2023版新教材高中物理第一章静电场微点9静电的利用和防护课时作业教科版必修第三册

微点9　静电的利用和防护

1．处于静电平衡的导体，内部电场强度处处为零的原因是(　　)

A．导体内部无任何电场

B．外电场不能进入导体内部

C．所有感应电荷在导体内部产生的电场强度的矢量和为零

D．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零

2．(多选)下列说法正确的是(　　)

A．一定要用密闭的金属容器才能实现静电屏蔽

B．金属网也能实现静电屏蔽

C．在纸筒子外面包裹一层金属箔也能实现静电屏蔽

D．带电作业的工人穿戴含有金属丝编织的衣服更安全

3．在一个原来不带电的孤立导体球壳的球心处放一正点电荷，则图中能正确地表示球壳内外的电场线分布情况的是(　　)

4．如图所示，对于静电复印，以下说法正确的是(　　)

A．步骤(1)中发生了静电感应现象

B．步骤(2)中发生了局部导电现象

C．步骤(3)中发生了静电平衡现象

D．步骤(4)中发生了静电屏蔽现象

5.

如图所示，一有线电视信号线内有一层铜质金属网，其主要作用是(　　)

A．加固，不易折断信号线

B．信号的传输

C．防止外界电场干扰

D．铜芯与金属网分别接在电路的两极，便于构成回路

6．(多选)下列四个静电实验(虚线框为金属网)中能使左边验电器的金属箔张开的是(　　)

7．(多选)金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，图中金属壳能起到屏蔽图中电荷产生电场作用的是(　　)

8．如图所示，将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(始终不与球接触)，现将一个悬挂在绝缘细线上的带正电的小球B放在C附近，在小球B缓慢靠近C的过程中，以下说法正确的是(　　)

A．A、B偏离竖直方向的夹角均增大

B．A的位置不变，B偏离竖直方向的夹角增大

C．A、B均不偏离竖直方向

D．A对B的静电力向左，B对A的静电力也向左

9．如图所示，在球壳内部球心处放置带电荷量为＋Q的点电荷，球壳内有A点，壳壁中有B点，壳外有C点，则下列说法正确的是(　　)

A．A、B两点的场强均为零

B．EA>EB>EC

C．EA<EB<EC

D．EA>EC>EB

10．(多选)如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金属箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B.下列实验方法中能使验电器金属箔片张开的是(　　)

A．用取电棒C(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触

B．用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触

C．用导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触

D．使验电器A靠近B

11．(多选)如图所示，市场上有一种仪器叫做“纺织物摩擦带电荷量测试仪”，用于测量防静电服面料所带电荷量．该仪器主要由旋转摩擦机和双层金属筒组成，双层金属筒内筒和外筒之间用绝缘橡胶垫隔离．测试时将面料放入旋转摩擦机中，摩擦起电后，再将带电面料放入双层金属筒的内筒并与内壁接触，与内筒相连的仪表就能测出面料所带电荷量．在外筒接地开关K闭合的情况下，下面说法正确的是(　　)

A．内筒的内壁不带电   

B．内筒的外壁不带电

C．外筒的内壁不带电   

D．外筒的外壁不带电

12．半径为R的金属球原来不带电，现将一个带负电的点电荷Q放在球的左侧，点电荷位置和球心等高且距离球左侧l＝2R，如图所示．当球达到静电平衡后，球上感应电荷在球心O处产生的电场强度大小和方向是(　　)

A．2，向左    B．2，向右

C．，向左    D．，向右

微点9　静电的利用和防护

1．答案：D

解析：处于静电平衡的导体内部存在两个电场，一个是外加电场，一个是导体内部感应电荷产生的电场，两个电场的电场强度的矢量和为零，D正确．

2．答案：BCD

解析：实现静电屏蔽可以用密封的金属容器，也可以用金属网，A错误，B正确；在纸筒子外面包裹一层金属箔也能实现静电屏蔽，C正确；带电作业的工人穿戴含有金属丝编织的衣服能起到静电屏蔽的作用，所以更安全，D正确．

3．答案：A

解析：把正点电荷放在金属球壳内部，由于静电感应的作用，在球壳的内壁会感应出负电荷，在球壳的外壁会感应出正电荷，所以在金属球壳的壳壁之间，由于内部正点电荷的电场和感应电荷的电场的共同的作用，在金属球壳的壳壁之间的电场强度为零，所以在金属球壳的壳壁之间没有电场线，对于球壳外部的电场分布情况不会受到影响，故选A.

