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1、專題06 靜電感應(yīng) 示波器
1.(多選)如圖所示,A、B為兩個(gè)帶等量異號(hào)電荷的金屬球,將兩根不帶電的金屬棒C、D放在兩球之間,則下列敘述正確的是
A.C棒的電勢(shì)一定高于D棒的電勢(shì)
B.在用導(dǎo)線將C棒的x端與D棒的y端連接的瞬間,將有從y流向x的電子流
C.若將B球接地,B所帶的負(fù)電荷全部流入大地
D.若將B球接地,B所帶的負(fù)電荷還將保留一部分
【答案】ABD
【解析】由如圖所示的電場線方向可知A、B、C、D的電勢(shì)高低為φA>φC>φD>φB。在用導(dǎo)線將C棒的x端與D棒的y端連接的瞬間,將有自由電子從電勢(shì)低的D棒流向電勢(shì)高的C棒,這時(shí)C與D已通過導(dǎo)線連接為一個(gè)導(dǎo)體了,靜電平衡
2、后,它們的電勢(shì)相等,C的x端仍帶負(fù)電,D的y端仍帶正電,而C的右端及D的左端均不帶電,即C右端的正電荷與D左端的負(fù)電荷中和掉了。當(dāng)將B球接地時(shí),一部分自由電子從低于大地電勢(shì)的B球流向大地,而另一部分電子受到D棒y端正電荷的吸引而保留在靠近y的近端處,如果把帶正電的A球移走,接地的B球上的負(fù)電荷才全部流入大地。故選項(xiàng)A、B、D正確。
5.某農(nóng)村小塑料場的高頻熱合機(jī)產(chǎn)生的電磁波頻率和電視信號(hào)頻率接近,由于該村尚未接通有線電視信號(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
3、子罩起來,并將金屬籠子接地
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,并將金屬籠子接地
【答案】D
【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,而接地金屬籠子具有屏蔽內(nèi)電場的作用,故選項(xiàng)D正確。
6.一個(gè)勻強(qiáng)電場的電場線分布如圖甲所示,把一個(gè)空心導(dǎo)體引入到該勻強(qiáng)電場后的電場線分布如圖乙。在電場中有A、B、C、D四個(gè)點(diǎn),下面說法正確的是
A. φA=φB B.φB=φC
B. C.EA=EB D.EB=EC
【答案】B
7.將懸掛在
4、細(xì)線上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)(不與球接觸),另有一個(gè)懸掛在細(xì)線上的帶負(fù)電的小球B向C靠近,如圖所示,于是有
A.A向左偏離豎直方向,B向右偏離豎直方向
B.A的位置不變,B向右偏離豎直方向
C.A向左偏離豎直方向,B的位置不變
D.A和B的位置都不變
【答案】B
【解析】帶正電的小球A放在不帶電的空心球C內(nèi),由于靜電感應(yīng),空心球外殼帶正電,內(nèi)壁帶負(fù)電,因此B所在處有電場,所以B在電場力作用下向右偏靠近C;由于空心球能屏蔽B球的電場,所以,A所在處場強(qiáng)為零,故A球不受電場力,位置不變。 罩B內(nèi)放有一個(gè)不帶電的驗(yàn)電器C,如把一帶有正電荷的絕緣體A移近金屬網(wǎng)
5、罩B,則
A.在B的內(nèi)表面帶正電荷,φB=φC=0
B.在B的右側(cè)外表面帶正電荷
C.驗(yàn)電器的金屬箔片將張開,φB<φC
D. φB=φC,B的左右兩側(cè)電勢(shì)相等
【答案】BD
【解析】由于靜電感應(yīng)B的左側(cè)帶負(fù)電荷右側(cè)帶正電荷,內(nèi)部場強(qiáng)處處為零,故B正確C錯(cuò)誤;整個(gè)導(dǎo)體為等勢(shì)體φB=φC≠0,所以,A錯(cuò)誤D正確。
12.(多選)如圖所示,當(dāng)在真空中把一導(dǎo)體AB向帶負(fù)電的小球P緩慢地靠近(不接觸,且未發(fā)生放電現(xiàn)象)時(shí),下列說法中正確的是
A.B端的感應(yīng)電荷越來越多
B.導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)越來越大
C.導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)
D.
