高中物理人教版选修3-1假期作业：1.7 静电现象的应用7+Word版含解析

假期作业(七)　静电现象的应用
1．每到夏季，我省各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生．当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电．下列说法正确的是(　　)
①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头
②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备
③固定电话和手提电话均可正常使用
④在旷野，应远离树木和电线杆
A．①②③　　 B．①②④　　
C．①③④　　 D．②③④
【解析】　表面具有突出尖端的导体，在尖端处的电荷分布密度很大，使得其周围电场很强，就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电．固定电话和手提电话的天线处有尖端，易引发尖端放电造成人体伤害，故不能使用．
【答案】　B
2．随着人们生活水平的提高，各种家用电器日益走入我们的居家生活，而家用电器所产生的静电荷会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰．由于老年人的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素，因此老年人更容易受静电的影响．心血管系统本来就有各种病变的老年人，静电更会使病情加重．过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽．我们平时生活中就应当采取措施，有效防止静电，下列可行的是(　　)
①室内要勤拖地、勤洒些水　②要勤洗澡、勤换衣服　③选择柔软、光滑的化纤类衣物　④尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具
A．①②③ B．①③④
C．①②④ D．②③④
【解析】　室内要保持一定的湿度，室内要勤拖地、勤洒些水；要勤洗澡、勤换衣服，以消除人体表面积聚的静电荷．对于老年人，应选择柔软、光滑的棉纺织衣物，尽量不穿化纤类衣物，以使静电的危害减少到最低限度；尽量避免使用化纤地毯和以塑料为表面材料的家具，以防止摩擦起电
【答案】　C
3．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，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，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．除菌消毒 B．消除静电
C．利用静电 D．防止漏电
【解析】　医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套是为了将身上的静电导走，B正确．
【答案】　B
4．(多选)如图所示，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，能起到屏蔽外电场或内电场作用的是(　　)
【解析】　A图中，由于金属壳发生静电感应，内部场强为零，金属壳起到屏蔽外电场的作用，A对；B图中金属壳同大地连为一体，同A一样，外壳起到屏蔽外电场的作用；C中电荷会引起金属壳内外表面带电，外表面电荷会在壳外空间中产生电场，即金属壳不起屏蔽作用，C错；将金属壳接地后，外表面不带电，壳外不产生电场，金属壳起屏蔽内电场的作用，D对．
【答案】　ABD
5．(多选)如图1－7－9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(　　)
图1－7－9
A．导体腔内任意点的场强
B．导体腔内任意点的电势
C．导体外表面的电荷量
D．导体空腔内表面的电荷量
【解析】　静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，且内表面不带电，故选项A、D正确．由于导体接地，故整个导体的电势为零，选项B正确．导体外表面受带电体Q的影响，所带电荷不为零，故选项C不正确．
【答案】　ABD
6．如图1－7－10所示，绝缘开口空心金属球壳A已带电，今把验电器甲的小金属球与A的内部用导线连接，用带绝缘柄的金属小球B与A内壁接触后再与验电器乙的小球接触，甲、乙验电器离球壳A足够远．那么甲验电器的箔片________，乙验电器的箔片________．(填“张开”或“不张开”)
图1－7－10
【答案】　张开　不张开
7．如图1－7－11所示，一导体AB放在一负电荷的电场中，导体AB与大地是绝缘的，当导体处于静电平衡时，
图1－7－11
(1)比较A端和B端电势的高低．
(2)比较A点和B点场强大小．
(3)比较A、B端外表面场强大小．
(4)若A端接地，AB导体带什么电？
(5)若把A端和B端用导线连接，A、B端电荷中和吗？
【解析】　(1)AB导体处于静电平衡状态，是等势体，φA＝φB
(2)A点和B点场强均为零，EA＝EB＝0
(3)利用电场线分布可知A端分布密，E′A>E′B
(4)AB导体处于负电荷的电场中，其电势低于大地的零电势，负电荷要从AB流向大地，则导体带正电，与A、B哪端接地无关
(5)A端和B端等势，电荷不沿导体移动，电荷不会中和
【答案】　见解析
8．如图1－7－12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附加电场的三条电场线(用实线表示，要求严格作图)．
图1－7－12
【解析】　金属圆盘A处于静电平衡状态，因此内部每点的合场强都为零，即金属圆盘A内的每一点，感应电荷产生的电场强度都与点电荷Q在该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，如图所示．
【答案】　见解析
[超越自我·提升练]
9．(多选)如图1－7－13所示，在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q，另一表面绝缘、带正电的金属小球(可视为质点，且不影响原电场)自左以初速度v0在金属板上向右运动，在运动过程中(　　)
图1－7－13
A．小球先做减速运动后做加速运动
B．小球做匀速直线运动
C．小球做变加速直线运动
D．小球受到的静电力对小球做功为零
【解析】　金属板上表面电场方向与表面垂直．
【答案】　BD
10．把一个带负电的球放在一块接地的金属板附近，对于球和金属板之间形成电场的电场线，在图中描绘正确的是 (　　)
【解析】　静电平衡状态下，整个金属板是个等势体，所以金属板附近电场线与金属板表面垂直，选项A、D错误；金属板接地，金属板只带有正电荷，且分布在金属板的左表面，所以金属板右表面没有电场存在，选项B正确，C错误．
【答案】　B
11．如图1－7－14所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连．开始，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出．当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到，不再有烟从玻璃管中冒出来了．过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘．
请思考一下：这是什么原因？
图1－7－14
【解析】　当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，形成强电场．烟尘颗粒都是带电的，在强电场中受静电力作用偏转后被吸附在管壁上．
【答案】　见解析
12．如图1－7－15所示，一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为Q＝＋4×10－6 C.
图1－7－15
(1)此时，金属桶内，外表面带电荷量分别为多少？
(2)如果用丝线在桶内悬挂一带电荷量q＝－2×10－6C的带电小球，桶内、外表面带电荷量分别为多少？
(3)若桶内金属小球与内表面接触一下，桶内外表面带电荷量分别为多少？
(4)若小球悬挂时，用手接触一下桶外表面，然后再将小球从桶中取出，则金属桶内外表面带电荷量又为多少？
【解析】　(1)q内＝0，q外＝＋4×10－6C
(2)q内＝q外＝＋2×10－6C
(3)q内＝0，q外＝＋2×10－6C
(4)q内＝0，q外＝＋2×10－6C
【答案】　见解析