4．答案：B

解析：在暗处的有机光导体鼓和一个金属丝电极之间加上高电压，金属丝附近空气发生电离，这是将空气电离的现象，A错误；通过反射的强光使鼓体上部分OPC变成导体，将电荷引导走，有字的部分则仍是绝缘体，保留电荷，这是局部导电现象，B正确；鼓体转动经过墨粉盒，潜像将带相反电荷的墨粉吸引到鼓体带电部位，这是异种电荷相互吸引现象，C错误；鼓体继续转动经过复印纸，带电复印纸又将墨粉吸引到复印纸上，这是异种电荷相互吸引现象，D错误．

5．答案：C

解析：根据静电屏蔽原理，金属网能屏蔽外部电场，使其不受外部电场的影响，则有线电视信号线内有一层铜质金属网，其主要作用是防止外界电场干扰．故选C.

6．答案：AC

解析：A对，B错：净电荷只分布在导体的外表面．C对：A、C两图的区别：A图是利用导体球取走一部分电荷，C图是用导线将两者连成一个整体，电荷会重新分配，使验电器带电．D错：验电器处于金属网中，由于静电屏蔽，金属箔不会张开．

7．答案：ABD

解析：题图A中，由于金属壳发生静电感应，内部场强为零，金属壳起到屏蔽外电场的作用，A正确；题图B中，金属壳同大地连为一体，外壳起到屏蔽外电场的作用，B正确；题图C中，电荷会引起金属壳内、外表面带电，外表面电荷会在壳外空间中产生电场，即金属壳起不到屏蔽作用，C错误；题图D中，将金属壳接地后，外表面不带电，壳外不产生电场，金属壳起到屏蔽内电场的作用，D正确．

8．答案：B

解析：在空心金属球内，由于静电感应，使得C外表面带正电，B、C相互排斥，所以B向左偏，而金属空腔可以屏蔽外部电场，所以B对空腔C的内部无影响，即A、B之间无静电力，A的位置不变，故B正确．

9．答案：D

解析：点电荷在球壳内、外表面感应出等量的异种电荷，除球壳外，电场的分布与点电荷电场的分布相同，靠近球心处的场强大、远离球心处的场强小，球壳处于静电平衡状态，则其内部场强为零，即B点场强为零，EA>EC>EB，D正确．

10．答案：BCD

解析：因为正电荷只分布在B的外表面上，故用取电棒C(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下，不能使C带上电荷，再跟A接触时，不能使A带电，A错误；用取电棒C先跟B的外壁接触一下，能使C带上电荷，C与A接触时，A能带电，使金属箔片张开，B正确；用导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触，三者组成新的导体，电荷将传递到A，使金属箔片张开，C正确；使验电器A靠近B，A将发生静电感应，A的金属球处带上负电荷，而金属箔片处带上正电荷，使金属箔片张开，D正确．

11．答案：AD

解析：测试时将面料放入旋转摩擦机中，摩擦起电后，再将带电面料放入双层金属筒的内筒并与内壁接触，这时电荷可以全部转移到内筒的外壁，所以内筒的内壁不带电，内筒的外壁带电并且带上全部电荷量，则A正确，B错误；内筒的外壁带电，由静电感应让外筒产生感应电荷，外筒的内壁带上不同于内筒外壁的异种电荷，但是由于在外筒接地，外筒外壁不是导体远端，则外筒的外壁不带电，C错误，D正确．

12．答案：D

解析：由于处于静电平衡的金属导体内部电场强度处处为零，所以球上感应电荷在球心O处产生的电场强度与点电荷在球心O处产生的电场强度大小相等、方向相反，则有E感＝E点＝，方向向右，D正确．