第一章第7节静电现象的应用

1．导体处于静电平衡，下列说法正确的是()A．导体内部没有电场B．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面C．导体内部没有电荷的运动D．以上说法均不正确解析：导体处于静电平衡，导体内部不是没有电场，而是外电场与感应电荷产生的电场的合场强为零，但两场强仍然存在，故A错；对于B，不能说没有电荷，净电荷只分布在外表面上，自由电子和正电荷仍存在，只是显中性，故B错；对于C，导体内部的电荷(电子与正电荷)的热运动仍然存在，故C错。答案：D2．在下列措施中，能将产生的静电尽快导走的是()A．飞机轮子上搭地线B．印染车间保持湿度C．复印图片D．电工钳柄装有绝缘套解析：飞机在飞行中与空气摩擦时，飞机外表面聚集了大量静电荷，降落时会对地面人员带来危害及火灾隐患，因此飞机降落时要及时导走机身聚集的静电，采取的措施是在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎；在印染工作车间也同样容易产生静电，静电会给车间带来火灾隐患，为防止火灾发生，其中安全措施之一就是使车间保持湿度，从而通过湿润的空气及时导走静电；在复印图片环节中，刚好需要应用静电；电工钳柄装有绝缘套是防止导电，保护电工的安全。答案：AB3.如图1所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷。在静电平衡后，下列物理量中等于零的是()A．导体腔内任意点的场强B．导体腔内任意点的电势图1C．导体外表面的电荷量D．导体空腔内表面的电荷量解析：静电平衡状态下的导体内部场强为零，且内表面不带电，故A、D正确；由于导体接地，故整个导体的电势为零，B正确。答案：ABD4.(2011·广东高考)图2为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是()A．到达集尘极的尘埃带正电荷B．电场方向由集尘极指向放电极图2C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大解析：电子吸附尘埃使尘埃带负电，受力与电场方向相反，A、C错。故B、D正确。答案：BD5.一个带有绝缘座的空心金属球壳A带有4×10－8C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B带有2×10－8C的负电荷，使B球与球壳A内壁接触。如图3所示，则A、B带电荷量分别为()A．QA＝1×10－8C，QB＝1×10－8CB．QA＝2×10－8C，QB＝0图3C．QA＝0，QB＝2×10－8CD．QA＝4×10－8C，QB＝－2×10－8C解析：根据接触带电原理和静电平衡条件知，正负电荷先中和，剩余电荷只能分布在导体外表面，故B正确，A、C、D错误。答案：B6.如图4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端的电势比b端的高图4B．b端的电势比d点的低C．a端的电势不一定比d点的低D．杆内c处电场方向由c指向b解析：首先画出电场线(如图所示)，沿电场线方向电势降低，b端电势比d点低，B正确。金属杆ab静电平衡后是一个等势体，a端电势等于b端电势，也比d点低，选项A、C均错误。静电平衡后的导体内部电场为零，选项D错误。答案：B7．如图5所示，四组静电实验中，能使左边的验电器的金箔张开的是()图5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，用导线连接之后，左边的金箔也是外表面，故A、C均正确，B错误。D选项中由于静电屏蔽的作用，验电器不受外电场的影响，故金箔是闭合的。答案：AC8．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．铜丝编织的衣服不容易拉破，所以用铜丝编织衣服B．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用C．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用D．铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用解析：当人体直接处于强大电场之中时，很容易由于静电感应而被电到。但若被铜丝编织的衣服所包裹，当达到静电平衡时，铜丝衣服的屏蔽作用使人体内电场强度保持为零，对人体起保护作用。答案：C9.如图6所示，两个点电荷A和B，电荷量分别为q1＝－9.0×10－9C、q2＝2.7×10－8C，彼此相距r＝6cm，在其连线中点处放一半径为1cm的金属球壳，求球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度。图6解析：由于球壳达到静电平衡后各点的场强为零，故感应电荷在球心O处产生的场强与q1和q2在O处场强的矢量和等大反向，设由O指向B方向为场强正方向，即：E＝E感＋E1＋E2＝0∴E感＝－(E1＋E2)＝－[－kq1r22－kq2r22]＝－[－9×109×－9×10－90.032－9×109×2.7×10－80.032]N/C＝3.6×105N/C，方向由O指向B。答案：3.6×105N/C方向由O指向B