1.7静电的利用和防护 同步练习（Word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册
1.7静电的利用和防护 同步练习（解析版）
1．关于静电场，下列说法正确的是（ ）
A．处于静电平衡状态的导体是个等势体，表面不一定是等势面
B．处于静电平衡状态的导体，内部的电场不为0
C．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低
D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
2．下列说法正确的是（ ）
A．电荷处在电势越高的地方电势能越大
B．电场中电场强度越大的地方，电势越高
C．电势降落的方向必定是场强的方向
D．处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零
3．如图所示，A是带正电的小球，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。当导体B达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　）
A．左端感应出正电荷，右端感应出负电荷
B．M、N两点电场强度大小的关系为EM>EN
C．M、N两点电场强度大小的关系为EM=EN
D．若把A移走，则左端和右端仍显电性
4．如图所示，在一个半径为R的均匀金属球壳左侧M点放置一个带电量为-q的点电荷，O点为球壳的球心，已知M、O、N三点在一条直线上，，。静电力常量为K，球壳上感应电荷在N点产生的电场强度大小为（　　）
A． B． C． D．
5．在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”．在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响．空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰．下列说法正确的是（　　）
A．场是一种人为假设，实际是不存在的
B．航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力
C．在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为0
D．外电场在空腔导体的内部产生的场强为0，所以外电场被屏蔽
6．以下说法正确的是（ ）
A．元电荷就是带电量为的点电荷
B．与某点电荷距离相同的两处的电场强度一定相同
C．电场是客观存在的，并由法拉第首先提出用电场线去描绘
D．小汽车上有一根露在外面的小天线主要是为了防止静电产生的危害
7．如图所示为处于静电场中某空腔导体周围的电场分布情况，实线表示电场线，虚线表示等势面，A、B、C为电场中的三个点，O为空腔导体内的一点，已知处于静电平衡的导体是个等势体，规定无穷远处的电势为0．下列说法正确的是（ ）
A．O点的电势为零
B．A点的电场强度大小小于B点的电场强度
C．导体表面的电场线与导体表面不垂直
D．将正电荷从A点移到C点，电场力做正功
8．如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，以达到除尘的目的。下列表述不正确的是（　　）
A．到达集尘极的尘埃带负电荷
B．电场方向由放电极指向集尘极
C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反
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，带正电的金属球A，放置在不带电的金属球B附近，M、N是金属球B表面上的两点．下列说法中正确的是（　　）
A．M点处带正电，N点处带负电，且M点电势高于N点电势
B．M点处带正电，N点处带负电，且M点电势等于N点电势
C．M点处带负电，N点处带正电，且M点电势高于N点电势
D．M点处带负电，N点处带正电，且M点电势等于N点电势
10．如图所示，把原来不带电的金属壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入金属壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡状态后，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
11．如图所示，在一个导体球壳内放一个电荷量为+Q的点电荷，用表示球壳外任一点的场强，下列说法正确的是（　　）
A．当开关S断开，+Q在壳内任意一点，均为0
B．当开关S断开，+Q在壳内的中点，为0
C．当开关S闭合，+Q在壳内任意一点，均为0
D．当开关S闭合，只有当+Q在壳内中点时，为0
12．一个带电导体周围的电场线和等势面的分布情况如图所示，关于图中各点的场强和电势的关系，下列描述正确的是
A．1、2两点的场强相等
B．2、3两点的场强相等
C．1、2两点的电势相等
D．2、3两点的电势相等
