选修3-1第一章静电场第七节静电现象的应用
第I卷(选择题)
评卷人
得分
一、选择题
1.如图所示,在孤立点电荷+Q的电场中,金属圆盘A处于静电平衡状态.若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内,试在圆盘A内作出由盘上感应电荷形成的电场的三条电场线(用实线表示,要求严格作图).
2.如图所示,金属球壳A带有正电,其上方有一小孔a,静电计B的金属球b用导线与金属小球c相连,以下操作所发生的现象正确的是 ( )
A.将c移近A,但不与A接触,B会张开一定角度
B.将c与A外表面接触后移开A,B会张开一定角度
C.将c与A内表面接触时,B不会张开角度
D.将c从导线上解下,然后用绝缘细绳吊着从A中小孔置入A内,并与其内壁接触,再提出空腔,与b接触,B会张开一定角度
3.如图,静电植绒时,真空中带负电的绒毛一旦与布匹上的粘合剂接触就粘贴在布匹上,则带负电绒毛落向布匹的过程中
A.做匀速运动
B.做加速运动
C.电势能逐渐增大
D.电势能逐渐减小
4.如图所示,把一个带正电的小球放置在原来不带电的枕形导体附近,由于静电感应,枕形导体的a、b端分别出现感应电荷,则
A.枕形导体a端电势高于b端电势
B.仅闭合S1,有电子从大地流向枕形导体
C.仅闭合S1,有电子从枕形导体流向大地
D.仅闭合S2,有正电荷从枕形导体流向大地
5.对于真空中电量为Q的静止点电荷而言,当选取离点电荷无穷远处的电势为零时,离点电荷距离为r处电势为(k为静电力常量)。如图所示,一质量为m、电量为q可视为点电荷的带正电小球用绝缘丝线悬挂在天花板上,在小球正下方的绝缘底座上固定一半径为R的金属球,金属球接地,两球球心间距离为d。由于静电感应,金属球上分布的感应电荷的电量为q′。则下列说法正确的是( )
A.金属球上的感应电荷电量
B.金属球上的感应电荷电量
C.绝缘丝线中对小球的拉力大小为
D.绝缘丝线中对小球的拉力大小
6.已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为,其中为平面上单位面积所带的电荷量,为常量。如图所示的平行板电容器,极板正对面积为S,其间为真空,带电荷量为Q。不计边缘效应时,极板可看作无穷大导体板,则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为
A.和 B.和
C.和 D.和
7.关于家庭安全用电,下列做法正确的是
A.将移动插座远离水池
B.用湿抺布擦去工作中电器上的灰尘
C.使用洗衣机时,电器外壳不接地
D.消毒碗柜、电饭煲和电冰箱同时使用一个移插座
8.下列不属于预防静电危害的做法是
A.在高大的建筑物顶端安装避雷针
B.水泥厂利用静电除去废气中的粉尘
C.在制造轮胎的橡胶中添加导电材料
D.行驶中的油罐车尾带一条拖地的铁链
9.下列做法中属于防止静电产生危害的是( )
A.在高大的建筑物顶端装避雷针
B.小汽车上装有一根露在外面的小天线
C.在高大的烟囱中安装静电除尘器
D.汽车制造厂车间里进行静电喷漆
10.低碳环保是我们现代青年追求的生活方式。如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,当铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机,蚊香放出的烟雾会被电极吸附,停止转动手摇起电机,蚊香的烟雾又会袅袅上升。关于这个现象,下列说法中正确的是:
A.烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上
B.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小
C.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大
D.同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变,离铝板越近则加速度越小
11.下列图片显示的技术中,属于防范静电危害的是( )
A.静电复印 B.静电喷涂 C.避雷针 D.静电除尘
12.如图是静电分选装置。将磷酸盐和石英的混合颗粒由传送带送至两个带电平行板上方的中部,经过电场区域下落。磷酸盐颗粒带正电,石英颗粒带负电,两种颗粒的比荷相同,不计颗粒间的静电力,下列说法正确的是
A.磷酸盐颗粒落在左侧
B.石英颗粒落在左侧
C.颗粒具有大小相等的加速度
D.磷酸盐颗粒电势能增加,石英颗粒电势能减小
13.关于电磁现象,下列说法正确的是
A.MP3的耳机是把电信号转化为声信号
B.煤气灶电子打火针尖做成球形比做成针尖状好,有利于和空气接触
C.连接电路的导线一般用电阻率较小的铝或者铜制作,必要时可在导线上镀银
D.丽水某地的避雷针,打雷时电流方向向下,地磁场的作用使其受到安培力方向向西
14.如图所示,为静电除尘器除尘原理的示意图。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同
D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
15.下列用电器中,利用静电的吸附作用进行工作的是( )
A.电饭煲 B.电话机 C.复印机 D.电冰箱
16.冬天脱毛线衫时,静电经常会跟我们开个小玩笑,下列一些相关的说法中正确的是( )
A.在脱衣过程中,内外衣间摩擦起电,内衣和外衣所带的电荷是异种电荷
