝EB＝0.(2)利用電場(chǎng)線分布可知A端分布密，E′A>E′B.(3)導(dǎo)體帶正電．(4)電荷不會(huì)中和．12．(18分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿原來(lái)不帶電，在距其左端r處放一個(gè)電荷量為q的點(diǎn)電荷．問(wèn)：(1)金屬桿中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為多少？(2)金屬桿上的感應(yīng)電荷在桿中點(diǎn)P處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)．答案：