2024-2025學(xué)年新教材高中物理第9章靜電場及其應(yīng)用4靜電的防止與利用練習(xí)含解析新人教版必修第三冊

PAGE6-靜電的防止與利用課后訓(xùn)練鞏固提升雙基鞏固學(xué)考突破1.在醫(yī)療手術(shù)中,為防止麻醉劑乙醚爆炸,地磚要用導(dǎo)電材料制成,醫(yī)生和護(hù)士要穿由導(dǎo)電材料制成的鞋子和外套,一切設(shè)備要良好接地,甚至病人身體也要良好接地,這樣做是為了()A.除菌消毒 B.消退靜電C.利用靜電 D.防止漏電答案:B解析:醫(yī)生和護(hù)士要穿由導(dǎo)電材料制成的鞋子和外套是為了將身上的靜電導(dǎo)走,B正確。2.處于靜電平衡中的導(dǎo)體,內(nèi)部電場強(qiáng)度到處為零的緣由是()A.導(dǎo)體內(nèi)部無任何電場B.外電場不能進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部C.全部感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為零D.外電場和全部感應(yīng)電荷的電場在導(dǎo)體內(nèi)部疊加的結(jié)果答案:D解析:導(dǎo)體內(nèi)部電場強(qiáng)度到處為零是由于感應(yīng)電荷的電場與外電場疊加的電場強(qiáng)度為零,故D正確。3.在超高壓帶電作業(yè)中,電工所穿的高壓工作服內(nèi)有編織的銅絲,則下列說法正確的是()A.銅絲編織的衣服不易拉破B.銅絲電阻小,對人體起到愛護(hù)作用C.電工被銅絲衣服所包袱,使衣服內(nèi)電場強(qiáng)度為零D.電工被銅絲衣服所包袱,使衣服導(dǎo)電效果好答案:C解析:本題考查靜電屏蔽現(xiàn)象,培育科學(xué)探究實(shí)力。電工穿的衣服包含銅絲,能起到靜電屏蔽的作用,使衣服內(nèi)電場強(qiáng)度為零。4.有一接地的導(dǎo)體球殼,如圖所示,球心處放一點(diǎn)電荷q,達(dá)到靜電平衡時(shí),則()A.q的電荷量變更時(shí),球殼外電場隨之變更B.q在球殼外產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為零C.球殼內(nèi)、外表面的電荷在殼外的合電場強(qiáng)度為零D.q與球殼內(nèi)表面的電荷在殼外的合電場強(qiáng)度為零答案:D解析:當(dāng)導(dǎo)體球殼接地時(shí),殼內(nèi)電荷在殼外表面所產(chǎn)生的感應(yīng)電荷流入大地,這時(shí)殼內(nèi)電荷與殼內(nèi)表面的感應(yīng)電荷在殼內(nèi)壁以外(包含導(dǎo)體殼層)任一點(diǎn)的合電場強(qiáng)度為零。故選項(xiàng)D正確。5.如圖所示,把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場中,導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí),下列說法正確的是()A.A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相等,且都不為零B.A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不相等C.感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場的電場強(qiáng)度大小EA<EBD.當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電子從大地沿導(dǎo)線向?qū)w移動(dòng)答案:D解析:枕形導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài),其內(nèi)部的A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度都為零,A、B錯(cuò);由于A離正電荷較近,正電荷在A點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度較大,故感應(yīng)電荷在A點(diǎn)產(chǎn)生的附加電場的電場強(qiáng)度也較大,C錯(cuò);開關(guān)S閉合時(shí),電子從大地沿導(dǎo)線向?qū)w定向移動(dòng),以中和枕形導(dǎo)體上的正電荷,最終使它顯示負(fù)電性,D對。6.如圖所示,在玻璃管中心軸上安裝一根直導(dǎo)線,玻璃管外繞有線圈,直導(dǎo)線的一端和線圈的一端分別跟感應(yīng)圈的兩放電柱相連。起先時(shí),感應(yīng)圈未接通電源,點(diǎn)燃蚊香,讓煙通過玻璃管冒出。當(dāng)感應(yīng)圈電源接通時(shí),玻璃管中的導(dǎo)線和管外線圈間就會(huì)加上高電壓,馬上可以看到,不再有煙從玻璃管中冒出來了。過一會(huì)兒還可以看到管壁吸附了一層煙塵。請思索這是什么緣由。答案:見解析解析:當(dāng)感應(yīng)圈電源接通時(shí),玻璃管中的導(dǎo)線和管外線圈間就會(huì)加上高電壓,形成強(qiáng)電場。含塵的空氣經(jīng)過靜電場時(shí)被電離。塵粒與電子結(jié)合帶上負(fù)電,在強(qiáng)電場中受靜電力作用偏轉(zhuǎn)后被吸附在帶正電的管壁上。選考奠基素養(yǎng)提升1.