B.在脱衣过程中,有时会听到“啪”的声音,这是由于内外衣服上电荷放电引起的
C.如果内外两件衣服可看做电容器的两极,并且在将外衣脱下的某个过程中两衣所带的电量不变,随着两衣间距离的增大,两衣间电容变小,则两衣间的电势差也将变小
D.脱衣时如果人体也带上了正电,当手接近金属门把时,由于手与门把间的空气电离会造成对人体轻微的电击。
17.请用学过的电学知识判断下列说法正确的是( )
A.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B.制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C.小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D.打雷时,呆在汽车里比呆在木屋里要危险
18.如图所示,验电器A不带电,验电器B的上面安装有几乎封闭的金属圆筒C,并且B的金属箔片是张开的,现手持一个带绝缘棒的金属小球D,使D接触C的内壁,再移出与A的金属小球接触,无论操作多少次,都不能使A带电,这个实验说明了( )
A.C是不带电的 B.C的内部是不带电的
C.C是带电的 D.C的表面是不带电的
19.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )
20.(多选)下列措施中,属于防止静电危害的是( )
A.油罐车后有一条拖在地上的铁链条
B.小汽车上有一根露在车面上的小天线
C.在印染厂中保持适当的湿度
D.在地毯上夹杂0.05~0.07 mm的不锈钢丝导电纤维
21.关于电现象,下列说法中正确的是
A.感应起电是利用静电感应,使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程
B.带电现象的本质是电子的转移,中性物体得到多余电子就一定带负电,失去电子就一定带正电
C.摩擦起电是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量同种电荷
D.当一种电荷出现时,必然有等量异种电荷出现,当一种电荷消失时,必然有等量异种电荷同时消失
22.请用学过的电学知识判断下列说法正确的是
A.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B.制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C.小鸟停在单相高压输电线上会被电死
D.打雷时,呆在汽车里比呆在木屋里要危险
23.如图,静电喷涂时,喷枪喷出的涂料微粒带负电,被喷工件带正电,微粒只在静电力作用下向工件运动,最后吸附在其表面.微粒在向工件靠近的过程中( )
A.不一定沿着电场线运动
B.所受电场力大小不变
C.克服电场力做功
D.电势能逐渐减小
24.如图,一带有绝缘座的空心球壳A带有4×10-8C的正电荷,一带绝缘柄的金属球B带有-2×10-8C的负电荷,通过A上的小孔使B和A的内表面接触,则A.B各自带电为 ( )
A.QA=10-8C, QB =10-8C
B.QA =0, QB =2×10-8C
C.QA =2×10-8C, QB =0
D.QA =-2×10-8C,QB =2×10-8C
25.下列说法正确的是( )
A.元电荷就是质子
B.带电体所带电荷量一定是元电荷的整数倍
C.点电荷一定是带电量很少的带电体
D.处于静电平衡的导体的内部可能有净电荷
26.下列哪些做法不是属于防止静电危害的措施( )
A.印染厂保持适当的湿度
B.油罐车运油时要装上一条拖地的金属链
C.在地毯中夹杂0.05mm~0.07mm的不锈钢丝导电纤维
D.做静电实验时,实验室要通气,以避免空气中有过多的二氧化碳、水蒸气或各种离子
27.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,说法错误的是( )
A.M、N两点电场强度大小关系为EM=EN=0
B.M、N两点电势高低关系为φM=φN
C.M、N两点电势高低关系为φM>φN>0
D.感应电荷在M、N两点产生的电场强度EM′>EN′
28.如图所示,在两个固定电荷+q和-q之间放入两个原来不带电的导体,1、2、3、4为导体上的四个点,在达到静电平衡后,各点的电势分别是φ1、φ2、φ3、φ4,则( )
A.φ4>φ3>φ2>φ1 B.φ4=φ3>φ2=φ1
C.φ4<φ3<φ2<φ1 D.φ4=φ3<φ2=φ1
29.如图中是一块宽大的接地金属板的截面。在板的右侧面附近的P点有一带+q的固定的点电荷,当金属板处于静电平衡状态时,正确的是( )
A.板的左侧面上分布有正的感应电荷,而右侧面上分布有负的感应电荷
B.感应电荷在板上任何一点的电场强度方向都是由P点指向该点
C.接地线断开后,板上各点电势仍等于地电势
D.板内离P点最近的一点合场强最大
30.如图是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧.对矿粉分离的过程,下列表述正确的有( )
A.带正电的矿粉落在右侧
B.电场力对矿粉做正功
C.带负电的矿粉电势能变大
D.带正电的矿粉电势能变小
第II卷(非选择题)
评卷人
得分
二、填空题
31.长为l的导体棒原来不带电,现将一带电荷量为+q的点电荷放在距棒左端R处,如图所示.当棒达到静电平衡后,棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度大小等于________,方向为________.
