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1、2020屆高考物理第一輪復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)一 靜電平衡中感應(yīng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)
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知識(shí)點(diǎn)一 靜電平衡中感應(yīng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)
圖1-7-12
1.一金屬球,原來不帶電.現(xiàn)沿球的直徑的延長(zhǎng)線放置一均勻帶電的細(xì)桿MN,如圖1-7-12所示.金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb、Ec,三者相比 ( ).
A.Ea最大 B.Eb最大
C.Ec最大 D.Ea=Eb=Ec
解析 處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零,故a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都為零.靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零是感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與外電場(chǎng)疊加的結(jié)果,所以感應(yīng)電荷在球內(nèi)某點(diǎn)產(chǎn)生
2、的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)與MN在這一點(diǎn)形成的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)等大反向,比較a、b、c三點(diǎn)感應(yīng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng),實(shí)質(zhì)上是比較帶電體MN在這三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),由于c點(diǎn)離MN最近,故MN在c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大,感應(yīng)電荷在c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)也最大,故C選項(xiàng)正確.
答案 C
2.
圖1-7-13
如圖1-7-13所示,帶電體Q靠近一個(gè)接地空腔導(dǎo)體,空腔里面無電荷.在靜電平衡后,下列物理量中等于零的是 ( ).
A.導(dǎo)體空腔內(nèi)任意點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
B.導(dǎo)體空腔內(nèi)任意點(diǎn)的電勢(shì)
C.導(dǎo)體外表面的電荷量
D.導(dǎo)體空腔內(nèi)表面的電荷量
解析 靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零,且內(nèi)表面不帶電,故選項(xiàng)A、D正確.由于導(dǎo)體接地,故整個(gè)導(dǎo)體的電
3、勢(shì)為零,選項(xiàng)B正確.導(dǎo)體外表面受帶電體Q的影響,所帶電荷量不為零,故選項(xiàng)C不正確.
答案 ABD
知識(shí)點(diǎn)二 靜電平衡中電場(chǎng)線及電荷分布
3.在點(diǎn)電荷-Q的電場(chǎng)中,一金屬圓盤處于靜電平衡狀態(tài),若圓平面與點(diǎn)電荷在同一平面內(nèi),則盤上感應(yīng)電荷在盤中A點(diǎn)所激發(fā)的附加場(chǎng)強(qiáng)E′的方向在下圖中正確的是( ).
解析 感應(yīng)電荷在盤中A點(diǎn)激發(fā)的附加場(chǎng)強(qiáng)E′應(yīng)與-Q在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)等大反向,故A正確.
答案 A
圖1-7-14
4.如圖1-7-14所示為一空腔球形導(dǎo)體(不帶電),現(xiàn)將一個(gè)帶正電荷的小金屬球A放入空腔中,當(dāng)靜電平衡時(shí),圖中a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E和電勢(shì)φ的關(guān)系是 ( ).
A
4、.Ea>Eb>Ec,φa>φb>φc
B.Ea=Eb>Ec,φa=φb>φc
C.Ea=Eb=Ec,φa=φb=φc
D.Ea>Ec>Eb,φa>φb>φc
解析 空腔球形導(dǎo)體在正電荷A的電場(chǎng)中感應(yīng)的結(jié)果如右圖所示,從電場(chǎng)線的疏密可確定a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),而b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,故Ea>Ec>Eb,而沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低,故φa>φb>φc,D選項(xiàng)正確.
答案 D
知識(shí)點(diǎn)三 靜電的防止與應(yīng)用
5.下列措施中,屬于防止靜電危害的是 ( ).
A.油罐車后有一條拖在地上的鐵鏈條
B.小汽車上有一根露在車面上的小天線
C.在印染廠中保持適當(dāng)?shù)臐穸?
D.在地毯上夾雜0.05~0.0
5、7 mm的不銹鋼絲導(dǎo)電纖維
解析 B選項(xiàng)屬于防止靜電屏蔽.
答案 ACD
6.某農(nóng)村小塑料加工廠的高頻熱合機(jī)(焊縫用)產(chǎn)生的電磁波頻率和電視信號(hào)頻率接近,由于該村尚未通有線電視信號(hào),空中的信號(hào)常常受到干擾,在電視熒屏上出現(xiàn)網(wǎng)狀條紋,影響正常收看.為了使電視機(jī)不受干擾,可采取的辦法是 ( ).
