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第九章 静电场及其应用
9.4 静电的防止与利用 练习题
一、单选题:
1.如图所示,在超高压带电作业中,电工所穿的高压工作服内有编织的铜丝,这样做的目的是(
)
A.铜丝编织的衣服不易拉破
B.铜丝电阻小,对人体起到保护作用
C.电工被铜丝衣服所包裹,使衣服内场强为零
D.电工被铜丝衣服所包裹,使衣服内电势为零
答案 C
解析 电工穿的衣服包含铜丝,能起到静电屏蔽的作用,使衣服内合场强为零,故C正确.
2.每到夏季,我省各地纷纷进入雨季,雷雨等强对流天气频繁发生.当我们遇到雷雨天气时,一定
要注意避防雷电.下列说法正确的是( )
①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头
②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙,远离带电设备
③固定电话和手提电话均可正常使用
④在旷野,应远离树木和电线杆
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】 B
【解析】 表面具有突出尖端的导体,在尖端处的电荷分布密度很大,使得其周围电场很强,就可
能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电.固定电话和手提电话的天线处有尖端,易引发尖端放
电造成人体伤害,故不能使用.
3.如图所示,一个方形的金属盒原来不带电,现将一个带电荷量为+Q的点电荷放在盒左边附近,
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂达到静电平衡后,盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是( )
【答案】 C
【解析】 金属盒内部由于处于静电平衡状态,因此内部每点的合电场强度都为 0,即金属盒内的
每一点,感应电荷产生的电场的电场强度都与点电荷+Q在那点产生的电场的电场强度大小相等、
方向相反,即感应电荷的电场线与点电荷+Q的电场线重合,但方向相反.
4.一带有绝缘底座的空心金属球壳A带有4×10-8 C的正电荷,有绝缘柄的金属小球B带有2×10-8
C的负电荷,使B球与球壳A内壁接触,如图所示,则A、B带电荷量分别为( )
A.Q =+1×10-8 C,Q =+1×10-8 C B.Q =+2×10-8 C,Q =0
A B A B
C.Q =0,Q =+2×10-8 C D.Q =+4×10-8 C,Q =-2×10-8 C
A B A B
答案 B
解析 B与A接触后,负电荷全部分布在外表面,内壁电荷量为零,故 B带电荷量为零,A带电荷
量为正、负电荷中和后的电荷量,即Q =+2.0×10-8 C,故选B.
A
5.如图所示,将悬在绝缘细线上带正电的小球 A放在不带电的金属空心球壳B内(与内壁不接触).
外加一个水平向右的场强为E的匀强电场,对于最后的结果,下列判断正确的是( )
A.B的右端带正电,A向左偏
B.B的右端带正电,A向右偏
C.B的左端带正电,A向右偏
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂D.B的左端带负电,A不偏左也不偏右
答案 D
解析 导体空腔处于外电场中时,由于静电感应的作用,导体球壳的左端将感应出负电荷,右端将
感应出正电荷,而导体空腔内部完全不受外加电场的影响,故A不会偏转,故A、B、C错误,D
正确.故选D.
6.如图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的关系是
E E E E E E E E E E E E
A. A B C B. A B C C. A B C D. A B C
答案:D
【解析】当静电平衡时,空腔球形导体内壁感应出负电荷,外表面感应出正电荷,画出电场线的分
布如图。由于A处电场线较密,B处电场线较疏,C处场强为零,则 。
7.如图所示,四组静电实验中,能使左边的验电器的金属箔片张开的是( )
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂答案 A
解析 处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导体的外表面,故A正确,B错误;C、D
选项中由于静电屏蔽的作用,验电器不受外电场的影响,故金属箔片是闭合的.
8.如图所示,空心绝缘球壳的表面均匀分布负电荷时,球内各点的电场强度为零。现移走半只球壳,
余下部分电荷分布不变。此半球壳的对称轴线上有一 P点,半球壳负电荷在P点处的合场强的方向
为
A.水平向右 B.竖直向上 C.竖直向下 D.水平向左
答案:D
【解析】对于一个完整的带电均匀的球壳,据题意知,球内各点的电场强度为零,说明左右两个半
个球壳在各点产生的场强大小相等、方向相反,右半个球壳在 P点产生的场强方向水平向右,则根
据电场的叠加原理可知,半球壳负电荷在P点处的合场强的方向水平向左,故ABC错误,D正确。
9.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(不和球壁接触),另有一个悬挂
在细线上的带负电的小球B向C靠近,如图1-7-5所示,下列说法正确的有( )
A.A往左偏离竖直方向,B往右偏离竖直方向
B.A的位置不变,B往右偏离竖直方向
C.A往左偏离竖直方向,B的位置不变
D.A和B的位置都不变
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂【答案】 B
【解析】 带正电的小球A放在不带电的空心球C内,通过静电感应,空心球外壳带正电,内壁带
负电.因此,金属空心球C和带电小球B带异种电荷,所以B受C球的吸引往右偏离竖直方向,而
由于空心球C能屏蔽小球B所产生的外部电场,因此A球不受B球电场的影响,而保持竖直位置不
变,选项B正确.
