人教版 高二物理 选修3-1 1.7静电现象的应用 巩固练习（带答案）
文档属性
| 名称 | 人教版 高二物理 选修3-1 1.7静电现象的应用 巩固练习（带答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 109.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-08-28 22:39:38 | ||
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文档简介
静电现象的应用巩固练习
一、单选题（每道题只有一个正确答案）
下列设备或做法中，利用了尖端放电原理的是
A.
避雷针
B.
油罐车接地的铁链
C.
静电除尘
D.
给飞机加油时，要把油箱与大地用电缆连接起来
下列关于静电除尘的说法中正确的是
A.
进入除尘器后，烟雾中的颗粒被强电场电离而带正电，颗粒向电源负极运动
B.
除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动
C.
烟雾颗粒带电后，受到竖直向下的电场力而向下运动
D.
烟雾颗粒被强电场粉碎成更小的颗粒，排到大气中人眼看不到
如图所示，在一电场强度有E的匀强电场中放一金属空心导体，图中a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点，则
A.
a、b两点的电场强度都为零
B.
a点电场强度为零，b点不为零
C.
a点电场强度不为零，b点为零
D.
a、b两点电场强度均不为零
一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为、、，三者相比
A.
最大
B.
最大
C.
最大
D.
如图所示，绝缘空心金属球壳不带电。现在中间放一带电荷量为Q的正点电荷，a、b、c分别是球壳内、球壳中、球壳外的点，下列分析正确的是?
?
?
A.
球壳内壁不带电，感应电荷全部分布在外表面上
B.
a、b、c三点中，b点的电势最低
C.
Q在b点产生的场强为零
D.
b点的场强为零
如图所示，原来不带电的金属球，现沿球直径的延长线上放置一个点电荷，球内直径上三点a、b、c，三点场强大小分别为、、三者相比
A.
最大
B.
最大
C.
最大
D.
如图所示，带正电的小球靠近不带电的金属导体AB的A端，由于静电感应，导体A端出现负电荷，B端出现正电荷，关于导体AB感应起电的说法正确的是
A.
用手接触一下导体的A端，导体将带正电荷
B.
用手接触一下导体的正中部位，导体将不带电
C.
用手接触一下导体的任何部位，导体将带负电
D.
用手接触一下导体AB后，只要带正电小球不移走，AB不可能带电
在感应起电中，带负电物体靠近带绝缘底座的导体时，如图所示的N处将
A.
带正电
B.
带负电
C.
不带电
D.
以上答案均有可能
如图所示是静电除尘装置示意图，它由金属管A和管中金属丝B组成，有关静电除尘的原理，以下说法正确的是
A.
A接高压电源负极，B接高压电源正极
B.
煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上
C.
靠近B处电场强度大，B附近空气被电离成阳离子和电子
D.
煤粉等烟尘在强大电场作用下电离成阴、阳离子，分别吸附在B和A上
二、多选题（每道题有多个选项）
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
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.
导体腔内表面的电荷量
如图所示，原来不带电的金属球壳内壁接地，将一带正电的小球放入其中，但不与球壳接触，则?
A.
球壳内壁带负电
B.
球壳外壁带正电
C.
球壳外壁不带电
D.
若将接地线去掉再移出正电荷，壳外壁带负电
如图，真空中有一半径为R、电荷量为的均匀带电球体，以球心O为坐标原点，沿半径方向建立x轴，P点为球面与x轴的交点．已知均匀带电球体，处的电场分布与电荷量全部集中在球心时相同，而均匀带电球壳内部电场强度处处为零．k为静电力常量，则
A.
球内部各点的电势相等
B.
