1. 如图所示,在一个真空环境里,有一个空心导体球,半径为a,另有一个半径为b的细圆环,环心与球心连线长为L(L>a),连线与环面垂直,已知环上均匀带电,总电荷量为Q。当导体球接地时(取无穷远处电势为零,与带电量为q的点电荷相距r处电势为
,k为静电力恒
量),下列说法正确的是( )
A.球面上感应电荷量为B.球面上感应电荷量为C.感应电荷在O点的场强为D.感应电荷在O点的场强为
【答案】A
【解析】据题意,由于静电感应,球上带负电荷,球与大地相连,球的电势为0,即球上的电荷在球中心产生的电势与环上电荷在球中心产生的电势之和为0,故有:
,则选项
A正确而选项B错误;由于静电平衡,导体内场场强处处为0,球上的电荷在O点产生场强等于环在O点产生的场强,方向相反,现将环看成无数个电荷的集合体,每个电荷在O点产生的场强为:
向左,则为:
,而所有电荷在O点产生的场强是每个电荷在该点产生场强的矢量和,即水平
,故选项CD均错误。
【考点】本题考查静电感应。
2. 如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的。下列关于实验现象描述中正确的是
A.把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,A、B下部的金属箔都会张开 B.把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,只有A下部的金属箔张开
C.把带正电荷的物体C移近导体A后,再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都还是张开的
D.把带正电荷的物体C移近导体A后,再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都闭合 【答案】AC
【解析】把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,由于静电感应,同种电荷相排斥异种电荷相吸引,正电荷靠近A后A带负电荷,A段金属箔片张开,B端带正电荷,B端金属箔片张开,选项A对B错。再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后A端带的负电荷和B端带的正电荷无法
中和,A端仍然带负电,B端仍然带正电,所以金属箔片仍然张开,选项C对D错。 【考点】静电感应
3. 如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机,在铝板与缝被针间会产生强电场从而使空气分子电离为电子和正离子,蚊香放出的烟雾尘埃吸收电子后会被铝板吸附,从而达到静电除尘目的。假设每一烟尘颗粒吸收电子数相同,并在运动过程中其带电量不
变,烟尘颗粒的初速度为零,则下列说法正确的是
A.所有烟雾尘埃到达铝板时的速度大小相等 B.大量烟雾尘埃以曲线运动形式到达铝板 C.离铝板越近则加速度越大 D.离铝板越近则加速度越小
【答案】BD
【解析】本题考查的是静电除尘的原理等问题,铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,转动手摇起电机,铝板和针之间为非匀强电场,越靠近针场强越强,不同烟尘颗粒由于吸附的电子数不等而加速度不同到达铝板的速度也不等,A错误;大量烟雾尘埃的初速度不为零而且与吸附力方向也不同,故以曲线运动形式到达铝板,B正确;同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变,离针越近加速度越大,C错误,D正确;
4. 静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上。若用粗黑曲线表示原来静止于点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力) ( )
【答案】A
【解析】本题考查的是带电微粒在静电场中的运动,收尘板带正电,粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,速度逐渐增大,最后落在收尘板上,可知不会完全沿着电场线,A正确;
5. (2010年高考课标全国卷)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列四幅图中可能正确的是(忽略重力和空
气阻力)( )
【答案】A
【解析】根据力和运动的关系知,当粒子运动至电场中某一点时,运动速度方向与受力方向如图所示,又据曲线运动知识知粒子运动轨迹夹在合外力与速度之间,可判定粉尘颗粒的运动轨迹如
A选项中图所示.
6. 处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,利用此原理可以进行静电除尘。如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机,蚊香放出的烟雾会被电极吸附,停止转动手摇起电机,蚊香的烟雾又会袅袅上升。关于这个现象,下列说法中正确的是
A.烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上
B.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小 C.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大
D.同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变,离铝板越近则加速度越大
【答案】C
【解析】本题考查的是静电除尘的原理等问题,铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,转动手摇起电机,铝板和针之间为非匀强电场,越靠近针场强越强,同一烟尘颗粒由于电子吸附在上面,而使其在被吸附过程中离铝板吸附的电子越多受的电场力也越大速度也越大,C正确;同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变,离针越近加速度越大,D错误;
7. 如右图所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔。当枕形导体的A端靠近一带正电导体C时,可能的是 ( )
A.A端金箔张开,B端金箔闭合,枕形导体整体不带电 B.用手触摸枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合 C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开
D.选项A中两对金箔分别带异种电荷,选项C中两对金箔带同种电荷 【答案】BCD
【解析】根据静电感应现象,带正电的导体C放在枕形导体附近,在A端出现了负电,在B端出现了正电,这样的带电并不是导体中有新的电荷,只是电荷的重新分布,枕形导体上总的电荷量为0。金箔上带电相斥而张开,选项A错误;用手摸枕形导体后,B端不是最远端了,人是导体,人的脚部连接的地球是最远端,这样B端不再有电荷,金箔闭合,选项B正确;用手触摸导体时,只有A端带负电,将手和C移走后,不再有静电感应,A端所带负电便分布在枕形导体上,A、B端均带有负电,两对金箔均张开,选项C正确;通过以上分析看出,选项D也正确。
8. 利用静电除尘可以大量减少排放烟气中的粉尘。图2是静电除尘装置的示意图,烟气从管口M进入,从管口N排出,当A、B两端接直流高压电源后,在电场作用下管道内的空气分子被电离为电子和正离子,而粉尘在吸附了电子后最终附着在金属管壁上,从而达到减少排放烟气中粉尘
的目的。根据上述原理,下面做法正确的是
A.A端接高压负极,B端接高压正极 B.A端接高压正极,B端接高压负极 C.A端、B端都接高压正极 D.A端、B端都接高压负极 【答案】A
【解析】本题考查电子除尘原理
金属丝带负电,金属管壁带正电,粉尘在吸附了电子后最终附着在金属管壁上。
9. 下列哪个措施是为了防止静电产生的危害( ) A.在高大的烟囱中安装静电除尘器 B.静电复印 C.在高大的建筑物顶端装上避雷针 D.静电喷漆
【答案】C
【解析】本题考查静电现象的应用于防止。ABD均为静电现象的应用,C为防止静电产生的危害,选C。
10. 如图所示,在靠近空心金属筒A处,有一个接地的金属球B,把带负电的金属小球C放入A筒内,下列各情况下指出B球是否带电,带电性质:
(1)C球不接触A筒内壁,此时B ; (2)C球接触A筒内壁,此时B ;
(3)C球不接触A筒内壁而将A筒接地,此时B ;
(4)C球不接触A内壁,而将A短时间接地后再移去C,此时B . 【答案】(1)E电 (2)E电 (3)不带电 (4)带负电 【解析】略
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