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A.外電場不能進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部
B.所有感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的合場強為零
C.外電場和所有感應(yīng)電荷的電場在導(dǎo)體內(nèi)部疊加的結(jié)果為零
D.以上解釋都不正確
答案:C
2.如圖1-7-11所示,金屬殼放在光滑的絕緣水平墊上,能起到屏蔽外電場或內(nèi)電場作用的是
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圖1-7-11
解析:選ABD.A圖中,由于金屬殼發(fā)生靜電感應(yīng),內(nèi)部場強為零,金屬殼起到屏蔽外電場的作用,A對;B圖中金屬殼同大地連為一體,同A一樣,外殼起到屏蔽外電場的作用;C中電荷會引起金屬殼內(nèi)外表面帶電,外表面電荷會在殼外空間中產(chǎn)生電場,即金屬殼不起屏蔽作用,C錯;將金屬殼接地后,外表面不帶電,殼外不產(chǎn)生電場,金屬殼起屏蔽內(nèi)電場的作用,D對.
3.在點電荷-Q的電場中,一金屬圓盤處于靜電平衡狀態(tài),若圓平面與點電荷在同一平面內(nèi),則盤上感應(yīng)電荷在盤中A點所激發(fā)的附加場強E′的方向在圖1-7-12中正確的是
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圖1-7-12
答案:A
圖1-7-13
4.如圖1-7-13所示,帶電體Q靠近一個接地空腔導(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
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A.導(dǎo)體腔內(nèi)任意點的場強
B.導(dǎo)體腔內(nèi)任意點的電勢
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:選ABD.靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部場強處處為零,且內(nèi)表面不帶電,故選項A、D正確.由于導(dǎo)體接地,故整個導(dǎo)體的電勢為零,選項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C不正確.
圖1-7-14
5.(2010年北京市東城區(qū)抽樣測試)某一靜電實驗裝置如圖1-7-14所示,驗電器A不帶電,驗電器B的上面安裝一個幾乎封閉的金屬圓桶C,并且B內(nèi)的金屬箔片是張開的,現(xiàn)手持一個帶電絕緣柄的金屬小球D,使D接觸C的內(nèi)壁,再移出與A的金屬小球接觸,無論操作多少次,都不能使A帶電.這個實驗說明了
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A.C是不帶電的
B.C的內(nèi)部是不帶電的
C.C的外部是不帶電的
D.C的內(nèi)部場強為零
答案:BD
圖1-7-15
6.如圖1-7-15所示,在球殼內(nèi)部球心放置帶電荷量為+Q的點電荷,球殼內(nèi)有A點,殼壁中有B點,殼外有C點,則下列說法正確的是
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A.A、B兩點場強均為零
B.EA>EB>EC
C.A、B、C三點的電勢φA=φB>φC
D.A、B、C三點的電勢φA>φB>φC
答案:D
7.如圖1-7-16所示,一導(dǎo)體AB在點電荷Q的電場中發(fā)生靜電感應(yīng),下列說法正確的是
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圖1-7-16
A.導(dǎo)體中M、N兩點的電場強度相等
B.感應(yīng)電荷在M點產(chǎn)生的場強大于感應(yīng)電荷在N點產(chǎn)生的場強
C.如果在AB間用一導(dǎo)線連接,則導(dǎo)線中將有電流產(chǎn)生
D.N點的電勢大于M點的電勢
解析:選AB.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部各點的合場強為零,故A正確;感應(yīng)電荷的場強與點電荷Q的電場強度大小相等,而點電荷Q在M點產(chǎn)生的場強大于在N點產(chǎn)生的場強,故感應(yīng)電荷在M點產(chǎn)生的場強大于感應(yīng)電荷在N點產(chǎn)生的場強,B正確.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個等勢體,故C、D錯誤.
圖1-7-17
8.如圖1-7-17所示,在水平放置的光滑金屬板中心正上方有一帶正電的點電荷Q,另一表面絕緣、帶正電的金屬小球(可視為質(zhì)點,且不影響原電場)自左以初速度v0在金屬板上向右運動,在運動過程中
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A.小球先做減速后加速運動
B.小球做勻速直線運動
C.小球受到的靜電力對小球先做負(fù)功,后做正功
D.小球受到的靜電力對小球做功為零
解析:選BD.金屬板處于靜電平衡狀態(tài),表面為等勢面.因此小球受到的靜電力不做功,小球電勢能保持不變,所以動能保持不變,故B、D正確.
9.下圖四組靜電實驗中,能使左邊的驗電器的金箔張開的是
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圖1-7-18
解析:選A.處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體所帶的電荷都分布在導(dǎo)體的外表面,故A正確,B、C均錯誤.D選項中由于靜電屏蔽的作用,驗電器不受外電場的影響,故金箔是閉合的.
圖1-7-19
10.如圖1-7-19所示,在孤立點電荷+Q的電場中,金屬圓盤A處于靜電平衡狀態(tài).若金屬圓盤平面與點電荷在同一平面內(nèi),試在圓盤A內(nèi)作出由盤上感應(yīng)電荷形成的附加電場的三條電場線(用實線表示,要求嚴(yán)格作圖).
解析:畫出感應(yīng)電荷形成的附加電場在圓盤A內(nèi)的三條電場線(實線),如圖所示.導(dǎo)體A處于靜電平衡狀態(tài),因此內(nèi)部每點的合場強都為零,即導(dǎo)體A內(nèi)的每一點,感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場強度都與點電荷Q在那點的電場強度大小相等、方向相反,即感應(yīng)電荷的電場線與點電荷Q的電場線重合,且方向相反.
答案:見解析
圖1-7-20
11.如圖1-7-20所示,兩個點電荷A和B,電荷量分別為q1=-9.0×10-9C、q2=2.7×10-8C,彼此相距r=6 cm,在其連線中點處放一半徑為1 cm的金屬球殼,求球殼上感應(yīng)電荷在球心O處產(chǎn)生的電場強度.
解析:由于球殼達(dá)到靜電平衡后各點的場強為零,故感應(yīng)電荷在球心O處產(chǎn)生的場強與-q1和+q2在O處場強的矢量和等大反向,設(shè)由O指向B方向為場強正方向,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
=3.6×105 N/C,方向由O指向B.
答案:3.6×105 N/C,方向由O指向B
圖1-7-21
12.如圖1-7-21所示,帶電導(dǎo)體A處于靜電平衡狀態(tài),電勢為φ=200 V.M、N是A表面上的兩點,電場強度EM=4 EN.今把一電量為q=5×10-8C的正電荷分別由M點、N點移到無限遠(yuǎn)處,求電場力做的功.
解析:由靜電平衡導(dǎo)體的特點得:
φM=φN=φ=200 V
移到無限遠(yuǎn)處電場力做功:
WM=WN=qU=q(φ-0)=5×10-8×200 J
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