球内部的电场为匀强电场
C.
x轴上各点中，P点场强最大
D.
x轴上处场强大小为
三、填空题
如图所示，一个枕形导体位于带正电小球的附近，A、B为导体的左、右端点，C为导体内的一点．则由于静电感应，B端带______
电，C点处的电场强度为______
，A端电势______
填“高于”、“低于”或“等于”端电势．
如图所示，带电荷量分别为和的两个点电荷a与b相距L，在a与b间放置一个原来不带电的导体P当导体P处于静电平衡状态时，感应电荷在a、b连线的中点c处在导体P内产生的电场强度大小为______
，方向为______
．
如图所示为一空腔球形导体不带电，现在将一个带正电的小金属球A放入空腔导体的球心上，当静电平衡时，图中a、b、c三点中场强最大的是______点，场强最小的是______点；电势最高的是______点，电势最低的是______点．
答案和解析
1.A
解：带电荷的云层靠近避雷针时，在避雷针尖端感应出与云层相反的静电，达到一定程度就向空中放电，中和云层中的电荷，利用了尖端放电原理，符合题意；
B.油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走，不是利用尖端放电原理，不符合题意；
C.静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，不是利用尖端放电原理，不符合题意；
D.给飞机加油时，要把油箱与大地用电缆连接起来，为了把产生的静电导走，不是利用尖端放电原理，不符合题意；
2.B
解：A、除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，故A错误；
B、除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，故B正确；
C、烟雾颗粒吸附电子而带负电，从而向正极运动，而不是受到竖直向下的电场力而向下运动，故C错误；
D、除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，并不是颗粒被强电场粉碎成更小的颗粒，故D错误；
3.A
解：金属空心导体放在匀强电场中，出现静电感应现象，最终处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，所以a、b两点的电场强度都为零。故A正确，BCD错误。
4.C
解：静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消。c点离带电的细杆MN最近，带电的细杆MN在c点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在c点处产生的场强最大，即最大。
5.D
解：A、由于静电感应，金属球壳内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，故A错误；
B、球壳内部电场线从Q出发到球壳内壁终止，球壳外部电场线从外表面出发到无穷远处终止，根据顺着电场线方向电势逐渐降低，且整个金属球壳是一个等势体，可知，a，b，c三点中，a点的电势最高，c点的电势最低，故B错误；
C、b点的合场强为零，但Q在b点产生的场强不为零，故C错误；
D、静电平衡后，金属球壳中的场强处处为零，则b点的场强为零，故D正确。
6.D
解：静电平衡后，金属球上感应电荷产生的附加电场与点电荷产生的场强大小相等，方向相反，金属球内的合场强处处为零，所以a、b、c三点的场强是相等的，都是0。
7.C
如图枕型导体在带正电的小球附近时，枕型导体上的自由电子会向金属棒的左边运动，金属棒的左端因有了多余的电子而带负电，右端因缺少电子而带正电；而用手接触一下导体的任何部位，右端的正电荷被用手触碰后，大地的电子经过导体与其中和，因此导体将带负电，故C正确，ABD错误。
8.A
这是感应起电，当带负电物体靠近带绝缘底座的导体时，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，左端的负电荷受到排斥力运动到右侧，所以N处带正电，故A正确，BCD错误。
9.C
解：管内接通静电高压时，管内存在强电场，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．所以金属管A应接高压电源的正极，金属丝B接负极；正电荷一般不能被吸收；故C正确，ABD错误
10.BD
解：由图可知，矿料分选器内的电场方向水平向左，
A、带正电的矿粉受到水平向左的电场力，所以会落到左侧，选项A错误。
B、无论矿粉带什么电，在水平方向上都会在电场力的作用下沿电场力的方向偏移，位移与电场力的方向相同，电场力做正功，选项B正确
C、带负电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项C错误。
