【同步练习】《7.静电现象的应用》(人教).docx

人民教育出版社 高二年级（选修3－1） 　　 畅言教育

《7．静电现象的应用》同步练习
◆ 选择题

1．导体处于静电平衡状态，下列说法正确的是（　　）
A．导体内部没有电场
B．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面
C．导体内部没有电荷的运动
D．以上说法均不正确
2．一个带有绝缘座的空心金属球壳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，使小球B与球壳A的内壁接触。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
3．如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后（　　）

A．a端的电势比b端的高
B．b端的电势比d点的低
C．a端的电势不一定比d点的低
D．杆内c处电场方向由c指向b
4．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．铜丝编织的衣服不容易拉破，所以用铜丝编织衣服
B．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内的电势保持为零，对人体起保护作用
C．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内的电场强度保持为零，对人体起保护作用
D．铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用
5．在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成的，医生护士要穿由导电材料制成的鞋子和棉布外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地，这样做是为了（　　）
A．消除静电 B．除菌消毒 C．应用静电 D．防止静电
6．某农村小塑料加工厂的高频热合机（焊缝机）产生的电磁波频率和电视信号频率接近，由于该村尚未通有线电视信号，空中的信号常常受到干扰，在电视荧屏上出现网状条纹，影响正常收看。为了使电视机不受干扰，可采取的办法是（　　）
A．将电视机用一个金属笼子罩起来
B．将电视机用一个金属笼子罩起来，并将金属笼接地
C．将高频热合机用一个金属笼子罩起来
D．将高频热合机用一个金属笼子罩起来，并将金属笼接地
7．在下列措施中，能将产生的静电尽快导走的是（　　）
A．飞机轮子上搭地线
B．印染车间保持湿度
C．复印图片
D．电工钳柄装有绝缘套
8．图为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是（　　）

A．到达集尘极的尘埃带正电荷
B．电场方向由集尘极指向放电极
C．带电尘埃所受电场力的方向与电场的方向相同
D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
9．如图所示，带正电的导体球A置于原来不带电的空腔导体球B内，a、c分别为导体A、B内的点，b为导体A和B之间的一点，下列说法正确的是（　　）

A．a、b、c三点的电势都相等
B．c点的场强为零，但电势最低
C．b点的场强为零，但电势大于零
D．a、b、c三点的场强都为零
10．已知把一个金属导体放入一个电场后，当达到静电平衡时，导体的表面是一个等势面。　　现有表面光滑的金属板水平放置，在其正上方固定有正点电荷Q，有一带电荷量为+q的外有绝缘层的小球以初速度v0从金属板左侧滑上，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．小球受到的电场力先增大后减小
B．点电荷Q对小球先做负功后做正功
C．小球先做加速度增加的减速运动后做加速度减小的加速运动
D．小球做匀速直线运动
11．关于静电平衡状态的特征说法正确的是（　　）
A．处于静电平衡状态的导体，内部的电势处处为零
B．处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零
C．处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直
D．处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面
12．如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷。在静电平衡后，下列物理量中等于零的是（　　）

A． 导体空腔内任意点的场强 B．导体空腔内任意点的电势
C．导体外表面的电荷量 D．导体空腔内表面的电荷量
13．如图所示，A是带正电的球，B为不带电的导体，A、B均放在绝缘支架上，M、N是导体B中的两点。以无限远处为电势零点，当导体B达到静电平衡后，说法正确的是（　　）

A．M、N两点电场强度大小的关系为EM＝EN＝0
B．M、N两点电势高低的关系为φM＞φN
C．M、N两点电势高低的关系为φM＞φN＞0
D．感应电荷在M、N两点产生的电场强度为EM′＞EN′
14．如图所示，将原来不带电的绝缘导体AB，置于带正电的点电荷C所形成的电场中，规定大地或无穷远处的电势为零，则有（　　）

A．绝缘导体上A、B两点的电势相等，且都为负值
B．绝缘导体上A点的电势高于B点的电势，且都为正值
C．绝缘导体上的感应电荷在导体内部一点D产生的场强大小等于点电荷C在D点产生场强的大小
D．如果用手指瞬间接触导体AB后再把C移走，则导体AB带上正电荷
15．如图所示，将原来不带电的金属导体杆放到一个电荷量为Q的小球旁边，则导体杆上感应电荷在a、b、c三点产生的场强大小关系是（　　）

A．Ea=Eb=Ec B．Ea<Eb<Ec C．Ea>Eb>Ec D．无法判断
16．下列哪些措施是为了防止静电产生的危害（　　）
A．静电复印 B．在高大的烟囱中安装静电除尘器
C．静电喷漆 D．在高大的建筑物顶端装上避雷针
17．一个金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是

A．A点的电场强度比B点的大
B．小球表面的电势比容器内表面的低
C．B点的电场强度方向与该处内表面垂直
D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同

