人教版高中物理必修第三册课后习题 第9章 静电场及其应用 4 静电的防止与利用.docVIP

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4静电的防止与利用

课后·训练提升

合格考过关检验

一、选择题(第1~4题为单选题,第5~6题为多选题)

1.人造飞船返回地球经过大气层时,返回舱表面附近形成一个温度高达几千摄氏度的高温区。高温区内的气体和返回舱表面材料的分子被分解和电离,这时返回舱与外界的联系会中断,出现这种现象的原因是()

A.返回舱受到的万有引力消失

B.返回舱为了安全而暂时关闭通信系统

C.返回舱周围高温气体被电离成等离子体,从而对飞船起屏蔽作用

D.返回舱表面温度太高,如同火球,使得航天员看不见外面,外面也看不见返回舱里面

答案C

解析由于高温区内的气体和返回舱表面材料的分子被分解和电离,对返回舱起到静电屏蔽作用,所以返回舱与外界信号中断,故选项A、B、D错误,C正确。

2.在点电荷-Q的电场中,一金属圆盘处于静电平衡状态,若圆盘平面与点电荷在同一平面内,则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加电场强度E的方向在下图中正确的是()

答案A

解析盘上感应电荷在盘中A点激发的附加电场强度E应与-Q在A点产生的电场强度等大反向,故选项A正确。

3.在下列选项图中,A是带正电的物体,B是金属网,C是原来不带电的验电器,则能使验电器的金属箔张开的是 ()

答案C

解析由于静电屏蔽,选项A中验电器的金属箔不能张开。选项B中虽然金属网接地,但是金属网仍然处于静电平衡状态,故其内部电场强度处处为0。选项C中金属网外壳带正电,能使验电器的金属箔张开。选项D中金属网外部没有电场。选项C正确。

4.如图所示,空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体。当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时,电荷将做()

A.向上偏转的类平抛运动

B.向下偏转的类平抛运动

C.匀速直线运动

D.变速直线运动

答案C

5.每到夏季,雷雨等强对流天气频繁发生。当我们遇到雷雨天气时,一定要注意避防雷电。下列说法正确的是()

A.不宜使用无防雷措施或防雷措施不足的电器及水龙头

B.不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙,远离带电设备

C.固定电话和手提电话均可正常使用

D.在旷野,应远离树木和电线杆

答案ABD

解析表面具有突出尖端的导体,在尖端处的电荷分布密度很大,使得其周围电场很强,就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电。固定电话和手提电话的天线处有尖端,易引发尖端放电造成人体伤害,故不能使用,选项A、B、D正确,C错误。

6.如图所示,带电体Q靠近一个接地空腔导体,空腔里面无电荷。在静电平衡后,下列物理量中等于零的是()

A.导体腔内任意点的电场强度

B.导体内任意点的电场强度

C.导体外表面的电荷量

D.导体空腔内表面的电荷量

答案ABD

解析静电平衡状态下的导体内部电场强度处处为零,且内表面不带电,故选项A、B、D正确。导体外表面受带电体Q的影响,所带电荷量不为零,故选项C错误。

二、计算题

7.如图所示,点电荷A和B所带电荷量分别为3.0×10-8C和-2.4×10-8C,彼此相距6cm。若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1cm的金属球壳,求球壳上感应电荷在O点处产生的电场强度。(静电力常量k=9×109N·m2/C2)

答案5.4×105N/C,方向由O指向A

解析+q1在O点的电场强度大小为E1=kq1d22=3×105N/C,方向由O指向B;-q2在O点的电场强度大小为E2=kq2d22=2.4×105N/C,方向由O指向B;设感应电荷在O点处产生的电场强度大小为E3,由静电平衡条件知E

等级考素养提升

一、选择题(第1~5题为单选题,第6~7题为多选题)

1.处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零是因为 ()

A.导体内部无电场

B.外电场不能进入导体内部

C.所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零

D.外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零

答案D

解析由静电感应和电场的叠加原理知选项D正确。

2.将悬挂在细线上的带正电荷的小球A放在不带电的空心金属球壳C内(不与球壁接触),另有一个悬挂在细线上的带负电荷的小球B向C靠近,如图所示,下列说法正确的是()

A.A往左偏离竖直方向,B往右偏离竖直方向

B.A的位置不变,B往右偏离竖直方向

C.A往左偏离竖直方向,B的位置不变

D.A和B的位置都不变

答案B

解析带正电荷的小球A放在不带电的空心金属球壳C内,通过静电感应,空心球外壳带正电荷,内壁带负电荷。因此,空心金属球壳C外表面和带电小球B带异种电荷,所以B受C的吸引往右偏离竖直方向。由于空心球壳C能屏蔽小球B产生的外部电场,因此A球不受B球电场的影响而保持竖直位置不变,故选项B正确。

3.如图所示,金属球原来不带电,现沿球直径的延长线上放置一个点