D、带正电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项D正确。
11.ABD
解：A、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。所以A正确。
B、导体的外壳接地，整个导体腔与大地是个等势体。于是导体腔内任意点的电势都为零。所以B正确。
C、将大地的负电荷吸引到外表面，因为球壳上的电荷相互排斥，所以只能外表面有电荷。所以C错，D正确。
12.ACD
A.小球带正电，由于静电感应，金属球壳内壁感应出负电荷，故A正确；
静电平衡后，由于导体接地，所以金属导体与大地是等势体，无论是内壳还是外壳接地，都是大地上的电子受电场力作用逆着电场线与外壳正点中和，使外壳不带电，故B错误，C正确；
D.金属球壳内壁接地，大地中电子跑到球壳上将正电荷中和，所以导体整体带负电；若将接地线去掉再移出正电荷，导体上的负电荷将重新平衡，电荷分布在导体的外表面，所以壳外壁带负电，故D正确。
13.CD
球以内某点的电场强度，可以分为两部分来求解，一部分是大于该半径的球壳场强未，一部分是小于该半径的球等效球心
半径x以内的球体的带电量：共同确定，则有
球体外部某点的场强
画出图象，
A、根据，可知图线与x轴所围的面积表示电势差，球内各点的电势不相等，故A错误；
B、由图象可知，球内部的电场为非匀强电场，故B错误；
C、由图象可知，当的球面P点场强最大，故C正确；
D、由知，x轴上点坐标，场强大小为，故D正确；
14.正；0；等于
解：由于静电感应，A端带负电，B端带正电．带正电的导体产生的是发散的电场，产生的电场的电场线由A到B，而感应电荷产生电场与正电荷电场叠加，导致合电场强度为零，即C点电场强度为零．导体是一个等势体；故AB两点的电势相等；
15.；沿ba连线向左
由点电荷的电场强度公式，得：
和的两个点电荷在C点产生的电场强度
?????
???
同理???
再由矢量合成得：
16.a
?
b
?
a
?
c
解：当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图．
由于a处电场线较密，c处电场线较疏，b处场强为零，则场强最大的是a点，场强最小的是b点；
根据顺着电场线方向电势降低，整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是．
电势最高的是a点，电势最低的是c点
故答案为：a，b；a，c．
将带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，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．画出电场线的分布，根据电场线越密，场强越大，顺着电场线，电势降低，判断场强和电势的大小．
本题抓住处于静电平衡导体的特点是关键．比较场强大小和电势高低常常画电场线，形象直观地判断．
第2页，共2页
第1页，共1页
一、单选题（每道题只有一个正确答案）
下列设备或做法中，利用了尖端放电原理的是
A.
避雷针
B.
油罐车接地的铁链
C.
静电除尘
D.
给飞机加油时，要把油箱与大地用电缆连接起来
下列关于静电除尘的说法中正确的是
A.
进入除尘器后，烟雾中的颗粒被强电场电离而带正电，颗粒向电源负极运动
B.
除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动
C.
烟雾颗粒带电后，受到竖直向下的电场力而向下运动
D.
烟雾颗粒被强电场粉碎成更小的颗粒，排到大气中人眼看不到
如图所示，在一电场强度有E的匀强电场中放一金属空心导体，图中a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点，则
A.
a、b两点的电场强度都为零
B.
a点电场强度为零，b点不为零
C.
a点电场强度不为零，b点为零
D.
a、b两点电场强度均不为零
一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为、、，三者相比
A.
最大
B.
最大
C.
最大
D.
如图所示，绝缘空心金属球壳不带电。现在中间放一带电荷量为Q的正点电荷，a、b、c分别是球壳内、球壳中、球壳外的点，下列分析正确的是?
?
?
A.
球壳内壁不带电，感应电荷全部分布在外表面上
B.
a、b、c三点中，b点的电势最低
C.
Q在b点产生的场强为零
D.
b点的场强为零
如图所示，原来不带电的金属球，现沿球直径的延长线上放置一个点电荷，球内直径上三点a、b、c，三点场强大小分别为、、三者相比
A.
最大
B.
最大
C.
最大
D.
如图所示，带正电的小球靠近不带电的金属导体AB的A端，由于静电感应，导体A端出现负电荷，B端出现正电荷，关于导体AB感应起电的说法正确的是
A.
用手接触一下导体的A端，导体将带正电荷
B.