6、導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)相等
【答案】AC
【解析】由于導(dǎo)體AB緩慢移動(dòng),所以導(dǎo)體AB內(nèi)部可以認(rèn)為始終處于靜電平衡狀態(tài),導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)始終為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由于AB距P越來越近,所以A、B兩端積累的電荷會(huì)越來越多,選項(xiàng)A正確;M點(diǎn)距小球P的距離比N點(diǎn)要近,帶負(fù)電小球P在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)。而導(dǎo)體內(nèi)部的合場強(qiáng)處處為零,那么導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)就大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng),故選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。
13.(多選)如圖所示,在水平放置的光滑金屬板中點(diǎn)的正上方,有帶正電的點(diǎn)電荷Q,一表面絕緣帶正電的金屬球(可視為質(zhì)點(diǎn),且不影響原電場)自左以速度v0開始在金屬板上向
7、右運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中
A.小球先減速運(yùn)動(dòng)后加速運(yùn)動(dòng)
B.小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.靜電力始終對(duì)小球不做功
D.靜電力對(duì)小球先做負(fù)功后做正功
【答案】BC
14.(多選).如圖,四組靜電實(shí)驗(yàn)中,能使左邊的驗(yàn)電器的金箔張開的是
【答案】AC
15.圖(a)為示波管的原理圖。如果在電極YY′之間所加的電壓按圖(b)所示的規(guī)律變化,在電極XX′之間所加的電壓按圖(c)所示的規(guī)律變化,則在熒光屏上會(huì)看到的圖形是
【答案】B
【解析】由圖(b)及圖(c)知,當(dāng)UY為正時(shí),Y板電勢(shì)高,電子向Y偏,而此時(shí)UX為負(fù),即X′板電勢(shì)高,電子向X′板
8、偏,又由于在xx′之間加上的掃描電壓與YY′之間加上的信號(hào)電壓周期相同,所以在熒光屏上會(huì)看到一個(gè)完整的正弦波形,B項(xiàng)正確。
16.(多選)如圖所示的陰極射線管,無偏轉(zhuǎn)電場時(shí),電子束加速后打到熒屏中央形成亮斑.如果只逐漸增大M1M2之間的電勢(shì)差,則
A.在熒屏上的亮斑向上移動(dòng)
B.在熒屏上的亮斑向下移動(dòng)
C.偏轉(zhuǎn)電場對(duì)電子做的功增大
D.偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度減小
【答案】AC
【解析】設(shè)電子進(jìn)入M1M2極板的初動(dòng)能為Ek0,M1M2板間電壓為U,板間距為d,板長為L,電子做類平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向 y=t2,水平方向 L=v0t,聯(lián)立解得y==,當(dāng)電壓U增大時(shí),偏移量y變大,根據(jù)電荷
9、的電性可知熒屏上的亮斑向上移動(dòng),故A選項(xiàng)正確,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;偏轉(zhuǎn)電場電壓U變大,偏移量y變大,根據(jù)電場力做功公式W=y(tǒng),可知偏轉(zhuǎn)電場對(duì)電子做的功增大,故C選項(xiàng)正確;根據(jù)勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系E=,可知電場強(qiáng)度變大,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
17.(多選)如圖所示,原來不帶電的金屬球殼內(nèi)壁接地,將一帶正電的小球放入其中,但不與球殼接觸,則
A.球殼內(nèi)壁帶負(fù)電
B.球殼外壁帶正電
C.球殼外壁不帶電
D.若將接地線去掉再移出正電荷,殼外壁帶負(fù)電
【答案】ACD
18.如圖所示為一空腔球形導(dǎo)體(不帶電),現(xiàn)將一個(gè)帶正電的小金屬球A放入腔中,當(dāng)靜電平衡時(shí),圖中a、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)E
10、和電勢(shì)φ的關(guān)系是
A.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
【答案】D
當(dāng)靜電平衡時(shí),空腔球形導(dǎo)體內(nèi)壁感應(yīng)出負(fù)電荷,外表面感應(yīng)出正電荷,畫出電場線的分布如圖。由于a處電場線較密,c處電場線較疏,b處場強(qiáng)為零,則Ea>Ec>Eb。根據(jù)順著電場線方向電勢(shì)降低,整個(gè)空腔球形導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體,表面是一個(gè)等勢(shì)面,分析可知電勢(shì)關(guān)系是φa>φb>φc。故選D。
點(diǎn)評(píng):本題抓住處于靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)是關(guān)鍵.比較場強(qiáng)大小和電勢(shì)高低常常畫電場線,形象直觀地判斷。
19.