13．如图所示，一个不带电的表面绝缘的导体P正在向带正电的小球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，则下列说法中正确的是 ( )
A．B端的感应电荷为负电荷
B．导体内场强越来越大
C．导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强
D．C、B两点的电势始终相同
14．如图所示，将一个半径为的不带电的金属球放在绝缘支架上，金属球的右侧与球心等高处放置一个电荷量为的带正电的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离也为。由于静电感应在金属球上产生感应电荷。设静电力常量为。则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况，以下说法中正确的是（　　）
A．电荷与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向的
B．感应电荷在金属球球心处激发的电场场强，方向向左
C．感应电荷全部分布在金属球的表面上
D．金属球右侧表面的电势高于左侧表面
15．如图所示，把一个不带电的枕形金属导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是：
A．闭合K1，有电子从地流向枕形导体
B．闭合K1，有电子从枕形导体流向地
C．闭合K1，再断开K1时，导体电势小于零
D．闭合K2，再断开K2时，并移走带正电的小球，导体电势小于零
16．如图所示，点电荷A和B带电荷量分别为3.0×10－8C和－2.4×10－8C，彼此相距6cm；若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1cm的金属球壳，求球壳感应电荷在该中点处产生的电场强度。
参考答案
1．D
【详解】
试题分析：处于静电平衡状态的整个导体是一个等势体，表面是等势面，内部场强处处为0，故A B错误；沿电场线的方向，电势降低，与场强大小无关，故C错误；任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向，故D正确．
考点：电势差与电场强度的关系
名师点睛：处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，电荷全部分布在表面．且导体是等势体．
2．D
【详解】
试题分析：负电荷在低电势处电势能大，正电荷在高电势处电势能大，A错误；电势是人为规定的，与电场强度无关，B错误；沿场强方向电势一定降低，但电势降落的方向不一定是场强的方向，应该是电势降落最快的方向才是场强的方向，故C错误；处于静电平衡状态的导体内部，原电场与感应电荷产生的附加电场完全抵消，场强处处为零，故D正确．
考点：考查了电场强度，电势，电势能
【名师点睛】根据公式分析电势能与电势的关系；电场强度与电势无关；电势降落最快的方向才是场强的方向；处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零．
3．C
【详解】
A．根据静电感应原理，当导体B达到静电平衡后，左端感应出负电荷，右端感应出正电荷，故A错误；
BC．当导体B达到静电平衡后，其内部电场强度处处为0，故M、N两点电场强度大小相等，故B错误，C正确；
D．若把A移走，则左端和右端电荷中和，不显电性，故D错误。
故选C。
4．A
【详解】
根据点电荷电场强度公式
方向由N指向O；由于静电平衡，球壳为等势体，球壳内部N点的电场强度为零，M处点电荷在N点产生的电场强度与球壳上感应电荷在N点产生的电场强度大小相等、方向相反，所以球壳上感应电荷在N点产生的电场强度大小
方向由O指向N。
选项A正确。
5．C
【详解】
场是看不见，摸不着，但是物质形态存在的．所以A错误．航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中物体间没有相互作用力，但仍存在重力．所以B错误．由于静电屏蔽作用，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响．所以导体腔内任意点的场强为零，C正确．外电场在空腔导体的内部产生的场强，与感应电荷在内部的电场强度相互叠加后为0，所以D错误;故选C．
点睛：解决本题的关键知道静电平衡时：导体内部场强为零、电荷只分布在导体的外表面、导体是等势体，外表面是一个等势面．
6．C
【详解】
元电荷是表示跟电子或质子所带电量数值相等的电量，是电荷量的单位，故A错误；与某点电荷距离相同的两处的电场强度大小一定相同，故B错误；电场是客观存在的，由法拉第首先提出用电场线去描绘，故C正确；汽车上有一根露在外面的小天线主要是为了更好接受无线电信息，与防止静电产生的危害无关；故D错误；故选C．
7．B
【详解】
试题分析：处于静电平衡状态的导体其内部电场强度处处为零，电势不为零，其表面为等势面，而电场线与等势面垂直，故A、C错误；电场线密集处电场强度大，电场线稀疏处电场强度小，故，B正确；A、C在同一等势面上，电势差为零，，将正电荷从A点移到C点，电场力做功为零，故D错误．
考点：电场线、等势面的特点，静电平衡，电场力做功的特点．
8．B
【详解】
