第9章 4 静电的防止与利用（Word练习）-【精讲精练】2024-2025学年高中物理必修第三册（人教版）

[基础训练] 1．(2023·汕头期中)生活中为了避免火花放电的危害，会采取一些措施，下列哪些情况属于避免火花放电(　　) A．运油车的尾部有一条铁链接触到地面 B．电子打火机点火时 C．发电厂排放废气时先进行静电除尘 D．为了油漆较均匀采用静电喷涂 解析　油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走，避免火花放电造成的危害，故A正确；电子打火机点火时，发电厂排放废气时先进行静电除尘以及为了油漆较均匀采用静电喷涂，这些都是利用了放电原理，则选项B、C、D错误。 答案　A 2.(2023·泉州期中)如图所示，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放一个电荷量为＋Q的点电荷，点电荷到金属球的球心距离为3r。达到静电平衡后，下列说法正确的是(　　) A．金属球内的合场强处处为零 B．金属球的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷 C．金属球可以感应带电，说明电荷可以被创造出来。 D．感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为E＝ 解析　空心金属球处于静电平衡状态，可知金属球内的合场强处处为零，故A正确；静电感应导致金属球的电荷重新分布，左侧带正电荷，右侧带负电荷，故B错误；金属球可以感应带电，不是创造出来的电荷，而是电荷从物体的一个部分转移到另一个部分，故C错误；感应电荷在金属球球心处产生的电场场强与＋Q的点电荷在此处的电场场强大小相等，方向相反，合电场强度为零，因此感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为E＝k，故D错误。 答案　A 3.(多选)如图所示，电力工作人员在几百万伏的高压线上进行带电作业，电工全身穿戴带电作业用的屏蔽服，屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后再做成的服装，下列说法正确的是(　　) A．采用金属材料编织衣服的目的是使衣服不易拉破 B．采用金属材料编织衣服的目的是利用静电屏蔽 C．电工穿上屏蔽服后，体内场强为零 D．电工穿上屏蔽服后，体内电势为零 解析　屏蔽服的作用是使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等势屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害，等势面说明电势相等而不是等于0，而电场中的导体内的电场强度为0，所以B、C正确，A、D错误。 答案　BC 4．一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为＋Q的点电荷放在盒左边附近，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是(　　) 解析　金属盒由于处于静电平衡状态，因此内部每点的合电场强度都为0，即金属盒内的每一点，感应电荷产生的电场的电场强度都与点电荷＋Q在那点产生的电场的电场强度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷＋Q的电场线重合，但方向相反。 答案　C 5.(2023·长沙期中)如图所示，将一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在天花板上，将一个原来不带电的枕形金属壳靠近带电小球。当系统处于平衡状态时，下列分析正确的是(　　) A．M端带正电 B．金属壳内的电场强度大于0 C．带电小球在N端产生的电场强度为0 D．细线向左偏转 解析　枕形导体的M端感应出正电，N端感应出负电，A正确；静电平衡时，金属壳内的电场强度等于0，B错误；平衡时枕形导体内部场强为零，带电小球在N端产生的电场强度与感应电荷在N点的场强等大反向，即带电小球在N端产生的电场强度不为0，C错误；由于N端带负电，则小球受吸引力，细线向右偏转，D错误。 答案　A 6.(多选)如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B。下列实验方法中能使验电器箔片张开的是(　　) A．用取电棒C(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触 B．用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触 C．用绝缘导线把验电器A跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒C与B的内壁接触 D．使验电器A靠近B 解析　A项中取电棒先和B的内壁接触后，由于B的内壁本身没有电荷，所以再接触A时验电器箔片不张开；B项中可以使C球带电，从而使A带电；C项中用绝缘导线实际上是将验电器A和B连成了一个导体，A因接触而带电；D项中是感应起电，所以B、C、D项正确。 答案　BCD 7.一带有绝缘底座的空心金属球壳A带有4×10－8 C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B带有2×10－8 C的负电荷，使B球与球壳A内壁接触，如图所示，则A、B带电荷量分别为(　　) A．QA＝1×10－8 C，QB＝1×10－8 C B．QA＝2×10－8 C，QB＝0 C．QA＝0，QB＝2×10－8 C D．QA＝4×10－8 C，QB＝－2×10－8 C 解析　B与A接触后，负电荷全部跑到外表面，内壁电荷量为零，故B带电荷量为零，A带电荷量为正、负电荷电荷量之和，即QA＝2.0×10－8 C。选项B正确。 答案　B [能力提升] 8.如图所示，z>0的空间为真空，z≤0区域内充满无限大导体，A固定电荷为＋q的点电荷，静电力常量为k。已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则感应电荷在处形成的电场强度大小为(　　) A．　　　　　 B． C． D． 解析　感应电荷形成的电场与原电荷形成电场等大反向，因此只要求出＋q在点(h，h，－h)处场强大小即可。根据点电荷电场强度E＝，其中r＝，所以E＝，故B正确，A、C、D错误。 答案　B 9.(2023·苏州期中)如图所示，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一个小孔A(A孔大小不计)。已知壳内的场强处处为零，壳外空间的电场等于将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样。一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Em沿OA方向射出，下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图线，可能正确的是(　　) 解析　Ek­r图像斜率表示合外力大小，这个球壳内场强为零，故合外力为0，斜率为0，图像为平行r轴的直线，故A、B错误；外部场强越远越小，故合外力等于电场力也越来越小，图像斜率应该越来越小，故D正确C错误。 答案　D 10．把一个带负电的球放在一块接地的金属板附近，对于球和金属板之间形成电场的电场线，下图中描绘正确的是(　　) 解析　静电平衡状态下，整个金属板是个等势体，所以金属板附近电场线与金属板表面垂直，A、D错误；金属板接地，金属板只带有正电荷，且分布在金属板的左表面，所以金属板右侧没有电场存在，B正确，C错误。 答案　B 11.如图所示，把原来不带电的金属球壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡后，则(　　) A．B的空腔内电场强度为零 B．B不带电 C．B的外表面带正电 D．B的内表面带负电 解析　因为金属球壳的外表面接地，所以外表面没有感应电荷，只有内表面有感应电荷分布，且由于A带正电，B的内表面带负电，D正确，B、C错误；由于静电感应金属球壳B内壁感应出负电荷，A带正电，所以空腔内电场强度不为零，A错误。 答案　D 12．(多选)如图所示，金属球壳A带有正电，其上方有一小孔a，静电计B的金属球b用导线与金属球c相连，以下操作所发生的现象中，正确的是(　　) A．将c移近A，但不与A接触，B会张开一定角度 B．将c与A外表面接触后移走，B会张开一定角度 C．将c与A内表面接触时，B不会张开角度 D．将c置于A空腔内，但不与A接触，B不会张开角度 解析　不论c在A外还是A内，都能发生静电感应，使B的指针带正电从而张开一定角度；不论将c与A的内表面还是外表面接触，因为接触带电，指针都带正电，从而张开一定角度。 答案　AB 13．如图所示，接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电荷量为Q，到球心的距离为r，则该金属球上感应电荷在球心O处产生的场强等于(　　) A．k－k　　　　 B．k＋k C．零 D．k 解析　本题很易错选C，错在机械地记住“静电平衡的导体内部场强为零”的结论，而未理解其等于零的原因，应该明确，静电平衡导体内部E内＝0是指外加电场E和感应电荷场强E′叠加的结果，即金属球上感应电荷在某点产生的场强与点电荷Q在该点的场强大小相等，即E感＝k，方向相反，合场强为0。 答案　D 学科网（北京）股份有限公司 $$