2022年高中物理第章静电场第节电场中的导体学业分层测评鲁科版选修- .pdf

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1、1 电场中的导体(建议用时： 45 分钟) 学业达标 1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【解析】电工穿金属衣可以起到静电屏蔽的作用，选项 A错误；制作汽油桶的材料用金属可使与空气摩擦产生的静电流入地下，减少静电积累， 因此制作汽油桶的材料用金属比用塑料好， 选项 B正确； 小鸟停在单根高压输电线上，两脚之间的电压几乎为零，没有电流从小鸟身上通过，所以小鸟不会被电死，选项 C错误；现在的汽车一般都是金属物件，可以起到静电屏蔽的作用，使该汽车内部基本不

2、受影响，所以呆在汽车里比呆在木屋里要安全，选项 D错误【答案】B 2一个带电金属球，当它带的电荷量增加后( 稳定 ) ，其内部场强 ( ) 【导学号： 34660028】A一定增强B一定减弱C可能增强也可能减弱D不变【解析】当电荷增加时，带电金属球仍处于静电平衡状态，内部场强仍为零【答案】D 3( 多选 ) 关于静电平衡状态的导体，以下说法正确的是( ) A电荷只分布在导体的外表面上B导体内部场强为零，表面场强不为零C导体内部场强为零，表面场强也为零D导体内部的电场只是感应电荷产生的附加电场【解析】根据静电平衡状态的特点知A、B正确【答案】AB 4在具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正

3、电荷，图中的四个图画出了其空间电场的电场线情况，符合实际情况的是( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 2 【解析】正电荷放在空心金属球球心，球壳由于静电感应带电，内表面带负电， 外表面带正电， 因为电场线从正电荷出发，到无穷远或到负电荷终止，球壳金属壳壁之间合场强处处为零，所以D正确【答案】D 5如图 1-4-9 所示，一个绝缘圆环，当它的1/4 均匀带电且电荷量为q时，圆心O处的电场强度大小为E. 现使半圆A

4、BC均匀带电2q；而另一半圆ADC均匀带电 2q，则圆心O处的场强的大小和方向为( ) 【导学号： 34660029】图 1-4-9A22E，方向由O指向DB4E，方向由O指向DC22E，方向由O指向BD0 【解析】由题意可知，若14圆AB带电荷量为q，AB在圆心处场强为E，方向由O指向CD中点，若14圆CD带电荷量为q，CD在圆心处的场强也是E，且方向与14圆AB在圆心处场强相同；同理，带电荷量分别为q、q的14圆BC、AD在圆心处的场强也是E，方向由O指向AD中点合成各场强可得，圆心O处的场强大小为22E，方向由O指向D. 因此 A正确【答案】A 6 ( 多选 ) 如图 1-4-10 所示

5、，在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近 ( 不接触，且未发生放电现象) ，下列说法中正确的是( ) 图 1-4-10AB端的感应电荷越来越多B导体内部电场强度越来越大C导体的感应电荷在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度D导体的感应电荷在M、N两点产生的电场强度相等名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 3 【解析】由于导体AB缓慢移动，所以导体AB内部可以认为始终处于静电平衡状态，导体内部电场强度始

6、终为零，选项B错误；由于AB距P越来越近， 所以A、B两端积累的电荷会越来越多，选项A正确；M点距小球P的距离比N点要近，带负电的小球P在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度，而导体内部的合电场强度处处为零，那么导体上的感应电荷在M点产生的电场强度就大于在N点产生的电场强度， 故选项 C正确，选项 D错误【答案】AC 7如图 1-4-11 所示，将悬挂在细线上的带正电荷的小球A放在不带电的金属空心球C内( 不与内壁接触) ，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B，向C球靠近，则 ( ) 【导学号： 34660030】图 1-4-11AA向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向BA的位置不变，B