用手接触一下导体的正中部位，导体将不带电
C.
用手接触一下导体的任何部位，导体将带负电
D.
用手接触一下导体AB后，只要带正电小球不移走，AB不可能带电
在感应起电中，带负电物体靠近带绝缘底座的导体时，如图所示的N处将
A.
带正电
B.
带负电
C.
不带电
D.
以上答案均有可能
如图所示是静电除尘装置示意图，它由金属管A和管中金属丝B组成，有关静电除尘的原理，以下说法正确的是
A.
A接高压电源负极，B接高压电源正极
B.
煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上
C.
靠近B处电场强度大，B附近空气被电离成阳离子和电子
D.
煤粉等烟尘在强大电场作用下电离成阴、阳离子，分别吸附在B和A上
二、多选题（每道题有多个选项）
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
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.
导体腔内表面的电荷量
如图所示，原来不带电的金属球壳内壁接地，将一带正电的小球放入其中，但不与球壳接触，则?
A.
球壳内壁带负电
B.
球壳外壁带正电
C.
球壳外壁不带电
D.
若将接地线去掉再移出正电荷，壳外壁带负电
如图，真空中有一半径为R、电荷量为的均匀带电球体，以球心O为坐标原点，沿半径方向建立x轴，P点为球面与x轴的交点．已知均匀带电球体，处的电场分布与电荷量全部集中在球心时相同，而均匀带电球壳内部电场强度处处为零．k为静电力常量，则
A.
球内部各点的电势相等
B.
球内部的电场为匀强电场
C.
x轴上各点中，P点场强最大
D.
x轴上处场强大小为
三、填空题
如图所示，一个枕形导体位于带正电小球的附近，A、B为导体的左、右端点，C为导体内的一点．则由于静电感应，B端带______
电，C点处的电场强度为______
，A端电势______
填“高于”、“低于”或“等于”端电势．
如图所示，带电荷量分别为和的两个点电荷a与b相距L，在a与b间放置一个原来不带电的导体P当导体P处于静电平衡状态时，感应电荷在a、b连线的中点c处在导体P内产生的电场强度大小为______
，方向为______
．
如图所示为一空腔球形导体不带电，现在将一个带正电的小金属球A放入空腔导体的球心上，当静电平衡时，图中a、b、c三点中场强最大的是______点，场强最小的是______点；电势最高的是______点，电势最低的是______点．
答案和解析
1.A
解：带电荷的云层靠近避雷针时，在避雷针尖端感应出与云层相反的静电，达到一定程度就向空中放电，中和云层中的电荷，利用了尖端放电原理，符合题意；
B.油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走，不是利用尖端放电原理，不符合题意；
C.静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，不是利用尖端放电原理，不符合题意；
D.给飞机加油时，要把油箱与大地用电缆连接起来，为了把产生的静电导走，不是利用尖端放电原理，不符合题意；
2.B
解：A、除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，故A错误；
B、除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，故B正确；
C、烟雾颗粒吸附电子而带负电，从而向正极运动，而不是受到竖直向下的电场力而向下运动，故C错误；
D、除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，并不是颗粒被强电场粉碎成更小的颗粒，故D错误；
3.A
解：金属空心导体放在匀强电场中，出现静电感应现象，最终处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，所以a、b两点的电场强度都为零。故A正确，BCD错误。
4.C
解：静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消。c点离带电的细杆MN最近，带电的细杆MN在c点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在c点处产生的场强最大，即最大。
5.D
解：A、由于静电感应，金属球壳内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，故A错误；
B、球壳内部电场线从Q出发到球壳内壁终止，球壳外部电场线从外表面出发到无穷远处终止，根据顺着电场线方向电势逐渐降低，且整个金属球壳是一个等势体，可知，a，b，c三点中，a点的电势最高，c点的电势最低，故B错误；