A.將電視機(jī)用一金屬籠子罩起來
B.將電視機(jī)用一金屬籠子罩起來,并將金屬籠接地
C.將高頻熱合機(jī)用一金屬籠子罩起來
D.將高頻熱合機(jī)用一金屬籠子罩起來,并將金屬籠接地
解析 為了使電視機(jī)能接收電磁波信號(hào),但又不接收高頻熱合機(jī)產(chǎn)生的電磁波,應(yīng)將高頻熱合機(jī)產(chǎn)生的電磁波信號(hào)屏蔽,而接地金屬籠子
6、具有屏蔽內(nèi)電場(chǎng)的作用,故選項(xiàng)D正確.
答案 D
7.(2020·臺(tái)州高二檢測(cè))下列與靜電屏蔽無關(guān)的是 ( ).
A.避雷針的頂端做的很尖細(xì)
B.用幾萬伏的高壓電電擊關(guān)在金屬籠里的鳥,而鳥安然無恙
C.超高壓帶電作業(yè)的工作人員穿戴的工作服用包含金屬絲的織物制成
D.電視閉路線芯外常包有一層金屬網(wǎng)
解析 避雷針是應(yīng)用尖端放電的原理,其余三項(xiàng)均是利用了金屬對(duì)內(nèi)部的靜電屏蔽作用.
答案 A
8.如圖所示,P是一個(gè)帶電體,N是一個(gè)不帶電的金屬空腔,在下列情況中,放在絕緣板上的小紙屑(圖中S)不會(huì)被吸引的是( ).
解析 小紙屑是絕緣體,當(dāng)處于電場(chǎng)中時(shí),雖不會(huì)像導(dǎo)體一樣出現(xiàn)
7、電荷的定向移動(dòng),但內(nèi)部的極性分子也會(huì)在電場(chǎng)力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng),使異種電荷一端更靠近施感電荷,因而也會(huì)受到施感電荷的吸引力.A中由于靜電屏蔽,P的電場(chǎng)影響不到導(dǎo)體N的內(nèi)部,即N內(nèi)部無電場(chǎng),所以S不會(huì)被吸引,A正確.B中N沒有接地,P的電場(chǎng)會(huì)影響到N外部,即S處有電場(chǎng),S會(huì)被吸引.C中P和S都處于導(dǎo)體N的外部,S處有電場(chǎng),會(huì)被吸引.D中N被接地,內(nèi)部電場(chǎng)不影響導(dǎo)體外部,即S處無電場(chǎng),不會(huì)被吸引,D正確.
答案 AD
圖1-7-15
9.在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B,電荷量分別為-Q和+2Q,相距為2l,如果在兩個(gè)點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O有一個(gè)半徑為r(r?l)的空心金屬球,且
球心位于O點(diǎn),如圖1
8、-7-15所示,則球殼上的感應(yīng)電荷在O處的場(chǎng)強(qiáng)的大小為多少?方向如何?
解析 根據(jù)電場(chǎng)的疊加和靜電平衡,球心O處的合場(chǎng)強(qiáng)為0,即感應(yīng)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度與A、B兩電荷在O處所產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)等大、反向,即E感=EA+EB=+=,A、B在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向左,所以E感向右.
答案 向右
10.我國(guó)電業(yè)工人創(chuàng)造了具有世界先進(jìn)水平的超高壓帶電作業(yè)法.利用“絕緣梯”使人體對(duì)輸電線間的電勢(shì)差逐漸變小,直到使人體的電勢(shì)與輸電線電勢(shì)相等.
(1)人與輸電線電勢(shì)相等時(shí),為什么沒有危險(xiǎn)?
(2)超高壓輸電線周圍存在強(qiáng)電場(chǎng),人靠近輸電線時(shí),人體會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生?
(3)工人帶電作業(yè)時(shí)穿著由金屬絲和棉紗制成的均壓服,有什么作用?
解析 (1)人與輸電線電勢(shì)相等時(shí),即任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零,電荷不會(huì)發(fā)生定向移動(dòng),不會(huì)產(chǎn)生電流,因此無危險(xiǎn).
(2)人體靠近超高壓輸電線周圍的強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),由于靜電感應(yīng),人體中電荷重新分布,形成瞬間電流.此時(shí)人是非常危險(xiǎn)的.
(3)人體穿上帶金屬網(wǎng)的均壓服時(shí),均壓服形成一個(gè)靜電屏蔽,均壓服內(nèi)電場(chǎng)處處為零,起到了保護(hù)人體的作用.
答案 見解析