32.如图所示,一个验电器用金属网罩罩住,当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时,验电器的箔片 (填“张开”或“不张开”),我们把这种现象称之为 。
33.如图所示,两个互相接触的导体A和B不带电,现将带正电的导体C靠近A端放置,三者均有绝缘支架。若先将A.B分开再移走C,则A带________电,B带________电;若将C移走,再把A.B分开,则 A.B带电情况为 _______
34.如图所示,导体AB与地面绝缘,将带正电的物体C靠近AB,用手接触一下B端,放开手再移去C,则此时AB 带__ ____电,若用手接触一下A端,放开手再移去C,则此时AB带__ ____电。
35.如图所示,导体AB与地面绝缘,将带正电的物体C靠近AB,用手接触一下B端,放开手再移去C,则此时AB 带__ ____电,若用手接触一下A端,放开手再移去C,则此时AB带__ ____电。
36.如图所示,用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B,B的金属箔张开,这时金属箔带________电;若在带电棒A移开前,用手摸一下验电器的小球后离开,然后移开A,这时B的金属箔也能张开,它带________电.
37.如图所示,当带正电的绝缘空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接时,则验电器带电电性__________.
38.(2分)如图,验电器A与B的顶端各安装了一个上端开有小孔的金属圆筒,验电器B带有正电荷,用带有绝缘柄的金属小球C,把C与筒B的______壁接触后,再与筒A的_____壁接触,重复多次,就能将B上的电荷尽量多的搬至筒A。(提示:本题的两空格中填写“内”或“外”)
39.家用的燃气灶常常安装电子点火器,如甲图,电子点火器的放电电极做成了针尖形。
(1)这样做的目的是_______________________________________________。
(2)乙图是实验室中的验电器,它的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状,这样做的目的是___________________________________________。
40.如图所示,用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B,B的金属箔张开,这时金属箔带________电;若在带电棒A移开前,用手摸一下验电器的小球后离开,然后移开A,这时B的金属箔也能张开,它带________电.
41.长为L的金属杆原来不带电,在距其左端r处放一个电荷量为q的点电荷,则金属杆中点处的场强为 ,金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的场强大小为 .
42.如图所示,两个互相接触的导体A和B不带电,现将带正电的导体C靠近A端放置,三者均有绝缘支架。请判断A、B带电情况如何
①若先将A、B分开再移走C,则A ,B ;
②若先将C移走再把A、B分开,则A ,B 。(6分)
43.避雷针利用 原理来避电:带电云层靠近建筑物时,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电,逐渐中和云中的电荷,使建筑物免遭雷击.
44.下列有关生活中的静电,其中是利用静电技术的是__________________
①静电除尘? ②飞机轮胎用导电橡胶制成? ③静电复印? ④雷雨天不能在高大树木下避雨?
45.如图所示,在真空中有两个点电荷A和B,所带的电荷量分别为-Q和+2Q,它们相距为L,O点是A、B连线的中点.如果在两点电荷的连线上放一个半径为r(2r46.如图所示,长为的水平导体棒原来不带电,现将一带电量为Q的点电荷放在距棒左端 R处,当达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒内距离左端处产生的场强大小等于____________,方向__________。
47.一带电导体如图所示,已知导体表面上A点场强EA=100N/C,B点场强EB=10N/C.今有一点电荷在电场力作用下第一次由A到无限远,第二次由B到无限远,两次最初的加速度之比aA:aB=________________;若初速度均为零,则末速度大小之比VA:VB=________________.若把一个电子从A处表面移到B处表面,电场力作总功为_____________.
