2019-2020学年高中物理人教版选修3-1精讲优练第一章静电场课时自测·基础达标 1.7静电现象的应用

课时自测·基础达标 静电现象的应用

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

【解析】选C。高压线路的检修人员在进行高压作业时,要穿上用金属丝网制成的高压作业服,相当于把人体用金属网罩起来。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.(多选)如图所示,原来不带电的金属球壳内壁接地,将一带正电的小球放入其中,但不与球壳接触,则 ( )

A.球壳内壁带负电 B.球壳外壁带正电 C.球壳外壁不带电

D.若将接地线去掉再移去正电荷,球壳外壁带负电

【解析】选A、C、D。球壳内正电荷产生电场,使球壳处于静电平衡状态,在球壳的内表面出现等量异种电荷,球壳的外表面出现等量同种电荷,当球壳接地时,不论内表面接地还是外表面接地,待稳定后球壳的电势必定为零。球壳的外表面无感应电荷,球壳外也没有静电场,这就是接地导体壳的静电屏蔽作用,故A、C

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选项正确。若将接地线去掉再移去球壳内正电荷时,球壳内表面的负电荷就会分布到球壳的外表面上,内壁不再带电。故D选项正确。

3.(多选)如图所示,四组静电实验中,能使左边的验电器的金箔张开的是( )

【解析】选A、C。处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导体的外表面,导体内表面没有电荷,用导线连接之后,左边的金箔也是外表面,故A、C均正确,B错误。D选项中由于静电屏蔽的作用,验电器不受外电场的影响,故金箔片是闭合的。 【补偿训练】

1.(2019·西安高二检测)一金属球,原来不带电。现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,如图所示。金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec,三者相比 ( )

A.Ea最大 B.Eb最大 C.Ec最大 D.Ea=Eb=Ec

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【解析】选C。处于静电平衡的导体内部场强处处为零,故a、b、c三点的场强都为零。静电平衡的导体内部场强为零是感应电荷产生的电场与外电场叠加的结果,所以感应电荷在球内某点产生的电场的场强与MN在这一点形成的电场的场强等大反向,比较a、b、c三点感应电场的场强,实质上是比较带电体MN在这三点的场强,由于c点离MN最近,故MN在c点的场强最大,感应电荷在c点的场强也最大,故C选项正确。

2.我国电业工人创造了具有世界先进水平的超高压带电作业法。利用“绝缘梯”使人体与输电线间的电势差逐渐变小,直到使人体的电势与输电线电势相等。 (1)人与输电线电势相等时,为什么没有危险?

(2)超高压输电线周围存在强电场,人靠近输电线时,人体会有什么现象发生? (3)工人带电作业时穿着由金属丝和棉纱制成的均压服,有什么作用? 【解析】

(1)人与输电线电势相等时,即任意两点间的电势差为零,电荷不会发生定向移动,不会产生电流,因此无危险。

(2)人体靠近超高压输电线周围的强电场时,由于静电感应,人体中电荷重新分布,形成瞬间电流。此时人是非常危险的。

(3)人体穿上带金属网的均压服时,均压服形成一个静电屏蔽,均压服内电场处处为零,起到了保护人体的作用。 答案:见解析

4.把带正电荷的导体球C移近彼此接触的、不带电的绝缘金属导体A、B(如图所示)。则:

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(1)金属箔片是否张开?

(2)如果先把C移走,再将A和B分开,上面的金属箔片会怎样? (3)如果先把A和B分开,然后移开C,上面的金属箔片又会怎样? (4)在(3)的基础上,再让A和B接触,上面的金属箔片又会怎样?

【解析】(1)可以看到A、B上的金属箔片都张开了,表示A、B都带上了电荷。 (2)如果先把C移走,A和B上的金属箔片就会闭合。

(3)如果先把A和B分开,然后移开C,A和B上的金属箔片仍然张开。 (4)再让A和B接触,它们就不再带电,A和B上的金属箔片会闭合。这说明A和B分开后所带的是等量异种电荷,重新接触后等量异种电荷发生中和。 答案:见解析

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