11、某一靜電實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,驗(yàn)電器A不帶電,驗(yàn)電器B的上面安裝一個(gè)幾乎封閉的金屬圓筒C。已知B內(nèi)的金屬箔片是張開的,現(xiàn)手持一個(gè)帶絕緣柄的金屬小球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(gè)實(shí)驗(yàn)說明了
A.C是一個(gè)等勢(shì)體(電勢(shì)處處相等)
B.C的內(nèi)部是不帶電的
C.C的內(nèi)部電勢(shì)為零
D.C的內(nèi)部場強(qiáng)為零
【答案】B
【解析】處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體電荷分布在導(dǎo)體的外表面,所以A不張開,同時(shí)也說明了C的內(nèi)部是不帶電的,選項(xiàng)B正確。
20.如圖所示,一導(dǎo)體AB放在一負(fù)電荷的電場中,導(dǎo)體AB與大地是絕緣的,當(dāng)導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí),
(1)比較A
12、端和B端電勢(shì)的高低。
(2)比較A點(diǎn)和B點(diǎn)場強(qiáng)大小。
(3)比較A、B端外表面場強(qiáng)大小。
(4)若A端接地,AB導(dǎo)體帶什么電?
(5)若把A端和B端用導(dǎo)線連接,A、B端電荷中和嗎?
【答案】見解析
【解析】(1)AB導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài),是等勢(shì)體,φA=φB
(2)A點(diǎn)和B點(diǎn)場強(qiáng)均為零,EA=EB=0
(3)利用電場線分布可知A端分布密,E′A>E′B
(4)AB導(dǎo)體處于負(fù)電荷的電場中,其電勢(shì)低于大地的零電勢(shì),負(fù)電荷要從AB流向大地,則導(dǎo)體帶正電,與A、B哪端接地?zé)o關(guān)
(5)A端和B端等勢(shì),電荷不沿導(dǎo)體移動(dòng),電荷不會(huì)中和
21.如圖所示,絕緣開口空心金屬球殼A已帶電,今把驗(yàn)電器甲的小金屬球與A的內(nèi)部用導(dǎo)線連接,用帶絕緣柄的金屬小球B與A內(nèi)壁接觸后再與驗(yàn)電器乙的小球接觸,甲、乙驗(yàn)電器離球殼A足夠遠(yuǎn)。那么甲驗(yàn)電器的箔片_______,乙驗(yàn)電器的箔片______。(填“張開”或“不張開”)
【答案】張開 不張開
22.如圖所示,長為L的金屬桿原來不帶電,在距其左端r處放一個(gè)電荷量為q的點(diǎn)電荷。問:
(1)金屬桿中點(diǎn)處的場強(qiáng)為多少?
(2)金屬桿上的感應(yīng)電荷在桿中點(diǎn)P處產(chǎn)生的場強(qiáng)。
【答案】(1)0(2)k方向向左
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