48.(4分)如图7所示,长为的导体棒原来不带电,现将一带电荷量为+q的点电荷放在距棒左端R处,当达到静电平衡后,棒上的感应电荷在棒内距右端l/3处产生的场强大小为
49.避雷针利用 原理来避雷:当带电云层靠近建筑物时,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放出,逐渐中和云层中的电荷,使建筑物免遭雷击。
50.如图所示,Q带负电荷,金属导体P由于静电感应,两端感应电荷的电性分别是:导体P的a端带______电荷,b端带________电(填“正、负”),静电平衡后P内部的场强___________零(填“大于、小于、于”)
评卷人
得分
三、实验题
51.如图,一对对置的枕形导体A和B分别安放在两根绝缘支柱上,AB彼此接触,操作如下:
第一步:将带正电荷的物体C移近导体A,然后保持不动, (A或B)端出现负感应电荷,另一端出现正感应电荷。
第二步:取一根导线,连接A的左端和B的右端,导线中 (有或无)瞬间电流,撤走导线。
第三步:把A、B分开,再将物体C移去。
第四步:再取一根导线,连接A的左端和B的右端,导线中 (有或无)瞬间电流。
52.如图所示,一个验电器用金属网罩罩住,当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时,验电器的箔片 (填“张开”或“不张开”),我们把这种现象称之为 。此时,金属网罩的感应电荷在网罩内部空间会激发一个电场,它的场强大小为 ,方向为 。
53.用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带____电荷,毛皮带____电荷。当橡胶棒带有2.7×10-9库仑的电量时,电荷量为1.6 ×10-19库仑的电子有_______个,是从_____移到____上。
54.如图1-1-5所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B,此时,上、下丝线受的力分别为TA、TB;如果使A带正电,B带负电,上、下丝线受力分别为TA′ TB′______。(填“变大”或“变小”或“不变”)
评卷人
得分
四、计算题
55.如图所示,在不带电的半径为R的导体球附近一点A处,从无限远处移来一点电荷,点电荷的电荷量为q,若A点到球面的距离为L,当达到静电平衡时,导体球上的感应电荷在球心O处产生的场强的大小等于多少?其方向如何?
评卷人
得分
五、简答题
56.如图所示,当带正电的绝缘空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接时,问验电器是否带电?
参考答案
1.如图;
【解析】
试题分析画出感应电荷形成的附加电场在圆盘A内的三条电场线(实线),如图所示.导体A处于静电平衡状态,因此内部每点的合场强都为零,即导体A内的每一点,感应电荷产生的电场强度都与点电荷Q在那点的电场强度大小相等、方向相反,即感应电荷的电场线与点电荷Q的电场线重合,且方向相反.
考点:静电感应;电场线。
2.AB
【解析】
试题分析:若将c移近A,但不与A接触,则A上所带的正电荷会将cb中的正电荷斥向金箔而使B张开一定角度,选项A正确;当将c与A外表面接触后移开A,金箔会带正电,则B会张开一定角度,选项B正确;把c与A的内表面接触,静电平衡后,电荷只分布在外表面,但静电计仍处于外表面,则B指针会张开.故C错误;因A的内表面不带电,则将c与A的内表面接触时c不带电,故再提出空腔,与b接触时,B不会张开一定角度,选项D错误;故选AB.
考点:静电感应.
3.BD
【解析】
试题分析:有题知,绒毛带负电,金属网间的电场强度方向向上,所以绒毛所受的电场力向下,做加速运动,A错B对;电场力对绒毛做正功,其电势能逐渐减小,C错D对。
考点:本题考查了带电粒子在电场中的运动及电场力做功与电势能的关系
4.B
【解析】
试题分析:处在电场中的导体静电平衡状态下为等势体,所以a端电势等于b端电势,A错误;因为导体处于正电荷产生的电场中,电势大于零,而大地的电势为零,所以自由电子会从低电势流向高电势,故有电子从大地流向枕形导体,B正确C错误;金属导体中只有自由电子可以移动,D错误;
考点:考查了静电感应
5.A
【解析】
试题分析:金属球上感应电荷在球面上(包括内部)产生的电势为:;q在O点的电势为:;由于O点的电势为零,故:φ1+φ2=0;联立解得:;故A正确,B错误;若金属球上的感应电荷全部集中在球心处,则绝缘丝线中对小球的拉力大小为:F=mg+F=mg+,但由于静电吸引作用,金属球上的感应电荷偏向上方,故两者的静电引力大于,既绝缘丝线中对小球的拉力大小大于;故C D错误;故选:A.
考点:电势;库仑定律;物体的平衡.
6.D
【解析】由公式,正负极板都有场强,由场强的叠加可得,电场力,故选D。
【考点定位】考查电场知识。
7.A
【解析】
试题分析:因水是导体,故要将移动插座远离水池;用湿抺布擦去工作中电器上的灰尘;使用洗衣机时,电器外壳不接地;消毒碗柜、电饭煲和电冰箱同时使用一个移插座,这些都不符合安全用电的原则,故选A.
考点:安全用电。
8.B
【解析】
试题分析:在高大的建筑物顶端安装避雷针;在制造轮胎的橡胶中添加导电材料;行驶中的油罐车尾带一条拖地的铁链,这些都属于预防静电的危害的做法;而水泥厂利用静电除去废气中的粉尘是利用静电的做法,故选B。
考点:静电的防止和利用.
