2021-2021学年高中物理 第一章第7节 静电现象的应用课时跟踪训练（含解析）新人教版选修3-1.doc

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1、1【三维设计【三维设计】2013-20142013-2014 学年高中物理学年高中物理 第一章第第一章第 7 7 节节 静电现象静电现象的应用课时跟踪训练（含解析）新人教版选修的应用课时跟踪训练（含解析）新人教版选修 3-13-1课时跟踪训练(满分 50 分时间 30 分钟)一、选择题(本大题共 8 个小题，每小题 4 分，共计 32 分。每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.如图 1 所示为空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电的小金属球放入腔内，静电平衡时，图中A、B、C三点的电场强度E和电势的关系是()图 1A.EAEBEC，ABCB.EAEBEC，ABCC.

2、EAEBEC，ABCD.EAEBEC，ACB解析：画出系统静电平衡后，空腔导体上感应电荷与导体内外的电场线的分布图如图所示，从图中可以看出：EAEBEC(C点在导体内部合电场强度为零)，又因从无限远处移一正的试探电荷到B点电场力做负功，电势能增加，所以B高于无限远处的电势；从B点到金属表面电场力继续做负功，空腔导体表面电势高于B，因空腔导体是等势体，即CB且等于空腔导体内表面的电势，从空腔导体内表面再移动正电荷到A点，电场力又做负功，电势能增加，即A点电势高于导体空腔内表面，所以有ACB。答案：D2.避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是()A.云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B.避雷针的尖

3、端向云层放电，中和了云层中的电荷C.云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地D.以上说法都不对解析：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，更主要的是云层中的大量电荷可以通过避雷针引入地下，从而避免遭受雷击，所以 A、B 正确。答案：AB23.如图 2 所示，一导体球A带有正电荷，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度的大小为EA。在A球球心与P点连线上有一带负电的点电荷B，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度大小为EB。当A、B同时存在时，根据电场强度叠加原理，P点的电场强度大小应为()图 2A.EBB.E

4、AEBC.|EAEB|D.以上说法都不对解析：当把点电荷放在B点后，虽然导体球所带的总电荷量未变，但因静电感应，导体球上的电荷将重新分布，直到达到静电平衡。这时，导体球上的电荷在P点产生的电场强度EA不等于EA。由于点电荷不涉及电荷如何分布的问题，它在P点产生的电场强度与周围是否存在其他电荷无关，所以仍为EB，当点电荷与导体球A同时存在时，P点的电场强度应由EA与EB叠加而成，而不是由EA与EB叠加。这样对电场强度叠加原理的理解准确了，就能立即断定 A、B、C 三个选项都是不对的。答案为 D。答案：D4.图 3 中接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电荷量为Q，到球心的距离为r。该点电荷在金属

5、球上产生的感应电荷的电场在球心的电场强度大小等于()图 3A.kQr2kQR2B.kQr2kQR2C.0D.kQr2解析：球内合场强为 0，感应电荷在O点的电场强度与点电荷Q在O点的电场强度等大反向，点电荷Q在球心O处产生的电场强度不变，为kQr2，D 项正确。答案：D5.如图 4 所示，A为空心金属球，B为金属球，将另一带正电的小球C从A球开口处放入A球中央，不接触A球，然后用手摸一下A球，再用手接触一下B球，再移走C球，则()3图 4A.A球带负电，B球带正电B.A球带负电，B球不带电C.A、B两球都带负电D.A、B两球都带正电解析：首先带正电的小球C从A球开口处放入A球中央，根据静电感应

6、现象可知，A球内表面感应带负电荷，外表面感应带正电荷，手接触A相当于A接地，由地面上来的电子与A球表面正电荷中和，使A球外表面不带电，手接触B球时，无电荷移动，所以B球不带电。当带正电的C球从A球内移走后，A球内表面所带的负电荷移至外表面，所以A球带负电。故正确答案为 B。答案：B6.如图 5 所示，B是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳，A是验电器，A、B相距较远，导线C的一端接验电器的金属球，下列现象正确的是()图 5A.将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔张开B.将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔张开C.将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔不张开D.将C的另一端与B的内

7、表面接触，验电器的金属箔不张开解析：假设B带正电，则正电荷应分布在球壳B的外表面上，不管C接B的外壳还是内表面，验电器的金属球导电杆和金属箔通过导线C与B就构成一个整体，因平衡状态下带电体电荷只分布在外表面上，由于验电器在B的外部，也就成了这个整体的外表面的一部分。因此，无论C的另一端与B什么地方接触，验电器一定带电，故选项 A、B 正确。答案：AB7.如图 6 所示，水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带电的小球(可视为质点且不影响Q的电场)，从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，在该运动过程中()4图 6A.小球做匀速直线运动B.小球做先减速，后加

8、速的运动C.小球的电势能保持不变D.电场力对小球所做的功为零解析：水平放置的金属板处于点电荷Q的电场中而达到静电平衡状态，是一个等势体，其表面电场线处处与表面垂直，所以小球运动时只在竖直方向上受力的作用，在水平方向上不受力的作用，故带电小球(表面绝缘，电荷量不变)在导体表面滑动时，电场力不做功，故小球做匀速直线运动，所以 A、C、D 选项正确。答案：ACD8.(2012苏州高二检测)如图 7 所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是()图 7A.闭合开关 S1，有电子从枕形导体流向地B.闭合开关 S2，有电子从枕形导体流向地C

9、.闭合开关 S1，有电子从地流向枕形导体D.闭合开关 S2，没有电子通过 S2解析：在 S1、S2都闭合前，对于枕形导体，它的电荷是守恒的，a、b端出现的负、正电荷等量。当闭合开关 S1、S2中的任何一个以后，便把导体与大地连通，使大地也参与了电荷转移。因此，导体本身的电荷不再守恒，而是导体与大地构成的系统中电荷守恒。由于静电感应，a端仍为负电荷，大地远处感应出等量正电荷，因此无论闭合 S1还是 S2，都是有电子从大地流向导体。答案：C二、非选择题(本题共 2 小题，共 18 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)9.(9 分)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”使输电线间的电势差逐渐变小，直到最后使人体的电势与输电线电势相等。试问：(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？5(3)工人带电作业时穿着由金属丝和棉纱织成的均压服，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U0，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，人体中的自由电荷重新分布，瞬时间负电荷向E的反方向移动，如图那样形成了瞬时电流。(3)由金属丝和绵纱织成的均压服有静电屏蔽的作用。答案：见解析