10.在电荷量为-Q的点电荷的电场中,一个金属圆盘处于静电平衡状态,若圆盘与点电荷在同一平面内,
则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加电场强度E'的方向是图中的( )
答案A
解析处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零,故感应电荷在盘中A点激发的附加电场强度
E'应与该点电荷在A点产生的电场强度等大反向,选项A正确。
11.把一个带负电的球放在一块接地的金属板附近,对于球和金属板之间形成电场的电场线,在图
中描绘正确的是 ( )
【答案】 B
【解析】 静电平衡状态下,整个金属板是个等势体,所以金属板附近电场线与金属板表面垂
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂直,选项A、D错误;金属板接地,金属板只带有正电荷,且分布在金属板的左表面,所以金属板
右表面没有电场存在,选项B正确,C错误.
12.一金属球,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三点的电场强度大小分别为E 、E 、E,则三者相比(
a b c
)
A.E 最大 B.E 最大 C.E 最大 D.E=E=E
a b c a b c
答案C
解析处于静电平衡的导体内部电场强度处处为零,故a、b、c三点的电场强度都为零。静电平衡的导
体内部电场强度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
电场的电场强度与MN在这一点形成的电场的电场强度等大反向,比较a、b、c三点感应电场的电场
强度,实质上是比较带电体MN在这三点的电场强度,由于c点离MN最近,故MN在c点的电场强度最
大,感应电荷在c点的电场强度也最大,故选项C正确。
二、多选题
13.为了防止静电的危害,应尽快把产生的静电导走,下面措施中是防止静电危害的是( )
A.油罐车后面装一条拖地的铁链
B.电工钳柄上套有绝缘胶套
C.飞机轮上装搭地线
D.纺织车间中保持适当的湿度
【答案】 ACD
【解析】 选项A、C、D中均是把静电导走,故A、C、D正确.电工钳柄上套有绝缘胶套是
为了保持绝缘,以防止触电,B错.
14.图中P是一个带电体,N是一个不带电的金属空腔,在哪些情况下,放在绝缘板上的小纸屑(图
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂中S)不会被吸引 ( )
【答案】 AD
【解析】 金属空腔不接地可屏蔽外部电场,接地可屏蔽内部电场.
14.如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,
下列说法正确的是( )
A.A、B两点场强相等,且都为零
B.A、B两点的场强不相等
C.感应电荷产生的附加场强大小是|E |<|E |
A B
D.当电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体移动
【答案】 AD
【解析】 枕形导体处于静电平衡状态,其内部的A、B两点场强都为零,A对,B错.由于
A离正电荷较近,正电荷在A点产生的场强较大,故感应电荷在A点产生的附加场强也较大,C错.
电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体定向移动,以中和枕形导体上的正电荷,最后使它显示负
电性,D对.
15.如图所示,金属壳放在光滑的绝缘水平垫上,能起到屏蔽外电场或内电场作用的是( )
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【解析】 A图中,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
对;B图中金属壳同大地连为一体,同A一样,外壳起到屏蔽外电场的作用;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,即金属壳不起屏蔽作用,C错;将金属壳
接地后,外表面不带电,壳外不产生电场,金属壳起屏蔽内电场的作用,D对.
16.如图所示,在真空中把一绝缘导体向带负电的小球P缓缓靠近(不相碰),下列说法正确的是( )
A.B端的感应电荷越来越多
B.导体内电场强度越来越大
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
答案AC
解析绝缘导体缓缓靠近小球P时,小球P上的负电荷在绝缘导体所在区域产生的电场增强,将会有更
多的自由电子向绝缘导体的B端移动,B端的感应电荷越来越多,选项A正确;绝缘导体始终处于静电
平衡状态,内部电场强度始终为零,选项B错误;导体上感应电荷在导体上某点产生的电场的电场强度
大小等于小球P上的负电荷在该点产生的电场的电场强度,故选项C正确,D错误。
三、非选择题
17.如图所示,在玻璃管中心轴上安装一根直导线,玻璃管外绕有线圈,直导线的一端和线圈的一
端分别跟感应圈的两放电柱相连.开始,感应圈未接通电源,点燃蚊香,让烟通过玻璃管冒出.当
感应圈电源接通时,玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压,立即可以看到,不再有烟从玻
璃管中冒出来了.过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘.
请思考一下:这是什么原因?
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂【答案】 见解析
【解析】 当感应圈电源接通时,玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压,形成强电场
烟尘颗粒都是带电的,在强电场中受静电力作用偏转后被吸附在管壁上.
18.如图所示,一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为Q=+4×10-6 C.
(1)此时,金属桶内,外表面带电荷量分别为多少?
(2)如果用丝线在桶内悬挂一带电荷量q=-2×10-6C的带电小球,桶内、外表面带电荷量分别为多
少?
(3)若桶内金属小球与内表面接触一下,桶内外表面带电荷量分别为多少?
(4)若小球悬挂时,用手接触一下桶外表面,然后再将小球从桶中取出,则金属桶内外表面带电荷量
又为多少?
【答案】 见解析
【解析】 (1)q =0,q =+4×10-6C
内 外
(2)q =q =+2×10-6C
内 外
(3)q =0,q =+2×10-6C
内 外
(4)q =0,q =+2×10-6C
内 外
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