9.A
【解析】
试题分析:在高大的建筑物顶端装避雷针属于防止静电产生危害,A正确;小汽车上装有一根露在外面的小天线是为了接受电磁波信号,B错误;在高大的烟囱中安装静电除尘器、汽车制造厂车间里进行静电喷漆属于静电现象应用,CD错误;
考点:考查了静电现象应用与预防
10.CD
【解析】
试题分析:当接通静电高压时,存在强电场,它使空气电离而产生阴离子和阳离子.负离子在电场力的作用下向正极移动时,碰到烟尘微粒使它带负电.因此带电尘粒在电场力的作用下,向铝板移动,被吸附到铝板上,故A错误;烟尘向铝板运动的时,在电场力作用下做加速运动,所以离铝板越近速度越大,故B错误,C正确;根据针尖端的电场线密集,同一微粒离铝板越近则所受的电场力越小,则加速度越小,故D正确;故选CD。
考点:静电除尘.
11.C
【解析】
试题分析:静电复印、静电喷涂、静电除尘是利用静电使墨粉或粉尘带电奔向电极运动,所以是利用静电,避雷针是利用导线将云层中的静电导走,所以属于防范静电危害,即C正确,ABD均错误。
考点:本题考查静电的防范
12.AC
【解析】
试题分析:因为磷酸盐颗粒带正电,石英颗粒带负电,而装置的左极板带负电,右极板带正电,故磷酸盐颗粒由于受到向左的电场力而落在左侧,石英颗粒由于受到向右的电场力而落在右侧,选项A正确,B错误;由于电场E相同,两种颗粒的比荷相同,故颗粒具有的加速度大小a=也相等,所以选项C正确;两种颗粒都在电场力的作用下运动,电场力做正功,它们的电势能都是减小的,故选项D错误。
考点:电场力做功,牛顿第二定律。
13.AC
【解析】
试题分析:MP3的耳机是把电信号转化为声信号,选项A正确;煤气灶电子打火针尖是利用尖端放电来引燃煤气的,故应做成针尖状好,选项B错误;连接电路的导线一般用电阻率较小的铝或者铜制作,必要时可在导线上镀银,可减小电阻和发热量,选项C正确;丽水处于北半球,地磁场的水平分量向北,由左手定则,打雷时电流方向向下,地磁场的作用使其受到安培力方向向东,选项D错误。
考点:电磁现象。
14.D
【解析】
试题分析:集尘极连接电源正极,需使尘埃带负电,才能受到集尘极吸引而向集尘极靠近,A错误;电场方向由正极(高电势)指向负极(低电势),B错误;带负电的尘埃所受电场力的方向与电场方向相反,C错误;电场中的同一位置E一定,由F=qE可知,E一定时,q越大,F越大,D正确。
考点:静电现象
15.C
【解析】
试题分析:电饭煲是利用电的热效应来工作;电话机是利用物体的振动带动线圈切割磁感线而产生变化的电流而工作;复印机是利用静电把墨粉吸附在鼓上而工作;电冰箱是利用液体汽化吸热进行工作。故C选项正确。
考点:静电现象
点评:对四种电器的工作原理要清楚。
16.ABD
【解析】
试题分析:当将外衣脱下的过程中,内外衣间摩擦起电,内衣和外衣所带的电荷是异种电荷,故A正确;如果内外两件衣服可看作电容器的两极,在脱衣的过程中,内外衣服上的异种电荷放电会发生“啪”的声音,故B正确;若将内外衣服看作电容器的两极,则由可知,两衣间距离增大时,电容减小,则由可知,电势差将增大,故C错误;脱衣时如果人体带上了电,当手接近金属门把时,会造成对人体轻微的电击,这是放电现象,故D正确;故选:ABD.
考点:静电的防止和利用;电容器.
17.B
【解析】
试题分析:金属衣能起到静电屏蔽的作用,比绝缘衣安全,故A错;制作汽油桶时用金属材料能将静电导入大地,比较安全,故B对;小鸟停在单根高压输电线上,因为小鸟的两脚间距小,两脚间电压很小,故不会电死C错;打雷时呆在汽车里,如果汽车被雷击中,则汽车的金属外壳会将电荷导入大地,人就安全了,故D错。
考点:静电现象的应用与防护
18.BC
【解析】
试题分析:与C相连的金属箔片是张开的,所以C是带电的,故A错,C对;使D接触C的内壁,再移出与A的金属小球接触,无论操作多少次,都不能使A带电,说明C的内部不带电,故B对;C带的电分布在C的外表面,故D错。
考点:静电平衡
19.B
【解析】
试题分析:同种电荷相排斥,异种电荷相吸引。所以验电器上端小球感应出与金属球相反的电荷,箔片带上与金属球同种的电荷,故B对。
考点:静电感应
20.ACD
【解析】
试题分析:油罐车在运输过程中,油和罐之间不断摩擦,从而产生大量的静电,通过后面装一条拖地的铁链,及时导走,这是防止静电危害,A正确;小汽车上有一根露在外面的小天线,无线信号接收天线,B错误;印染厂车间保持湿度,目的是防止在生产过程中产生静电对布有吸引作用,是防止静电带来的危害,C正确;不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上,以免发生静电危害,D正确。
考点:静电的防止和危害
21.ABD
【解析】
试题分析:感应起电是利用静电感应,使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程,选项A正确;
B.带电现象的本质是电子的转移,中性物体得到多余电子就一定带负电,失去电子就一定带正电,选项B正确摩擦起电是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量异种电荷,选项C错误;当一种电荷出现时,必然有等量异种电荷出现,当一种电荷消失时,必然有等量异种电荷同时消失,选项D正确;故选ABD。
考点:静电感应;摩擦起电。
22.B
【解析】
试题分析:电工穿金属衣比穿绝缘衣安全,因为金属衣具有屏蔽作用,选项A错误;制作汽油桶的材料用金属比用塑料好,因为塑料桶与汽油摩擦容易起电,选项B正确;小鸟停在单相高压输电线上因为两脚间电压很小,故不会被电死,选项C错误;因为汽车容易导电,可以将雷电导入大地,故打雷时,呆在汽车里比呆在木屋里要安全,选项D错误;故选B.