答案和解析
1．D
【解析】导体处于静电平衡，导体内部不是没有电场，而是外电场与感应电荷产生的电场的合场强为零，但两电场仍然存在，故A错误；不能说没有电荷，净电荷只分布在外表面上，自由电子和正电荷仍存在，只是显中性，故B错误；导体内部的电荷（电子与正电荷）的热运动仍然存在，故C错误。
2．B
【解析】根据接触带电原理和静电平衡条件知，正负电荷先中和，剩余电荷只能分布在导体外表面，故B正确，ACD错误。
3．B
【解析】首先画出电场线（如图所示），沿电场线的方向电势降低，b端电势比d点低，B正确。金属杆ab静电平衡后是一个等势体，a端的电势等于b端的电势，也比d点的低，选项AC错误。静电平衡后的导体内部的电场为零，选项D错误。

4．C
【解析】当人体直接处于强大电场中时，很容易由于静电感应而被电到。但若被铜丝编织的衣服所包裹，当达到静电平衡时，铜丝衣服的屏蔽作用使人体内的电场强度保持为零，对人体起保护作用。
5．A
【解析】穿棉布外套是为了防止摩擦起电，摩擦产生的静电积累多了会产生电火花，而乙醚为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸。所以穿导电材料制成的鞋子且设备接地良好，即及时导走产生的电荷，消除静电。
6．D
【解析】为了使电视机能接收电磁波信号，但又不接收高频热合机产生的电磁波，应将高频热合机产生的电磁波信号屏蔽，而接地金属笼子具有屏蔽内电场的作用，故选项D正确。
7．AB
【解析】飞机在飞行中与空气摩擦时，飞机外表面聚集了大量的静电荷，降落时会对地面的人员带来危害及火灾隐患，因此飞机降落时要及时导走机身聚集的静电，采取的措施是在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎；在印染工作车间也同样容易产生静电，静电会给车间带来火灾隐患，为防止火灾发生，其中的安全措施之一就是使车间保持湿度，从而通过湿润的空气及时导走静电；在复印图片环节中，刚好需要应用静电；电工钳柄装有绝缘套是防止导电，保护电工的安全。
8．BD
【解析】电子吸附尘埃使尘埃带负电，受力方向与电场的方向相反，AC错误。
9．B
【解析】将带正电的导体球A放入不带电的空腔导体球B中，当静电平衡时，B空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面，内部场强处处为零，电场线辐射状向外，沿电场线的方向电势降低，故a、b、c三点的电势相依次降低，c点的电势最小，导体内部的场强为零，根据点电荷的场强公式知，b点的电场强度不为零，故B正确。
10．AD
【解析】根据库仑定律可知，两电荷之间的距离先是减小后又增大，故小球受到的电场力先增大后减小，A正确；金属板在Q的电场中达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受到的电场力与金属板表面垂直，电场力不做功，在金属板上向右运动的过程中，电场力不做功，根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动。故BC错误D正确。
11．BCD
【解析】处于静电平衡状态的导体，其内部的电荷不再受静电力的作用，故内部的场强处处为零，B正确；外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直，C正确；处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面，D正确；但内部的电势并不处处为零，而是大小相等电势差为零，A错误。
12．ABD
【解析】因为接地空腔导体里面无电荷，带电体Q感应远端为正电荷，近端为负电荷，导体接地，说明远端为地球，近端为导体，故导体外表面带负电荷，外表面的电荷量不为零，C错误；而空腔内由于静电屏蔽的作用，其内部的场强为零，故A正确；但因为无穷远处的电势为零，而地球相当于很远的地方，故地球上电势为零，而导体与地球相连，是一个等势体，故导体空腔内任意点的电势也为零，B正确；导体空腔内表面的电荷量为零，即内表面没有电荷，D正确。
13．AD
【解析】M、N两点的场强为导体球与B上感应电荷在这两处的场强之和，合场强的大小为零，即；而带电球A在M、N两点产生的场强不同，故B上感应电荷在M、N两点产生的电场强度不相等，根据点电荷电场强度公式可知，离A越远，电场强度越小，则感应电荷在M、N两点产生的电场强度，故AD正确；处于静电平衡的导体，其整体是等势体，故，故BC错误。
14．C
【解析】处于静电平衡的导体，表面是等势面，导体是等势体，所以绝缘导体上A、B两点的电势相等，电场线从C到导体，再到无穷远，导体的电势高于大地的电势，为正值，所以A错误，B错误；处于静电平衡的导体内部的电场强度为零，D点的合场强为零，感应电荷在D点产生的电场强度与电荷C在D点产生的电场强度大小相等方向相反，所以C正确；用手指瞬间接触导体，大地上的电子转移到导体上，电子与导体右端的正电荷中和了，再把C移走后，导体AB带上负电荷，所以D错误。
15．B
【解析】处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，即导体杆上感应电荷在某处产生的场强与带电小球产生的场强等大反向，由知Ea<Eb<Ec，故B正确。
16．D
【解析】静电复印、静电喷漆以及在高大的烟囱中安装静电除尘器都是利用了静电知识；而在高大的建筑物顶端装上避雷针是防止静电的危害，故选D。
17．C
【解析】由题图知B点的电场线比A点的密集，所以B点的电场强度比A点的大，故A错误；根据沿电场线的方向电势降低可知，小球表面的电势比容器内表面的高，所以B错误；电场线的方向与等势面垂直，所以B点的电场强度方向与该处内表面垂直，故C正确；由于A、B两点在同一等势面上，故无论将检验电荷以怎样的路径从A点移到B点，电场力所做的功都为零，所以D错误。

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