物理必修 第三册1.3 静电的应用和防护课后作业题

1.3静电的应用和防护基础练习

一、单选题

1.以下说法正确的是（   ）           

A. 电容器A的电容比B的大，说明充电完全后电容器A所带的电荷量比B的多
B. 由 知，电容器的电容与两极板间的电压成反比，与所带的电荷量成正比
C. 为了防止外电场的影响，电学仪器应该放在封闭的绝缘体壳中
D. 超高压带电作业的工人穿戴的工作服，要用包含金属丝的织物制成

2.如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷，c为ab的中点，d为P和金属杆连线的中点。达到静电平衡后（    ） 

A. a端的电势比b端的高 B. a端的电势比b端的低
C. 点电荷在杆内c的场强为零 D. b端的电势比d点的电势低

3.如图所示，将不带电的导体BC放在带正电的金属球A附近，当导体BC达到静电平衡后，则下列说法正确的有 （   ） 

A. 用导线连接BC两端，导线中有瞬间电流通过
B. 用手摸一下导体B端可使导体带正电
C. 导体C端电势高于B端电势
D. B和C端感应电荷在导体内部产生的场强沿BC方向逐渐减小

4.如图所示，为一空腔球形导体（不带电），现将一个带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的电场强度E和电势 的关系是（  ）

A.                                    B.   
C.                                    D.    

5.如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处放置一个正点电荷，达到静电平衡后（   ） 

A. a端电势比b端低                                                 B. b端电势与d点的电势相等
C. a端电势一定不比d点低                                       D. 感应电荷在杆内c处的场强方向由a指向b

6.如图所示，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（   ） 

A. 将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔不张开
B. 将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔不张开
C. 无论C的另一端与B的外壳还是内表面接触，验电器的金属箔都会张开
D. 以上判断都不对

7.在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为+Q和–Q，它们相距为a，如果在两个点电荷连线的中点O处，有一个半径为r（2r<a）的不带电空心金属球壳，球心在O处，如图所示。则金属球壳上的感应电荷在球心O处产生的电场强度的大小为（   ） 

A. 0                                    B. 2                                     C. 4                                     D. 8

8.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. 电工被铜丝衣服所包裹，使体内电场强度为零
B. 电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零
C. 铜丝编织的衣服不易拉破
D. 铜线电阻小，能对人体起到保护作用

9.如图所示，将带电棒移近两不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是（   ） 

A. 先移走棒，再把两球分开                                    B. 先把两球分开，再移走棒
C. 棒的带电荷量不变，两导体球不能带电              D. 苦思冥想之后，发现实在是没有办法，我太难了

10.属于静电利用现象的是（   ）           

A. 油罐车上连接地线        B. 复印机复印文件资料        C. 屋顶按装避雷针        D. 印染厂车间保持湿度

11.如图所示，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两端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是（   ） 

A. 闭合S1  ， 有电子从枕形导体流向地                    B. 闭合S2  ， 有电子从枕形导体流向地
C. 闭合S1  ， 有电子从地流向枕形导体                    D. 闭合S2  ， 没有电子通过S2

12.如图是小华同学自制的简易实验仪器示意图，该仪器可以用来（    ） 

A. 测量电阻阻值大小  B. 检验物体是否带电
C. 测量电阻两端电压大小 D. 检验导线中是否有电流

二、填空题

13.如图所示，在原来不带电的金属细杆 ab 附近的 P 点，放置一个正点电荷+Q，达到静电平衡后，a 端的电势________（填“大于”、“等于”或“小于”）b 端的电势，杆中有一点 c，c 点与点电荷相距为 l，则感应电荷在杆内 c 处的场强的大小为 ________，方向 ________，（静电力常量为 k）  

14.下图中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球,它们靠近带正电荷的金球C。在下列情况中,判断A、B两球的带电情况:（填“正”、“负”或“不带电”。） 

① A、B接触后分开,再移去C,则A________,B________;

②  A、B接触,用手指瞬间接触B后再移去C, 则A________,B________。

15.自然界只存在________电和________电两种电荷．用丝绸摩擦过的玻璃棒带________电，用毛皮摩擦过的胶木棒带________电．电荷既不能被消灭，也不能创生，它们只能是________，或者是________．这个结论叫作电荷守恒定律．   

16.如图所示，把带正电荷的导体球C移近彼此接触的不带电的绝缘金属导体A、B  ， 金属薄片张开，此时金属导体A带________电荷 填“正”或“负” ；如果先把C移走，再将A和B分开后，金属导体上的金属箔片是否张开________ 填“是”或“否” ．
 

三、解答题

17.如图所示，在枕形金属导体外的M、N两点分别放置一个电荷量为+Q的点电荷，A为导体内一点，MA⊥AN，A、N位于同一水平线上，且MA=AN=r。求枕形金属导体上的感应电荷产生的电场在A点处的电场强度E。
 

18.如图所示，点电荷A和B带电荷量分别为3．0×10－8 C和－2．4×10－8 C，彼此相距6 cm。若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1 cm的金属球壳，求球壳感应电荷在该中点处产生的电场强度。
 

19.一个绝缘的孤立的带负电荷的金属球体，稳定时电荷只分布在球体的外表面．请用学过的力和能的知识解释此现象．   

答案

一、单选题

1. D   2. D   3. D   4. D   5. D   6. C   7. D   8. A   9. B   10. B   11. C   12. B  

二、填空题

13. 等于；；向右  

14. 正；负；负；负  

15. 正；负；正；负；从一个物体转移到另一个物体；从物体的一部分转移到另一部分  

16.负；否 

三、解答题

17.解:由点电荷的电场强度公式E= ，得：+Q和+Q的两个点电荷在A点产生的电场强度都为：E= ，枕形金属导体处于静电平衡状态时，内部电场强度处处为零，枕形金属导体上的感应电荷产生的电场在A点处的电场强度E大小等于+Q和+Q的两个点电荷在A点产生的合场强，方向相反，则由矢量合成得：E合= E= V/m，场强方向沿二者的角分线斜向右上方。 

18.解:＋q1在O点的场强大小为E1＝ ＝3×105N/C，方向由O指向B；－q2在O点的场强大小为E2＝ ＝2．4×105 N/C，方向由O指向B。设感应电荷在O点的场强为E3  ， 由静电平衡条件知E3＝E1＋E2＝5．4×105 N/C，方向由O指向A。 

19.根据对称性可知，球体上离球心等距离处电荷分布情况应该相同；从力的角度分析：因为同种电荷之间的相互作用力是斥力，稳定时电荷间的距离应尽可能大，所以稳定时电荷都分布在球体的外表面．从能的角度分析：因为同种电荷之间距离越大，系统的电势能就越小，系统就越稳定，所以稳定时电荷都分布在球体的外表面．
答：稳定时电荷只分布在球体的外表面．