考点:安全用电.
23.AD
【解析】
试题分析:工件周围电场不是匀强电场,喷枪喷出微粒的方向不一定沿电场方向,故微粒不一定沿电场线运动,微粒在不同位置受电场力不同,所以A正确;B错误;涂料微粒带负电,被喷工件带正电,所以库仑力是吸引力,故电场力做正功,电势能减小,所以C错误;D正确。
考点:本题考查带电粒子在电场中的运动
24.C
【解析】
试题分析:把B球跟A球的内壁相接触,A与B构成整体,处于静电平衡状态,内部静电荷量为零,电荷均匀分布在外表面;故B球的带电量减为零,A球表面的带电量为4×10-8C -2×10-8C =2×10-8C的正电荷;故C正确.
考点:静电平衡.
25.B
【解析】
试题分析:元电荷是指1.6×10-19C的电量,而质子所带的电量与元电荷相等,选项A错误;任何带电体所带电荷量一定是元电荷的整数倍,选项B正确;点电荷是指它所带的电量对所在位置的电场无影响时即可把这个电荷看做点电荷,故带电量很少的带电体不一定是点电荷,选项C错误;处于静电平衡的导体的内部没有净电荷,选项D错误;故选B.
考点:元电荷;点电荷;静电平衡.
26.D
【解析】
试题分析:印刷车间中,纸张间摩擦产生大量静电,所以印刷车间中保持适当的湿度,及时把静电导走,避免静电造成的危害.属于防止静电危害,A正确;油罐车在运输过程中,油和罐之间不断摩擦,从而产生大量的静电,通过后面装一条拖地的铁链,及时导走,这是防止静电危害.属于防止静电危害,B正确;不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上,以免发生静电危害.属于防止静电危害,C正确;做静电实验时,如果空气中有过多的二氧化碳、水蒸气或各种离子,会把产生的电荷导走,无法获得静电.故实验室要通气.不属于防止静电危害,D错误;
考点:考查了静电感应现象预防和应用
27.C
【解析】
试题分析:导体B达到静电平衡后,内部场强为零,所以,A正确;B达到静电平衡后变成一个等势体,即,B正确C错误;感应电荷在MN两点产生的电场强度大小等于A在MN两点产生的电场强度,根据点电荷电场公式可知,距离场源电荷越近,电场强度越大,故,故D正确
考点:考查了静电平衡
28.B
【解析】
试题分析:处在电场中的导体达到静电平衡后,会变成等势体,即导体上所有点的电势相等,故有,,由于电场由正电荷指向负电荷,沿电场方向电势减小,所以,所以B正确.
考点:考查了静电平衡
29.A
【解析】
试题分析:板中的自由电荷由于在点电荷的电场中,必会产生带负电的电子向电场强度相反的方向运动的效果从而右侧面上分布有负的感应电荷,左侧面上分布有正的感应电荷,故A正确;感应电荷在板上任何一点的电场强度方向都是由该点指向P点的,故B错误;接地线断开后,板上各点电势将高于地的电势,C错误;板内处处电场强度均为零,故D错误。
考点:本题考查了静电平衡的概念
30.BD
【解析】
试题分析:因为两板间场强向左,故带正电的矿粉落受到向左的电场力,落在左侧,带负电的矿粉落受到向右的电场力,落在右侧,电场力对带正电和带负电的矿粉都做正功,故电势能都减小,故选项BD正确,AC错误。故选BD.
考点:电场力;动能定理.
31.,向左
【解析】
试题分析:水平导体棒当达到静电平衡后,棒上感应电荷中点P处产生的场强大小与点电荷+q在该处产生的电场强度大小相等,方向相反.则棒上感应电荷在棒内中点产生的场强大小为:,由于P处的合场强为零,所以感应电荷产生的场强方向与点电荷+q在该处产生的电场强度的方向相反,即水平向左.