A．尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电，A不符题意；
B．由于集尘极与电池的正极连接，电场方向有集尘板指向放电极，B符合题意；
C．负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反，C不符题意；
D．根据可得，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D不符题意；
故选B。
9．D
【分析】
物体带电有接触起电，有感应带电，有摩擦起电，对于感应带电，是利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原理，且带电体是等势体；
【详解】
带电的金属球A靠近不带电的金属球B，由于电荷间的相互作用，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，导致金属球B中的自由电子向右侧移动，M点由于多电子，因此M点处带负电，N点由于少电子，因此N点处带正电，但整个金属球B是处于静电平衡的导体，其整体是等势体，故M、N点电势相等，故ABC错误，D正确．
【点睛】
本题重点掌握感应起电的本质是电荷的转移，当金属导体处于电场时会出现静电平衡现象，整个金属导体是一个等势体，最容易犯的错是没有考虑静电平衡，认为N点电势高于M点，做题时需要特别注意．
10．D
【详解】
由于静电感应，金属球壳B内壁感应出负电荷，A带正电，则B的空腔内电场强度不为零．金属球壳B外表面接地，大地中电子跑到球壳B上将正电荷中和，所以B带负电．静电平衡后，金属球壳B是一个等势体．D正确，
思路分析：静电平衡后，由于静电感应，金属球壳B内壁感应出负电荷，外表面接地，不带电．B的空腔内电场强度不为零．金属球壳B是一个等势体．
试题点评：本题考查对于感应起电的理解能力．抓住静电平衡导体的特点，就能正确解答．
11．C
【详解】
AB．当开关S断开，不论+Q在壳内何处，由于静电感应，球壳内外表面出现等量异种电荷，内表面出现负电荷，外表面出现正电荷，外表面的正电荷在空间产生场强，都不为0，故AB错误；
CD．当开关S闭合，球壳上的电荷被导入地下，这时不论+Q放在何处，均为0，故C正确，D错误。
故选C。
12．C
【详解】
试题分析：点1和2在同一条等势面上，故这两点的电势相等，选项C正确；点1相对于点2圆周的电场线较密集，故点1的场强大于点2的场强，选项A错误；点2与点3在同条电场线上，沿着电场线，电势是降低的，故3点的电势大于2点的电势，选项D错误；二个点周围的电场线疏密程度不同，故二个点的电场强度是不相等的，选项B错误．
考点：电场强度与电势．
13．CD
【详解】
试题分析：A、导体P处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体的右端B要感应出正电荷，在导体的左端C会出现负电荷，故A错误，处于静电平衡的导体内场强为0，故B错误．在C点和B点的场强由导体上的感应电荷和正电的小球Q共同叠加产生，并且为0，
正电的小球Q在C点的场强大于B点的场强，所以导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强，故C正确．处于静电平衡的导体是等势体，B两点的电势始终相同，故D正确．
故选CD．
考点：考查了静电感应
点评：感应带电，这是使物体带电的一种方法，根据异种电荷互相吸引的原理可知，靠近的一端会带异种电荷．
14．AC
【详解】
A．电荷与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向，金属球内部合电场为零，电荷不再会移动，处于静电平衡状态，故A正确；
B．感应电荷在金属球球心处激发的电场场强与点电荷在球心处产生的电场强度大小，方向相反，即为，故B错误；
C．由于金属球感应电荷产生的电场导致内部电荷分布在金属球的表面上，故C正确；
D．静电平衡的导体是一个等势体，导体表面是一个等势面，故D错误；
故选AC。
15．AD
【详解】
试题分析：枕形导体在带正电的金属棒附近时，枕形导体上的自由电子会向金属棒的右边运动，金属棒的右端因有了多余的电子而带负电，左端因缺少电子而带正电；而当闭合任何开关时，导体就会与大地连接，会使大地的电子流入枕形导体，故A正确，B错误；闭合任何开关后，枕形导体与大地处于静电平衡时，它们是个等势体，枕形导体的电势与大地的电势相等，都等于0；故C错误；闭合任何开关时，导体就会与大地连接，会使大地的电子流入枕形导体，导体带上负电荷；再断开K2时，并移走带正电的小球，导体带负电，由电场线从大地指向导体，所以导体的电势一定小于0．故D正确．故选AD．
考点：静电平衡
【名师点睛】本题考查电荷的转移，有一定的难度，关键知道由于异种电荷相互吸引，大地的负电荷（自由电子）会转移到导体上．
16．5.4×105N/C，方向由O指向A
【详解】
＋q1在O点的场强大小为
E1＝＝3×105N/C
方向由O指向B；－q2在O点的场强大小为
E2＝＝2.4×105N/C
方向由O指向B，设感应电荷在O点的场强为E3，由静电平衡条件知
E3＝E1＋E2＝5.4×105N/C
方向由O指向A