2013高考物理复习训练1-7 静电平衡中感应电场场强

2013高考物理复习训练1-7 静电平衡中感应电场场强

‎(时间：60分钟)‎ 知识点一　静电平衡中感应电场场强 图1－7－12‎ ‎1．一金属球，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1－7－12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Ea、Eb、Ec，三者相比 (　　)．‎ A．Ea最大 B．Eb最大 C．Ec最大 D．Ea＝Eb＝Ec 解析　处于静电平衡的导体内部场强处处为零，故a、b、c三点的场强都为零．静电平衡的导体内部场强为零是感应电荷产生的电场与外电场叠加的结果，所以感应电荷在球内某点产生的电场的场强与MN在这一点形成的电场的场强等大反向，比较a、b、c三点感应电场的场强，实质上是比较带电体MN在这三点的场强，由于c点离MN最近，故MN在c点的场强最大，感应电荷在c点的场强也最大，故C选项正确．‎ 答案　C ‎2.‎ 图1－7－13‎ 如图1－7－13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．导体空腔内任意点的场强 B．导体空腔内任意点的电势 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，所带电荷量不为零，故选项C不正确．‎ 答案　ABD 知识点二　静电平衡中电场线及电荷分布 ‎3．在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加场强E′的方向在下图中正确的是(　　)．‎ 解析　感应电荷在盘中A点激发的附加场强E′应与－Q在A点产生的场强等大反向，故A正确．‎ 答案　A 图1－7－14‎ ‎4．如图1－7－14所示为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电荷的小金属球A放入空腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强E和电势φ的关系是 (　　)．‎ A．Ea＞Eb＞Ec，φa＞φb＞φc B．Ea＝Eb＞Ec，φa＝φb＞φc C．Ea＝Eb＝Ec，φa＝φb＝φc D．Ea＞Ec＞Eb，φa＞φb＞φc 解析　空腔球形导体在正电荷A的电场中感应的结果如右图所示，从电场线的疏密可确定a点场强大于c点场强，而b点场强为零，故Ea＞Ec＞Eb，而沿着电场线电势降低，故φa＞φb＞φc，D选项正确．‎ 答案　D 知识点三　静电的防止与应用 ‎5．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 解析　B选项属于防止静电屏蔽．‎ 答案　ACD ‎6．某农村小塑料加工厂的高频热合机(焊缝用)产生的电磁波频率和电视信号频率接近，由于该村尚未通有线电视信号，空中的信号常常受到干扰，在电视荧屏上出现网状条纹，影响正常收看．为了使电视机不受干扰，可采取的办法是 (　　)．‎ A．将电视机用一金属笼子罩起来 B．将电视机用一金属笼子罩起来，并将金属笼接地 C．将高频热合机用一金属笼子罩起来 D．将高频热合机用一金属笼子罩起来，并将金属笼接地 解析　为了使电视机能接收电磁波信号，但又不接收高频热合机产生的电磁波，应将高频热合机产生的电磁波信号屏蔽，而接地金属笼子具有屏蔽内电场的作用，故选项D正确．‎ 答案　D ‎7．(2010·台州高二检测)下列与静电屏蔽无关的是 (　　)．‎ A．避雷针的顶端做的很尖细 B．用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙 C．超高压带电作业的工作人员穿戴的工作服用包含金属丝的织物制成 D．电视闭路线芯外常包有一层金属网 解析　避雷针是应用尖端放电的原理，其余三项均是利用了金属对内部的静电屏蔽作用．‎ 答案　A ‎8．如图所示，P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在下列情况中，放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引的是(　　)．‎ 解析　小纸屑是绝缘体，当处于电场中时，虽不会像导体一样出现电荷的定向移动，但内部的极性分子也会在电场力的作用下转动，使异种电荷一端更靠近施感电荷，因而也会受到施感电荷的吸引力．A中由于静电屏蔽，P的电场影响不到导体N的内部，即N内部无电场，所以S不会被吸引，A正确．B中N没有接地，P的电场会影响到N外部，即S处有电场，S会被吸引．C中P和S都处于导体N的外部，S处有电场，会被吸引．D中N被接地，内部电场不影响导体外部，即S处无电场，不会被吸引，D正确．‎ 答案　AD 图1－7－15‎ ‎9．在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为－Q和＋2Q，相距为‎2l，如果在两个点电荷连线的中点O有一个半径为r(r≪l)的空心金属球，且 球心位于O点，如图1－7－15所示，则球壳上的感应电荷在O处的场强的大小为多少？方向如何？‎ 解析　根据电场的叠加和静电平衡，球心O处的合场强为0，即感应电荷的电场强度与A、B两电荷在O处所产生的合场强等大、反向，即E感＝EA＋EB＝＋＝，A、B在O 处产生的场强方向向左，所以E感向右．‎ 答案　　向右 ‎10．我国电业工人创造了具有世界先进水平的超高压带电作业法．利用“绝缘梯”使人体对输电线间的电势差逐渐变小，直到使人体的电势与输电线电势相等．‎ ‎(1)人与输电线电势相等时，为什么没有危险？‎ ‎(2)超高压输电线周围存在强电场，人靠近输电线时，人体会有什么现象发生？‎ ‎(3)工人带电作业时穿着由金属丝和棉纱制成的均压服，有什么作用？‎ 解析　(1)人与输电线电势相等时，即任意两点间的电势差为零，电荷不会发生定向移动，不会产生电流，因此无危险．‎ ‎(2)人体靠近超高压输电线周围的强电场时，由于静电感应，人体中电荷重新分布，形成瞬间电流．此时人是非常危险的．‎ ‎(3)人体穿上带金属网的均压服时，均压服形成一个静电屏蔽，均压服内电场处处为零，起到了保护人体的作用．‎ ‎ 答案　见解析