考点:考查了点电荷电场
32.不张开,静电屏蔽
【解析】
试题分析:物理学中将导体中没有电荷移动的状态叫做静电平衡.处于静电平衡状态的导体,内部电场强度处处为零.由此可推知,处于静电平衡状态的导体,电荷只分布在导体的外表面上.如果这个导体是中空的,当它达到静电平衡时,内部也将没有电场.这样,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,这种现象称为静电屏蔽.
考点:考查了静电屏蔽
33.负;正;不带电
【解析】
试题分析:将带正电的导体球C靠近两个不带电的导体AB,靠感应起电使物体带电,先把导体A和B分开,再移走C,导体A和B由于感应起电带上异种电荷,所以此时离C比较近的A带负电,B带正电.
若先移走C,此时导体A和B中的电荷又发生中和,不再带电,再把导体A和B分开,同样不再带电,所以此时A不带电,B不带电.
考点:静电感应.
34.负;负。
【解析】
试题分析:无论用手摸哪一端,只要用手摸导体AB,则AB与人体就组成了一个新的导体,在这个导体中,AB就变成了近端,人体变成了远端,故AB就带负电,人体就带正电。
考点:感应起电。
35.负;负。
【解析】
试题分析:无论用手摸哪一端,只要用手摸导体AB,则AB与人体就组成了一个新的导体,在这个导体中,AB就变成了近端,人体变成了远端,故AB就带负电,人体就带正电。
考点:感应起电。
36.正;负
【解析】
试题分析: (1)用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B,由于静电感应验电器(导体)两端出现等量正负感应电荷,近端的电荷的电性与A相反,带负电;远端的金属箔片电荷与A的电性相同,带正电荷;
(2)由于人和地球都是导体,用手指瞬间接触金属球B时,人、地球和验电器构成一个整体,在带正电荷的棒A的影响下发生静电感应,近端带负电,金属箔不带电;移开手指后,验电器上的负电荷不会再改变,故验电器带负电,再移开棒A后,验电器上的负电荷不会再改变,金属箔片上此时也带负电.
考点:静电场中的导体
37.验电器带正电
【解析】
试题分析:当导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接时,导体A和验电器已合为一个整体,整个导体为等势体,同性电荷相斥,电荷重新分布,必有净电荷从A移向B,所以验电器带正电。
考点:考查了静电感应
38.外,内
【解析】
试题分析:处于静电平衡的带电导体,所带的电荷带着导体的外表面上,用带有绝缘柄的金属小球C与筒B外侧接触,再与筒A的内壁接触,重复多次,就能将B上的电荷尽量多的搬至筒A。
考点:静电平衡状态的带电体的特点
39.(1)利用尖端放电现象;(2) 使验电器在电压较高时也不会放电(或防止尖端放电)
【解析】
试题分析: 在导体的带电量及其周围环境相同情况下,导体尖端越尖,尖端效应越明显.这是因为尖端越尖,曲率越大,面电荷密度越高,其附近场强也就越强.在同一导体上,与曲率小的部位相比,曲率大的部位就是尖端.因此,设备的边、棱、角相对于平滑表面,管道的喷嘴相对于管线,细导线相对于粗导线,人的手指相对于背部等等,前者都可认为是尖端,都容易产生尖端效应
考点:静电现象的解释
40.正;负
【解析】
试题分析: (1)用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B,由于静电感应验电器(导体)两端出现等量正负感应电荷,近端的电荷的电性与A相反,带负电;远端的金属箔片电荷与A的电性相同,带正电荷;
(2)由于人和地球都是导体,用手指瞬间接触金属球B时,人、地球和验电器构成一个整体,在带正电荷的棒A的影响下发生静电感应,近端带负电,金属箔不带电;移开手指后,验电器上的负电荷不会再改变,故验电器带负电,再移开棒A后,验电器上的负电荷不会再改变,金属箔片上此时也带负电.
考点:静电场中的导体
41.0
【解析】
试题分析:金属杆在点电荷附近处于静电平衡状态,即点电荷的电场和感应电荷的电场在金属杆内部等大方向,合场强等于0。所以金属杆中点的场强为0 。点电荷在金属杆中点的电场强度为。所以感应电荷在杆中点的电场强度大小也等于。
考点:静电平衡
42.①负电 正电②不带电, 不带电
【解析】
试题分析:①靠近后,A端感应出负电荷,B端感应出正电荷②先将C移走后AB两部分又中和,对外不显电性
考点:考查感应起电
点评:本题难度较小,掌握感应起电特点即可
43.尖端放电
【解析】
试题分析:当带电云层靠近建筑物时,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电,逐渐中和云中的电荷,使建筑物免遭雷击.其原理为尖端放电.
