人教版物理高二选修31第1章第7节静电现象的应用同步检测卷.docx

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人教版物理高二选修31第1章第7节静电现象的应用同步检测卷

人教版物理高二选修3-1第1章

第7节静电现象的应用同步检测卷

一、选择题

1．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

答案：

B

解析：

解答：

 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

分析：

有些时候我们要利用静电现象，有些时候我们要防止静电现象。

2．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

答案：

B

解析：

解答：

 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；

故选B

分析：

处在电场中的导体静电平衡状态下为等势体。

3．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

答案：

AC

解析：

解答：

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。

故选AC

分析：

电场力做正功，它们的电势能都是减小。

正电荷所受电场力与电场强度方向相同，负电荷所受电场力与电场强度相反。

4．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

答案：

C

解析：

解答：

 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。

故选C

分析：

对四种电器的工作原理要清楚。

5．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。

答案：

ABD

解析：

解答：

 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

分析：

对公式

的正确应用。

6．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

答案：

B

解析：

解答：

 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。

故选B

分析：

有些时候我们要利用静电现象，有些时候我们要防止静电现象。

7．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

答案：

BC

解析：

解答：

 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C对，D错。

故选BC

分析：

金属达到静电平衡后电荷分布在外表面。

8．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（）

A.

B.

C.

D.

答案：

B

解析：

解答：

 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。

故选B

分析：

箔片带上与金属球同种的电荷，根据同种电荷相排斥，异种电荷相吸引可判断。

9．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

答案：

C

解析：

解答：

 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2×10-8C的正电荷；故选：

C．

分析：

10．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′

答案：

C

解析：

解答：

 导体B达到静电平衡后，内部场强为零，所以EM=EN=0，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

故选C

分析：

导体达到静电平衡后是一个等势体，内部场强为0．

11．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

答案：

A

解析：

解答：

 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。

故选A

分析：

导体达到静电平衡后是一个等势体。

正电荷所受电场力与电场强度方向相同，负电荷所受电场力与电场强度方向相反。

12．如图所示，Q带负电荷，导体P在a处接地，下列说法中正确的是（）

A．导体P的a端带正电荷，b端不带电

B．导体P的a端不带电荷，b端带负电荷

C．导体P的a端带正电荷，b端带负电荷，且正、负电荷的电荷量相等

D．导体P的a端带正电荷，b端带负电荷，正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量

答案：

A

解析：

解答：

 金属导体P接地时与大地组成一个新的导体，a为新导体的靠近Q的一端，而大地是远离Q的一端，由于静电感应的作用，靠近Q的一端会带上与Q相反的电荷，即带上正电荷．接地的过程应是b端感应出来的负电荷被导到大地上，所以b端不带电．故A正确，BCD错误；

故选A

分析：

金属导体P接地时与大地组成一个新的导体，a为新导体的靠近Q的一端，而大地是远离Q的一端，由于静电感应的作用，靠近Q的一端会带上与Q相反的电荷，即带上正电荷．接地的过程应是b端感应出来的负电荷被导到大地上。

13．下列事例中属于静电应用的有（）

A．油罐车拖一条铁链B．飞机机轮用导电橡胶制成

C．织地毯时夹一些不锈钢丝D．静电复印

答案：

D

解析：

解答：

 油罐车在运动中与空气摩擦，产生静电，为防止静电积累到一定程度引起爆炸，常常用一条铁链将静电导入大地．故A错误；

飞机起飞过程中，与空气摩擦，产生静电，飞机机轮用导电橡胶制成，将产生的静电导入大地，防止静电危害飞机与乘客的安全．故B错误；

织地毯时夹一些不锈钢丝是防止人在地毯上行走时产生的静电对人产生危害．故C错误；

静电复印是利用静电为人类服务．故D正确；

故选D

分析：

对生产生活有利的静电我们要利用，有害的要防止。

14．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．铜丝编织的衣服不易拉破

B．电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零

C．电工被铜丝衣服所包裹，使体内场强为零

D．铜丝电阻小，能对人体起到保护作用

答案：

C

解析：

解答：

 屏蔽服作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害．等电位说明电势相等而不是等于0，等电势时电势差为0，电场强度为0。

所以C正确，ABD错误。

故选C

分析：

导体达到静电平衡后是一个等势体，内部场强为0，有屏蔽作用。

15．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的是（）

A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QA＞QB

B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QA＝QB

C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QA＜QB

D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所切的位置无关

答案：

D

解析：

解答：

 在静电感应现象中，被感应的导体的近端感应异种电荷，远端感应同种电荷，如果再将导体分开，则二者所带的电荷的量一定是相等的，因为近端带负电的电荷就是从远端转移过来的，这部分多了多少电子，那端就会少多少电子，故ABC错误，D正确。

故选D

分析：

在静电感应现象中，被感应的导体的近端感应异种电荷，远端感应同种电荷，如果再将导体分开，则二者所带的电荷的量一定是相等的。

二、填空题

16．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。

答案：

不张开|静电屏蔽

解析：

解答：

 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。

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。

17．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.

答案：

负|正|不带电

解析：

解答：

 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。

分析：

在静电感应现象中，被感应的导体的近端感应异种电荷，远端感应同种电荷，如果再将导体分开，则二者所带的电荷的量一定是相等的。

18．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．

答案：

正|负

解析：

解答：

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；

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。

分析：

在静电感应现象中，被感应的导体的近端感应异种电荷，远端感应同种电荷，如果再将导体分开，则二者所带的电荷的量一定是相等的。

19．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．

答案：

验电器带正电

解析：

解答：

 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。

分析：

导体达到静电平衡后是一个等势体，内部场强为0。

20．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 

答案：

①③

解析：

解答：

 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。

分析：

需要熟练掌握静电的防止与应用中具体实例的原理。

21．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。

答案：

A|无|有

解析：

解答：

 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，因为此时AB电势不等，有电势差，故导线中有瞬间电流。

分析：

导体达到静电平衡后是一个等势体。

22．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。

答案：

不张开|静电屏蔽|E|水平向左

解析：

解答：

 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。

分析：

电屏蔽现象只考察对知识点的理解和特点区分问题，属于基础知识。

四、简答题

23．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？

为什么？

答案：

带正电；因为静电平衡时，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。

解析：

解答：

 因为静电平衡时，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。

分析：

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。

五、计算题

24．如图所示，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．问：

（1）金属杆中点处的场强为多少？

答案：

导体棒处于静电平衡时内部场强处处为0，故金属杆中点处场强为0;

（2）金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的场强为多大？

答案：

内部场强是两个场强的叠加，所以E感－E＝0

E感＝E＝

解析：

解答：

（1）导体棒处于静电平衡时内部场强处处为0，故金属杆中点处场强为0;

（2）内部场强是两个场强的叠加，所以E感－E＝0

E感＝E＝

分析：

导体达到静电平衡后是一个等势体，内部场强为0。

25．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？

答案：

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。

解析：

解答：

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。

分析：

导体达到静电平衡后是一个等势体，内部场强为0。