C、b点的合场强为零，但Q在b点产生的场强不为零，故C错误；
D、静电平衡后，金属球壳中的场强处处为零，则b点的场强为零，故D正确。
6.D
解：静电平衡后，金属球上感应电荷产生的附加电场与点电荷产生的场强大小相等，方向相反，金属球内的合场强处处为零，所以a、b、c三点的场强是相等的，都是0。
7.C
如图枕型导体在带正电的小球附近时，枕型导体上的自由电子会向金属棒的左边运动，金属棒的左端因有了多余的电子而带负电，右端因缺少电子而带正电；而用手接触一下导体的任何部位，右端的正电荷被用手触碰后，大地的电子经过导体与其中和，因此导体将带负电，故C正确，ABD错误。
8.A
这是感应起电，当带负电物体靠近带绝缘底座的导体时，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，左端的负电荷受到排斥力运动到右侧，所以N处带正电，故A正确，BCD错误。
9.C
解：管内接通静电高压时，管内存在强电场，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．所以金属管A应接高压电源的正极，金属丝B接负极；正电荷一般不能被吸收；故C正确，ABD错误
10.BD
解：由图可知，矿料分选器内的电场方向水平向左，
A、带正电的矿粉受到水平向左的电场力，所以会落到左侧，选项A错误。
B、无论矿粉带什么电，在水平方向上都会在电场力的作用下沿电场力的方向偏移，位移与电场力的方向相同，电场力做正功，选项B正确
C、带负电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项C错误。
D、带正电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项D正确。
11.ABD
解：A、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。所以A正确。
B、导体的外壳接地，整个导体腔与大地是个等势体。于是导体腔内任意点的电势都为零。所以B正确。
C、将大地的负电荷吸引到外表面，因为球壳上的电荷相互排斥，所以只能外表面有电荷。所以C错，D正确。
12.ACD
A.小球带正电，由于静电感应，金属球壳内壁感应出负电荷，故A正确；
静电平衡后，由于导体接地，所以金属导体与大地是等势体，无论是内壳还是外壳接地，都是大地上的电子受电场力作用逆着电场线与外壳正点中和，使外壳不带电，故B错误，C正确；
D.金属球壳内壁接地，大地中电子跑到球壳上将正电荷中和，所以导体整体带负电；若将接地线去掉再移出正电荷，导体上的负电荷将重新平衡，电荷分布在导体的外表面，所以壳外壁带负电，故D正确。
13.CD
球以内某点的电场强度，可以分为两部分来求解，一部分是大于该半径的球壳场强未，一部分是小于该半径的球等效球心
半径x以内的球体的带电量：共同确定，则有
球体外部某点的场强
画出图象，
A、根据，可知图线与x轴所围的面积表示电势差，球内各点的电势不相等，故A错误；
B、由图象可知，球内部的电场为非匀强电场，故B错误；
C、由图象可知，当的球面P点场强最大，故C正确；
D、由知，x轴上点坐标，场强大小为，故D正确；
14.正；0；等于
解：由于静电感应，A端带负电，B端带正电．带正电的导体产生的是发散的电场，产生的电场的电场线由A到B，而感应电荷产生电场与正电荷电场叠加，导致合电场强度为零，即C点电场强度为零．导体是一个等势体；故AB两点的电势相等；
15.；沿ba连线向左
由点电荷的电场强度公式，得：
和的两个点电荷在C点产生的电场强度
?????
???
同理???
再由矢量合成得：
16.a
?
b
?
a
?
c
解：当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图．
由于a处电场线较密，c处电场线较疏，b处场强为零，则场强最大的是a点，场强最小的是b点；
根据顺着电场线方向电势降低，整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是．
电势最高的是a点，电势最低的是c点
故答案为：a，b；a，c．
将带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，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．画出电场线的分布，根据电场线越密，场强越大，顺着电场线，电势降低，判断场强和电势的大小．
本题抓住处于静电平衡导体的特点是关键．比较场强大小和电势高低常常画电场线，形象直观地判断．
第2页，共2页
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