考点:本题考查了避雷针的原理,
点评:雷电是云层与大地之间或云层之间的放电现象,在高大的建筑物上安装避雷针,可使云层所带电荷通过避雷针进入大地,从而保护建筑物不受雷击.
44.①③
【解析】
试题分析:静电除尘和静电复印利用力异种电荷相互吸引的原理,飞机轮胎用导电橡胶制成和雷雨天不能在高大树木下避雨?是防止静电危害,所以选①③
考点:本题考查的是关于静电的防止与应用,
点评:要求同学们熟练掌握静电的防止与应用中具体实例的原理
45.,由O指向B(或水平向右).
【解析】根据静电平衡,导体内部合场强处处为零,感应电荷产生的电场与两个点电荷产生的电场等大反向,所以,感应,方向沿AB连线指向B.
思路分析:根据静电平衡的导体处处合场强为零感应电荷产生的电场与外部电场处处等大反向进行解答。
试题点评:考查静电平衡特点的应用
46., 水平向左
【解析】处于静电平衡中的导体为等势体,内部场强处处为零,Q在处产生的场强与感应电荷在该点场强大小相等方向相反,由场强,Q在该点场强方向向右,所以感应电荷在该点场强方向向左
47.10:1 1:1 0
【解析】加速度由电场力提供,F=qE可知加速度之比为10:1,孤立的带电体为等势体,A点与B点电势相等,移动到无穷远处电场力做功相等,由动能定理可知末动能相等,速度相等,同理若把一个电子从A处表面移到B处表面,电场力作总功为零
48.
【解析】处于静电平衡的导体为等势体,q在该点的场强大小与感应电荷在该点产生的场强大小相等方向相反,由点电荷的场强公式可得
49.尖端放电
【解析】避雷针是利用尖端放电原理来避雷,当带电云层靠近建筑物时,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放出,逐渐中和云层中的电荷,使建筑物免遭雷击。
50._正________ , _____负_____________ , ______等于_
【解析】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.
解答:解:当负电荷Q处在金属导体P附近时,负电荷周围存在电场,从而使得金属中的自由电子在电场力作用下向b端发生移动,导致a端的正电荷多余,b端的负电荷多余,最终导体P的a端带正电,b端带负电.
当金属导体a端带正电,b端带负电时,导体中有自a向 b?的电场.由于负电荷Q也产生电场.故只有当复合电场为0时,自由电子才停止运动.
故答案为:正;负;等于
点评:感应带电的本质是电荷的转移;当金属导体处于电场时出现静电平衡现象.
51.A;无;有。
【解析】
试题分析:第一步:将带正电荷的物体C移近导体A,然后保持不动, A端出现负感应电荷,另一端B出现正感应电荷。第二步:取一根导线,连接A的左端和B的右端,因为导体是等势体,导线中无瞬间电流。第四步:再取一根导线,连接A的左端和B的右端,因为此时AB电势不等,有电势差,故导线中 有瞬间电流。
考点:静电感应.
52.不张开,静电屏蔽, E,水平向左
【解析】
试题分析:因为处于电场中的导体内部会激发一个与外部电场大小相等,方向相反的电场,即合电场为零,所以箔片不会张开,此现象我们叫做静电屏蔽现象
考点:考查静电屏蔽现象
点评:本题考查知识点较为基础,对静电屏蔽现象不做重点要求,一般情况只考察对知识点的理解和特点区分问题
53.负,正,1.7×1010 ,毛皮,橡胶棒 。
【解析】用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒因得到从毛皮转移来的电子,带上了负电荷,毛皮因丢失了电子,而带上了正电荷。这一摩擦起电的现象,是遵守电荷守恒定律的。从毛皮转移到橡胶棒上的电子数为 n = 个 = 1.7×1010 个
<误区点拨>摩擦起电时,转移的是电子,质子不能发生转移。任何带电体所带的电荷量或者等于电荷量e,或者等于电荷量e的整数倍。
54.不变;变小
【解析】不带电时,分析B受力,拉力等于重力;带电时,分析B受力,由于异性相吸,拉力小于重力。无论带不带电,对AB整体,TA=2mg。
<方法总结>本题涉及到整体隔离法的应用,可以根据力的平衡列示求解。求两个物体之间的力要用隔离法,像本题中求上面丝线的拉力则用整体法。
55.;方向在AO连线上,由O点指向+q
【解析】
试题分析:点电荷q在球心处产生的场强,方向由A指向O,则球面上感应电荷在球心O处的场强大小,方向由O指向A.
考点:静电感应.
56.带正电
【解析】
试题分析:根据静电平衡时,电荷都聚在外表面上,导体内部没有静电荷,此刻验电器相当于整个导体外表面,因此可以判断验电器带正电
考点:静电平衡状态
点评:本题考查了在静电平衡下的导体的性质。整个导体是一个巨大的等势体,电荷集中在导体外表面。