如圖所示,A為空心金屬球,B為金屬球,將另一帶正電的小球C從A球開口處放入A球中心,不接觸A球,然后用手摸一下A球,再用手接觸一下B球,再移走C球,已知人與大地間是導(dǎo)電的,則()A.A球帶負(fù)電,B球帶正電B.A球帶負(fù)電,B球不帶電C.A、B兩球都帶負(fù)電D.A、B兩球都帶正電答案:B解析:首先將帶正電的小球C從A球開口處放入A球中心,依據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象可知,A球內(nèi)表面帶負(fù)電荷,外表面帶正電荷,手接觸A相當(dāng)于A接地,由地面上來的電子與A球表面正電荷中和,使A球外表面不帶電,手接觸B球時(shí),無電荷移動(dòng),所以B球不帶電。當(dāng)帶正電的C球從A球內(nèi)移走后,A球內(nèi)表面所帶的負(fù)電荷移至外表面,所以A球帶負(fù)電。故正確答案為B。2.如圖所示,空心導(dǎo)體上方有一靠近的帶有正電的帶電體。當(dāng)一個(gè)重力不計(jì)的正電荷以速度v水平飛入空心導(dǎo)體內(nèi)時(shí),電荷將做()A.向上偏轉(zhuǎn)的類平拋運(yùn)動(dòng)B.向下偏轉(zhuǎn)的類平拋運(yùn)動(dòng)C.勻速直線運(yùn)動(dòng)D.變速直線運(yùn)動(dòng)答案:C解析:電荷如何運(yùn)動(dòng),由電荷的受力確定,而電荷的重力不計(jì),則只需考慮電荷是否受靜電力?？招膶?dǎo)體處在帶正電的帶電體旁邊,依據(jù)電場中導(dǎo)體的特點(diǎn),空心導(dǎo)體起到了靜電屏蔽的作用,使得內(nèi)部電場強(qiáng)度為零,電荷不受靜電力的作用,所以做勻速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確。3.(多選)如圖所示,B是帶有絕緣支架的空腔帶電金屬球殼,A是驗(yàn)電器,A、B相距較遠(yuǎn),導(dǎo)線C的一端接驗(yàn)電器的金屬球,下列現(xiàn)象正確的是()A.將C的另一端與B的外殼接觸,驗(yàn)電器的金屬箔片張開B.將C的另一端與B的內(nèi)表面接觸,驗(yàn)電器的金屬箔片張開C.將C的另一端與B的外殼接觸,驗(yàn)電器的金屬箔片不張開D.將C的另一端與B的內(nèi)表面接觸,驗(yàn)電器的金屬箔片不張開答案:AB解析:本題考查靜電平衡的特點(diǎn),培育科學(xué)思維實(shí)力。假設(shè)B帶正電,則正電荷應(yīng)分布在球殼B的外表面上,不管C接B的外殼還是內(nèi)表面,驗(yàn)電器的金屬球?qū)щ姉U和金屬箔片都通過導(dǎo)線C與B構(gòu)成一個(gè)整體,因平衡狀態(tài)下帶電體電荷只分布在外表面上,由于驗(yàn)電器在B的外部,也就成了這個(gè)整體的外表面的一部分。因此,無論C的另一端與B什么地方接觸,驗(yàn)電器肯定帶電,故選項(xiàng)A、B正確。4.(多選)滾筒式靜電分選器由料斗A、導(dǎo)板B、導(dǎo)體滾筒C、刮板D、料槽E、料槽F和放電針G等部件組成。C與G分別接于直流高壓電源的正、負(fù)極,并令C接地。如圖所示,電源電壓很高,足以使放電針G旁邊的空氣發(fā)生電離而產(chǎn)生大量離子?，F(xiàn)有導(dǎo)電性能不同的兩種物質(zhì)粉粒a、b的混合物從料斗A下落,沿導(dǎo)板B到達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒C上,粉粒a具有良好的導(dǎo)電性,粉粒b具有良好的絕緣性。下列說法正確的是()A.粉粒a落入料槽F,粉粒b落入料槽EB.粉粒b落入料槽F,粉粒a落入料槽EC.若滾筒C不接地而放電針G接地,從工作原理上看,這是允許的D.若滾筒C不接地而放電針G接地,從工業(yè)好用角度看,這也是允許的答案:AC解析:因?yàn)镃和G分別接在高壓電源的正、負(fù)極上,放電針G旁邊形成很強(qiáng)的電場,使放電針G旁邊的空氣電離而產(chǎn)生大量離子,其中的負(fù)離子在奔向正極C的過程中被吸附到粉粒a、b上,a、b因吸附負(fù)離子而帶負(fù)電,被吸引到帶正電的滾筒C上,因a具有良好的導(dǎo)電性,a所帶電荷被C上的正電荷中和并最終帶上和C相同的電荷而被C排斥,落入料槽F;粉粒b因具有良好的絕緣性所帶負(fù)電荷不會(huì)被中和,和C相互吸引被吸引到滾筒C上,直到D處被刮板刮落而落入料槽E中,故A正確,B錯(cuò)誤。若滾筒C不接地而放電針G接地,同樣能使放電針旁邊空氣電離,從工作原理上看,這是允許的,但滾筒C不接地具有高壓,擔(dān)心全,從工業(yè)好用角度看,這是不允許的,故C正確,D錯(cuò)誤。5.如圖所示,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)做出由盤上感應(yīng)電荷形成的附加電場的三條電場線(用實(shí)線表示電場線,要求嚴(yán)格作圖)。答案:見解析圖解析:導(dǎo)體A處于靜電平衡狀態(tài),因此內(nèi)部每點(diǎn)的電場強(qiáng)度都為零,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。6.如圖所示,長為l的金屬桿原來不帶電,在距其左端d處放一個(gè)電荷量為+q的點(diǎn)電荷。(1)金屬桿中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為多少?(2)金屬桿上的感應(yīng)電荷在桿中點(diǎn)處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為多大?答案:(1)0(2)kq解析:(1)