2024-2025學年高中物理第1章靜電場第4節(jié)電場中的導體作業(yè)含解析魯科版選修3-1

PAGE3-電場中的導體(時間：15分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．某探討性學習小組學習電學學問后對電工穿的高壓作業(yè)服進行探討，發(fā)覺高壓作業(yè)服是用銅絲編織的。下列各同學的相識正確的是()A．甲認為銅絲編織的衣服不易拉破，所以用銅絲編織B．乙認為電工被銅絲編織的衣服包袱，使體內(nèi)為勻強電場，對人體起愛護作用C．丙認為電工被銅絲編織的衣服包袱，使體內(nèi)電場強度保持為零，對人體起愛護作用D．丁認為銅絲必需達到肯定的厚度，才能對人體起到愛護作用C[高壓作業(yè)服用銅絲編織，是實現(xiàn)靜電屏蔽，以達到對人體的愛護。]2．點電荷A和B，分別帶正電和負電，電荷量分別為4Q和Q，在A、B連線上，如圖所示，則電場強度為零的地方在()A．A和B之間 B．A右側C．B左側 D．A的右側及B的左側C[因為A帶正電，B帶負電，所以只有A右側和B左側它們的電場強度方向相反，因為QA＞QB，所以只有B左側，才有可能EA與EB等大反向，因而才可能有EA和EB矢量和為零的狀況。]3．一個不帶電的空心金屬球，在它的球心處放一個正電荷，其電場分布是下圖中的()ABCDB[由靜電平衡的學問知，金屬球殼殼內(nèi)場強為0，沒有電場線；外殼的外部感應出正電荷，向外輻射。故B選項正確。]4．一金屬球原來不帶電，現(xiàn)沿球直徑的延長線放置一勻稱帶電的細桿MN，如圖所示，金屬球上感應電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、b、c三點的場強大小分別為Ea、Eb、Ec，三者相比，則()A．Ea最大 B．Eb最大C．Ec最大 D．Ea＝Eb＝EcC[處于靜電平衡的導體內(nèi)部場強到處為零，故a、b、c三點的場強都為零。靜電平衡的導體內(nèi)部場強為零是感應電荷產(chǎn)生的電場與外電場疊加的結果，所以感應電荷在球內(nèi)某點產(chǎn)生的電場場強與MN在這一點形成的電場的場強等大反向。比較a、b、c三點的感應電場的場強，實質上是比較帶電細桿MN在這三點的場強。由于c點離MN最近，故MN在c點的場強最大，感應電荷產(chǎn)生的電場在c點的場強也最大。正確選項為C。]5．如圖所示，用金屬網(wǎng)把驗電器罩起來，再使帶電金屬球靠近驗電器，則下面關于驗電器箔片的說法正確的是()A．箔片張開B．箔片不張開C．帶電金屬球電量足夠大時才會張開D．箔片張開的緣由是金屬網(wǎng)罩感應帶電產(chǎn)生的電場B[靜電屏蔽：為了避開外界電場對儀器設備的影響，或者為了避開電器設備的電場對外界的影響，用一個空腔導體把外電場遮住，使其內(nèi)部不受影響，也不使電器設備對外界產(chǎn)生影響，故用金屬網(wǎng)把驗電器罩起來，再使帶電金屬球靠近驗電器，箔片不張開，故B正確，A、C、D錯誤。]6．如圖所示，在真空中有兩個點電荷A和B，電荷量分別為－Q和＋2Q，它們相距L，假如在兩點電荷連線的中點O有一半徑為r(2r<L)的空心金屬球，且球心位于O點，則球殼上的感應電荷在O點的場強為()A．eq\f(12kQ,L2)，水平向右 B．eq\f(12kQ,L2)，水平向左C．eq\f(3kQ,L2)，水平向右 D．eq\f(3kQ,L2)，水平向左A[兩個點電荷A和B在O點處產(chǎn)生的合場強大小為E1＝keq\f(Q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,2)))\s\up12(2))＋keq\f(2Q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,2)))\s\up14(2))＝eq\f(12kQ,L2)，方向水平向左。依據(jù)靜電平衡導體的特點可知，球殼上的感應電荷在O點處的場強大小與兩個點電荷A和B在O點處產(chǎn)生的合場強大小相等，方向相反，則球殼上的感應電荷在O點處的場強大小為E2＝E1＝eq\f(12kQ,L2)，方向水平向右，故A正確，B、C、D錯誤。]二、非選擇題(14分)7．如圖所示，邊長為L的正方形四個頂點A、B、C、D處依次放置有點電荷－2Q、＋2Q、－Q、＋2Q，試求正方形的中心O點處的場強。[解析]B、D兩點處的點電荷在O點處產(chǎn)生的場強等值反向。A點處的點電荷在O點處產(chǎn)生的場強大小為EA＝keq\f(2Q,r2)＝eq\f(k·2Q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)L))\s\up12(2))＝keq\f(4Q,L2)C點處的點電荷在O點處產(chǎn)生的場強大小為EC＝keq\f(Q,r2)＝eq\f(kQ,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)L))\s\up12(2))＝keq\f(2Q,L2)A、C兩