7、向右偏离竖直方向CA向左偏离竖直方向，B的位置不变DA、B的位置都不变【解析】金属球壳C能屏蔽外部的电场， 因此小球A不会受到小球B的电场力的作用，不会发生偏转； 金属球壳C处在电荷A的电场中， 内壁是近端， 感应异种电荷负电，外壁是远端，感应同种电荷正电，外壁的感应电荷在外部空间同样会激发电场，对小球B有吸引作用，B向右偏，选项B正确【答案】B 8有一水平向右的匀强电场，电场强度E9.0 103 N/C，在竖直平面内半径为0.1 m的圆周上取图1-4-12 所示最高点C，另在圆心O处放置电荷量为Q108C的带正电荷的点电荷，试求C处的电场强度图 1-4-12【解析】点电荷在最高点产生的电场强

8、度大小为E1kQr2，方向竖直向上C处电场强度是水平向右的电场强度E和点电荷在C处产生的电场强度的合电场强度，根据矢量合成定名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 4 则可得ECE2kQr2292103 N/C. 设该电场强度与水平方向之间的夹角为，则有tan 1，45即该电场强度方向与水平方向成45角斜向上【答案】92103 N/C 方向与水平方向成45角斜向上 能力提升 9如图 1-4-13 所示， 空心导体上方有一

9、靠近的带有正电的带电体当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时，电荷将做( ) 【导学号： 34660031】图 1-4-13A向上偏转的类似平抛运动B向下偏转的类似平抛运动C匀速直线运动D变速直线运动【解析】空心导体处在带正电的带电体的附近，根据电场中导体的特点，空心导体起到了静电屏蔽的作用，使得内部场强为零，电荷不受电场力的作用，所以做匀速直线运动，C选项正确【答案】C 10如图 1-4-14所示，有一带电荷量为q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，q到带电薄板的垂线通过板的圆心若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是 ( ) 【导学号： 34660032】图

10、1-4-14Akq9d2kqd2Bkq9d2kqd2C0 Dkqd2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 5 【解析】a点的场强为：EaEqaE板 a0，解得：E板 aEqakqd2，由对称性可知，带电薄板在b点产生的场强大小为：E板bE板akqd2，方向由薄板指向b点，点电荷q在b点产生的电场的场强为：Eqbkqd2，方向由点电荷指向b点，则b点的电场强度大小为：EbEqbE板 bkqd2kqd2kq9d2kqd2，

11、B、C，D错误， A正确【答案】A 11如图 1-4-15 所示，在真空中有两个点电荷q1和q2，分别位于A和B点，A、B相距20 cm，q1为 4108 C，q2为8108 C. 图 1-4-15(1) 在A、B连线上A的外侧离A 20 cm 处的D点场强大小、方向如何？(2) 能否在D点处引入一个带负电的电荷q，通过求出q在D处受到的合电场力，然后根据EFq求出D处的场强大小和方向？【解析】(1)q1在D点产生的场强E1kq1r2AD910941080.22 N/C 9103 N/C ，方向向左q2在D点产生的场强E2kq2r2BD910981080.42 N/C 4.5 103 N/C，

12、方向向右D点的合场强EE1E24.5 103 N/C，方向向左(2) 可以因为电场中某点的场强由电场本身决定，与放入的电荷无关，不论放入电荷的电荷量是多少，也不论放入电荷的正、负，该点的场强大小、方向是确定的【答案】(1)D点场强大小为4.5 103 N/C ，方向向左(2) 可以12如图 1-4-16 所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，B30. 现在A、B两点放置两个点电荷qA、qB，测得C点电场强度方向与AB平行，问：qA带什么电？qA与qB的比是多少？图 1-4-16【解析】虽然本题两个电荷的电性都未知，但合电场强度在C点的方向给出后， 结合矢量运算法则可判断A、B所带电荷的

13、电性由A、B在C点产生的电场强度EC可作出矢量名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 6 图( 如图所示 ) ，可知A一定带负电，且EAEB12又EAkqAAC2，EBkqBBC2所以qAAC2qBBC212即qAqBAC2(2BC2) 18.【答案】负电18名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -