靜電現(xiàn)象的應(yīng)用課時(shí)練習(xí)題(含答案)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
1.處于靜電平衡中的導(dǎo)體,內(nèi)部場強(qiáng)處處為零的原因是
(  )
A.外電場不能進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部
B.所有感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的合場強(qiáng)為零
C.外電場和所有感應(yīng)電荷的電場在導(dǎo)體內(nèi)部疊加的結(jié)果為零
D.以上解釋都不正確
答案:C
2.如圖1-7-11所示,金屬殼放在光滑的絕緣水平墊上,能起到屏蔽外電場或內(nèi)電場作用的是
(  )
圖1-7-11
解析:選ABD.A圖中,由于金屬殼發(fā)生靜電感應(yīng),內(nèi)部場強(qiáng)為零,金屬殼起到屏蔽外電場的作用,A對(duì);B圖中金屬殼同大地連為一體,同A一樣,外殼起到屏蔽外電場的作用;C中電荷會(huì)引起金屬殼內(nèi)外表面帶電,外表面電荷會(huì)在殼外空間中產(chǎn)生電場,即金屬殼不起屏蔽作用,C錯(cuò);將金屬殼接地后,外表面不帶電,殼外不產(chǎn)生電場,金屬殼起屏蔽內(nèi)電場的作用,D對(duì).
3.在點(diǎn)電荷-Q的電場中,一金屬圓盤處于靜電平衡狀態(tài),若圓平面與點(diǎn)電荷在同一平面內(nèi),則盤上感應(yīng)電荷在盤中A點(diǎn)所激發(fā)的附加場強(qiáng)E′的方向在圖1-7-12中正確的是
(  )
圖1-7-12
答案:A
圖1-7-13
4.如圖1-7-13所示,帶電體Q靠近一個(gè)接地空腔導(dǎo)體,空腔里面無電荷.在靜電平衡后,下列物理量中等于零的是
(  )
A.導(dǎo)體腔內(nèi)任意點(diǎn)的場強(qiáng)
B.導(dǎo)體腔內(nèi)任意點(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:選ABD.靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零,且內(nèi)表面不帶電,故選項(xiàng)A、D正確.由于導(dǎo)體接地,故整個(gè)導(dǎo)體的電勢(shì)為零,選項(xiàng)B正確.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不正確.
圖1-7-14
5.(2010年北京市東城區(qū)抽樣測試)某一靜電實(shí)驗(yàn)裝置如圖1-7-14所示,驗(yàn)電器A不帶電,驗(yàn)電器B的上面安裝一個(gè)幾乎封閉的金屬圓桶C,并且B內(nèi)的金屬箔片是張開的,現(xiàn)手持一個(gè)帶電絕緣柄的金屬小球D,使D接觸C的內(nèi)壁,再移出與A的金屬小球接觸,無論操作多少次,都不能使A帶電.這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了
(  )
A.C是不帶電的
B.C的內(nèi)部是不帶電的
C.C的外部是不帶電的
D.C的內(nèi)部場強(qiáng)為零
答案:BD
圖1-7-15
6.如圖1-7-15所示,在球殼內(nèi)部球心放置帶電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,球殼內(nèi)有A點(diǎn),殼壁中有B點(diǎn),殼外有C點(diǎn),則下列說法正確的是
(  )
A.A、B兩點(diǎn)場強(qiáng)均為零
B.EA>EB>EC
C.A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)φA=φB>φC
D.A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)φA>φB>φC
答案:D
7.如圖1-7-16所示,一導(dǎo)體AB在點(diǎn)電荷Q的電場中發(fā)生靜電感應(yīng),下列說法正確的是
(  )
圖1-7-16
A.導(dǎo)體中M、N兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等
B.感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大于感應(yīng)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)
C.如果在AB間用一導(dǎo)線連接,則導(dǎo)線中將有電流產(chǎn)生
D.N點(diǎn)的電勢(shì)大于M點(diǎn)的電勢(shì)
解析:選AB.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部各點(diǎn)的合場強(qiáng)為零,故A正確;感應(yīng)電荷的場強(qiáng)與點(diǎn)電荷Q的電場強(qiáng)度大小相等,而點(diǎn)電荷Q在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng),故感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大于感應(yīng)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng),B正確.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體,故C、D錯(cuò)誤.
