学业分层测评(四) (建议用时:45分钟) [学业达标] 1.请用学过的电学知识判断下列说法正确的是( ) A.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B.制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C.小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D.打雷时,呆在汽车里比呆在木屋里要危险 【解析】 电工穿金属衣可以起到静电屏蔽的作用,选项A错误;制作汽油桶的材料用金属可使与空气摩擦产生的静电流入地下,减少静电积累,因此制作汽油桶的材料用金属比用塑料好,选项B正确;小鸟停在单根高压输电线上,两脚之间的电压几乎为零,没有电流从小鸟身上通过,所以小鸟不会被电死,选项C错误;现在的汽车一般都是金属物件,可以起到静电屏蔽的作用,使该汽车内部基本不受影响,所以呆在汽车里比呆在木屋里要安全,选项D错误. 【答案】 B 2.一个带电金属球,当它带的电荷量增加后(稳定),其内部场强( ) A.一定增强 B.一定减弱 C.可能增强也可能减弱 D.不变 【解析】 当电荷增加时,带电金属球仍处于静电平衡状态,内部场强仍为零. 【答案】 D 3.(多选)关于静电平衡状态的导体,以下说法正确的是( ) A.电荷只分布在导体的外表面上 B.导体内部场强为零,表面场强不为零 C.导体内部场强为零,表面场强也为零 D.导体内部的电场只是感应电荷产生的附加电场 【解析】 根据静电平衡状态的特点知A、B正确. 【答案】 AB 4.在具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷,图中的四个图画出了其空间电场的电场线情况,符合实际情况的是( ) 【解析】 正电荷放在空心金属球球心,球壳由于静电感应带电,内表面带负电,外表面带正电,因为电场线从正电荷出发,到无穷远或到负电荷终止,球壳金属壳壁之间合场强处处为零,所以D正确. 【答案】 D 5.如图149所示,一个绝缘圆环,当它的1/4均匀带电且电荷量为q时,圆心O处的电场强度大小为E.现使半圆ABC均匀带电2q;而另一半圆ADC均匀带电-2q,则圆心O处的场强的大小和方向为( ) 图149 A.2E,方向由O指向D B.4E,方向由O指向D C.2E,方向由O指向B D.0 【解析】 由题意可知,若圆AB带电荷量为q,在圆心处场强为E,方向由O指向中点,若圆CD带电荷量为-q,在圆心处的场强也是E,且方向与圆AB在圆心处场强相同;同理,带电荷量分别为q、-q的圆BC、AD在圆心处的场强也是E,方向由O指向中点.合成各场强可得,圆心O处的场强大小为2E,方向由O指向D.因此A正确. 【答案】 A 6.(多选)如图1410所示,在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近(不接触,且未发生放电现象),下列说法中正确的是( ) 图1410 A.B端的感应电荷越来越多 B.导体内部电场强度越来越大 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 【解析】 由于导体AB缓慢移动,所以导体AB内部可以认为始终处于静电平衡状态,导体内部电场强度始终为零,选项B错误;由于AB距P越来越近,所以A、B两端积累的电荷会越来越多,选项A正确;M点距小球P的距离比N点要近,带负电的小球P在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度,而导体内部的合电场强度处处为零,那么导体上的感应电荷在M点产生的电场强度就大于在N点产生的电场强度,故选项C正确,选项D错误. 【答案】 AC 7.如图1411所示,将悬挂在细线上的带正电荷的小球A放在不带电的金属空心球C内(不与内壁接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B,向C球靠近,则( ) 图1411 A.A向左偏离竖直方向,B向右偏离竖直方向 B.A的位置不变,B向右偏离竖直方向 C.A向左偏离竖直方向,B的位置不变 D.A、B的位置都不变 【解析】 金属球壳C能屏蔽外部的电场,因此小球A不会受到小球B的电场力的作用,不会发生偏转;金属球壳C处在电荷A的电场中,内壁是近端,感应异种电荷——负电,外壁是远端,感应同种电荷——正电,外壁的感应电荷在外部空间同样会激发电场,对小球B有吸引作用,B向右偏,选项B正确. 【答案】 B 8.有一水平向右的匀强电场,电场强度E=9.0×103 N/C,在竖直平面内半径为0.1 m的圆周上取图1412所示最高点C,另在圆心O处放置电荷量为Q=10-8 C的带正电荷的点电荷,试求C处的电场强度. 图1412 【解析】 点电荷在最高点产生的电场强度大小为E1=k,方向竖直向上.C处电场强度是水平向右的电场强度E和点电荷在C处产生的电场强度的合电场强度,根据矢量合成定则可得EC==9×103 N/C. 设该电场强度与水平方向之间的夹角为θ,则有 tan θ=1,θ=45° 即该电场强度方向与水平方向成45°角斜向上. 【答案】 9×103 N/C 方向与水平方向成45°角斜向上 [能力提升] 9.如图1413所示,空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体.当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时,电荷将做( ) 图1413 A.向上偏转的类似平抛运动 B.向下偏转的类似平抛运动 C.匀速直线运动 D.变速直线运动 【解析】 空心导体处在带正电的带电体的附近,根据电场中导体的特点,空心导体起到了静电屏蔽的作用,使得内部场强为零,电荷不受电场力的作用,所以做匀速直线运动,C选项正确. 【答案】 C 10.如图1414所示,有一带电荷量为+q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d,+q到带电薄板的垂线通过板的圆心.若图中a点处的电场强度为零,则图中b点处的电场强度大小是( ) 图1414 A.k+k B.k-k C.0 D.k 【解析】 a点的场强为:Ea=Eqa-E板a=0,解得:E板a=Eqa=k,由对称性可知,带电薄板在b点产生的场强大小为:E板b=E板a=k,方向由薄板指向b点,点电荷q在b点产生的电场的场强为:Eqb=k,方向由点电荷指向b点,则b点的电场强度大小为:Eb=Eqb+E板b=k+k=k+k,B、C,D错误,A正确. 【答案】 A 11.如图1415所示,在真空中有两个点电荷q1和q2,分别位于A和B点,A、B相距20 cm,q1为4×10-8 C,q2为-8×10-8 C. 图1415 (1)在A、B连线上A的外侧离A 20 cm处的D点场强大小、方向如何? (2)能否在D点处引入一个带负电的电荷-q,通过求出-q在D处受到的合电场力,然后根据E=求出D处的场强大小和方向? 【解析】 (1)q1在D点产生的场强 E1=k=9×109× N/C=9×103 N/C,方向向左 q2在D点产生的场强 E2=k=9×109× N/C=4.5×103 N/C,方向向右 D点的合场强E=E1-E2=4.5×103 N/C,方向向左. (2)可以.因为电场中某点的场强由电场本身决定,与放入的电荷无关,不论放入电荷的电荷量是多少,也不论放入电荷的正、负,该点的场强大小、方向是确定的. 【答案】 (1)D点场强大小为4.5×103 N/C,方向向左 (2)可以 12.如图1416所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,∠B=30°.现在A、B两点放置两个点电荷qA、qB,测得C点电场强度方向与AB平行,问:qA带什么电?qA与qB的比是多少? 图1416 【解析】 虽然本题两个电荷的电性都未知,但合电场强度在C点的方向给出后,结合矢量运算法则可判断A、B所带电荷的电性.由A、B在C点产生的电场强度EC可作出矢量图(如图所示),可知A一定带负电,且EA∶EB= 又EA=k,EB=k 所以∶= 即qA∶qB=AC2∶(2BC2)=1∶8. 【答案】 负电 1∶8 高考学习网-中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识!
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