2019_2020学年高中物理第1章静电场第7节静电现象的应用课时训练(含解析)新人教版选修3_1

静电现象的应用

基础达标

一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求；第6题有多项符合题目要求)

1．电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是( ) A．铜丝编织的衣服不易拉破

B．电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零 C．电工被铜丝衣服所包裹，使体内电场强度为零 D．铜线电阻小，能对人体起到保护作用 【答案】C

【解析】高压线路的检修人员在进行高压作业时，要穿上用铜丝网制成的高压作业服，相当于把人体用铜丝网罩起来．这样，外部电场就不会影响到人体，从而避免了感应电场对人体的伤害．故选项C正确．

2．一个带电金属球，当它带的电荷量增加后(稳定)，其内部场强( ) A．一定增强

C．可能增强也可能减弱 【答案】D

【解析】当带电的金属球处于静电平衡状态时，不论其电荷量怎样变化，它的内部场强永远为零，即E内＝0不变，所以A、B、C均错误，D是正确的．

3．(2019·济宁名校月考)在下列措施中，哪些能将产生的静电尽快导走( ) A．飞机轮子上的搭地线 B．室内干燥的空气 C．复印机复印资料的过程 D．电工钳柄装有绝缘套 【答案】A

【解析】飞机在飞行时，与空气摩擦产生大量的静电，所以着落时通过飞机轮上装搭地线，将静电导走，故A正确；室内空气干燥时，导电性差，不利于将产生的静电尽快导走，故B错误；静电复印利用静电的吸引复印，属于静电应用，故C错误；电工钳柄上套有绝缘胶套，在带电操作时，防止触电，所以不是将产生的静电尽快导走，故D错误．

4．(2019·鄞州校级期中)如图所示，把一个不带电的枕形金属导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是( )

B．一定减弱 D．不变

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A．闭合K1，有电子从地流向枕形导体

B．a 端感应电荷的电量大于 b 端感应电荷的电量 C．a、b 两点电势不相等且满足φa＜φb＜0

D．闭合K2，再断开K2时，并移走带正电的小球，导体电势等于零 【答案】A

【解析】枕形导体在带正电的金属球附近时，枕形导体上的自由电子会向右边运动，枕形导体的右端因有了多余的电子而带负电，左端因缺少电子而带正电；而当闭合任何开关时，导体就会与大地连接，会使大地的电子流入枕形导体，故A正确；根据静电感应的特点可知，

a 端感应电荷的电量等于 b 端感应电荷的电量，故B错误；枕形导体处于静电平衡时，它

是个等势体，a、b 两点电势相等；故C错误；闭合任何开关时，导体就会与大地连接，会使大地的电子流入枕形导体，导体带上负电荷；再断开K2时，并移走带正电的小球，导体带负电，电场线从大地指向导体，所以导体的电势不一定等于0，故D错误．故选A.

5．(2019·雅安校级期末)使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是( )

A B C D

【答案】B

【解析】由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故验电器的上端应带上与小球异号的电荷，而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷．故B正确．

6．如图所示，放在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C，如把一带有正电荷的绝缘体A移近金属网罩B，则( )

A．在B的内表面带正电荷，φB＝φC＝0 B．在B的右侧外表面带正电荷 C．验电器的金属箔片将张开，φB<φC

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D．φB＝φC，B的左右两侧电势相等 【答案】BD

【解析】静电平衡时，电荷分布于导体的外表面上，所以选项A错误；由于产生静电感应，使B金属网罩的左侧外表面感应出负电荷，所以B的右侧外表面感应出正电荷，选项B正确；由于静电屏蔽，金属网罩内电场强度为零，故C上无感应电荷，验电器的金属箔片不会张开，选项C错误；由静电屏蔽特点知，导体是等势体，导体表面是等势面，所以选项D正确．

二、非选择题

7．如图所示，一导体AB放在一负电荷的电场中，导体AB与大地是绝缘的，当导体处于静电平衡时，

(1)比较A端和B端电势的高低． (2)比较A点和B点场强大小． (3)比较A、B端外表面场强大小． (4)若A端接地，AB导体带什么电？

(5)若把A端和B端用导线连接，A、B端电荷中和吗？ 【答案】见解析

【解析】(1)AB导体处于静电平衡状态，是等势体，φA＝φB. (2)A点和B点场强均为零，EA＝EB＝0.

(3)利用电场线分布可知A端分布密，E′A>E′B.

(4)AB导体处于负电荷的电场中，其电势低于大地的零电势，负电荷要从AB流向大地，则导体带正电，与A、B哪端接地无关．

(5)A端和B端等势，电荷不沿导体移动，电荷不会中和．

8．如图所示，一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为Q＝＋4×10 C.

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(1)此时，金属桶内、外表面带电荷量分别为多少？

(2)如果用丝线在桶内悬挂一带电荷量q＝－2×10C的带电小球，桶内、外表面带电荷量分别为多少？

(3)若桶内金属小球与内表面接触一下，桶内外表面带电荷量分别为多少？

(4)若小球悬挂时，用手接触一下桶外表面，然后再将小球从桶中取出，则金属桶内外

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表面带电荷量又为多少？

【答案】见解析

【解析】(1)静电平衡的导体，电荷分布在导体的外表面：q内＝0，q外＝＋4×10 C. (2)桶内表面的电荷与小球的电荷在桶内产生的电场叠加，使得内部场强为零，所以：q内

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＝q外＝＋2×10 C.

(3)金属小球与内表面接触一下，中和内表面的电荷，q内＝0，q外＝＋2×10 C. (4)用手接触一下桶外表面，使得外表面的电荷回到大地，再将小球从桶中取出后，桶

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又重新达到静电平衡：q内＝0，q外＝＋2×10 C.

能力提升

9．一个半径为r，带正电的实心金属球球心在x轴上的O点，金属球在周围空间产生静电场，则其电势φ在x轴上的分布情况正确的是( )

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A B C D

【答案】B

【解析】取无穷远处电势为零，则正电荷周围的电势均为正值，选项D可排除；实心金Δφ??属球本身是一个等势体，选项C排除；??描述的是电场强度变化的快慢，因为x越大，?Δx?电场强度减小得越慢，所以?

?Δφ?随x的增大而减小，选项A错误，B正确．

??Δx?

10．(多选)如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q，a、b点是金属板右侧表面的两点，其中a到＋Q的距离较小．下列说法正确的是( )

A．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电 B．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面不带电 C．整个导体，包括表面上的a、b点，是一个等势体，且电势等于零

D．a、b两点的电场强度不为零，且a、b两点电场强度方向相同，但a点的电场强度比b点的电场强度要大一些

【答案】BCD

【解析】金属板若不接地，右侧表面将有感应的负电荷，左侧表面将有感应的等量正电

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