圖1-7-17
8.如圖1-7-17所示,在水平放置的光滑金屬板中心正上方有一帶正電的點(diǎn)電荷Q,另一表面絕緣、帶正電的金屬小球(可視為質(zhì)點(diǎn),且不影響原電場)自左以初速度v0在金屬板上向右運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中
(  )
A.小球先做減速后加速運(yùn)動(dòng)
B.小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.小球受到的靜電力對(duì)小球先做負(fù)功,后做正功
D.小球受到的靜電力對(duì)小球做功為零
解析:選BD.金屬板處于靜電平衡狀態(tài),表面為等勢(shì)面.因此小球受到的靜電力不做功,小球電勢(shì)能保持不變,所以動(dòng)能保持不變,故B、D正確.
9.下圖四組靜電實(shí)驗(yàn)中,能使左邊的驗(yàn)電器的金箔張開的是
(  )
圖1-7-18
解析:選A.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,故A正確,B、C均錯(cuò)誤.D選項(xiàng)中由于靜電屏蔽的作用,驗(yàn)電器不受外電場的影響,故金箔是閉合的.
圖1-7-19
10.如圖1-7-19所示,在孤立點(diǎn)電荷+Q的電場中,金屬圓盤A處于靜電平衡狀態(tài).若金屬圓盤平面與點(diǎn)電荷在同一平面內(nèi),試在圓盤A內(nèi)作出由盤上感應(yīng)電荷形成的附加電場的三條電場線(用實(shí)線表示,要求嚴(yán)格作圖).
解析:畫出感應(yīng)電荷形成的附加電場在圓盤A內(nèi)的三條電場線(實(shí)線),如圖所示.導(dǎo)體A處于靜電平衡狀態(tài),因此內(nèi)部每點(diǎn)的合場強(qiáng)都為零,即導(dǎo)體A內(nèi)的每一點(diǎn),感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度都與點(diǎn)電荷Q在那點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等、方向相反,即感應(yīng)電荷的電場線與點(diǎn)電荷Q的電場線重合,且方向相反.
答案:見解析
圖1-7-20
11.如圖1-7-20所示,兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B,電荷量分別為q1=-9.0×10-9C、q2=2.7×10-8C,彼此相距r=6 cm,在其連線中點(diǎn)處放一半徑為1 cm的金屬球殼,求球殼上感應(yīng)電荷在球心O處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度.
解析:由于球殼達(dá)到靜電平衡后各點(diǎn)的場強(qiáng)為零,故感應(yīng)電荷在球心O處產(chǎn)生的場強(qiáng)與-q1和+q2在O處場強(qiáng)的矢量和等大反向,設(shè)由O指向B方向?yàn)閳鰪?qiáng)正方向,即:
E=E感+E1+E2=0
∴E感=-(E1+E2)=-[kq1(r2)2-kq2(r2)2]
=-[9×109×(-9)×10-90.032-9×109×2.7×10-80.032] N/C
=3.6×105 N/C,方向由O指向B.
答案:3.6×105 N/C,方向由O指向B
圖1-7-21
12.如圖1-7-21所示,帶電導(dǎo)體A處于靜電平衡狀態(tài),電勢(shì)為φ=200 V.M、N是A表面上的兩點(diǎn),電場強(qiáng)度EM=4 EN.今把一電量為q=5×10-8C的正電荷分別由M點(diǎn)、N點(diǎn)移到無限遠(yuǎn)處,求電場力做的功.
解析:由靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)得:
φM=φN=φ=200 V
移到無限遠(yuǎn)處電場力做功:
WM=WN=qU=q(φ-0)=5×10-8×200 J


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