94靜電的防止與利用 同步練習

9.4靜電的防止與利用同步練習-2021-2022高二上學期物理人

教版（2019）必修第三冊一.選擇題（共15小題）（2021春?嘉興期末）下列說法正確的是（）打雷時，待在汽車里比待在木屋里要安全為了安全，避雷針的頂端應該設計成球形C?制作汽油桶的材料用塑料比用金屬好D.超高壓帶電作業(yè)的工人穿包含金屬絲制成的工作服時更危險（2021春?白云區(qū)校級期末）如圖所示，一個不帶電的枕型導體AB,放在帶正電的導體C附近（它們均與地絕緣）達到靜電平衡后，下列說法正確的是（）占&A端帶正電B.B端帶負電C.電勢氣〉中D.電勢氣=中（2021春?西城區(qū)期末）靜電現(xiàn)象在生活中既有害，也有利。靜電吸附是帶電粒子受到靜電場的作用，向著電極運動，最后被吸附在電極上的現(xiàn)象。下列選項中不屬于靜電吸附在生產(chǎn)技術中應用的是（）靜電屏蔽B.靜電除塵C.靜電噴漆D.靜電復?。?021春?揚州期末）靜電給人們帶來很多方便，但有時也會帶來麻煩，甚至造成危害.下列選項中屬于防止靜電危害的是（）靜電噴漆B.靜電復印C.靜電除塵D.導電輪胎（2021春?嘉興期末）如圖所示，一個原來不帶電的半徑為〃的空心金屬球放在絕緣支架上，右側放一個電荷量為+Q的點電荷，點電荷到金屬球的球心距離為3r。達到靜電平衡后，下列說法正確的是（）金屬球右側感應出負電荷點電荷2在金屬球內(nèi)產(chǎn)生的電場的場強處處為零金屬球最左側表面的電勢高于最右側表面的電勢感應電荷在金屬球球心處產(chǎn)生的電場場強大小為化2r2（2021春?招遠市校級期末）專門用來運輸柴油、汽油的油罐車，在它的尾部都有一條拖在地上的鐵鏈。關于鐵鏈的作用，下列說法正確的是（）向外界散熱讓鐵鏈發(fā)出聲音，以引起行人其他車輛的注意讓鐵鏈與路面摩擦產(chǎn)生靜電，使油罐車積累一定的靜電荷由于罐體與油的摩擦產(chǎn)生了靜電，鐵鏈將罐體上的靜電荷導入大地，從而避免意外的發(fā)生（2021春?渝中區(qū)校級期末）重慶科技館里面設有靜電體驗區(qū)，體驗者可以進入一個靜電屏蔽的金屬籠，金屬籠外面有特斯拉線圈產(chǎn)生的200多萬伏的高壓，但人在金屬籠里面是非常安全的，對此下面說法中正確的是（）A?體驗者在金屬籠里面安全，是因為金屬籠處于靜電平衡，金屬籠內(nèi)外沒有電荷B?體驗者在金屬籠里面安全，是因為體驗者位于金屬籠內(nèi)，沒有與金屬籠內(nèi)壁接觸體驗者在金屬籠里面安全，是因為金屬籠處于靜電平衡狀態(tài)，金屬籠內(nèi)部場強為零盡管電荷只分布在處于靜電平衡狀態(tài)的金屬籠外面，但體驗者用手觸摸金屬籠內(nèi)壁仍是不安全的（2021春?寧波期末）關于靜電的利用和防范，以下說法中正確的是（）靜電復印是防范靜電的為了防止靜電積聚，飛機起落架的輪胎必須用絕緣橡膠制成油罐車行駛途中車尾有一條鐵鏈拖在地上，可以避免產(chǎn)生電火花引起的爆炸電工被銅絲編織的衣服所包裹，使體內(nèi)的電勢為零，對人體保護作用（2021春?金華期末）某同學做靜電感應實驗，步驟及結論如下：①把不帶電的絕緣導體球甲移近帶負電的絕緣導體球乙，但甲、乙兩球不接觸；②用手觸摸甲球；③手指移開；④移開乙球；⑤甲球帶正電；⑥甲球不帶電；⑦甲球帶負電。下列操作過程和所得結論正確的有（）A.①-②-③-④-⑤B.①-②-④-③-⑦C.①-②-④-③-⑤D.①-②-③-④-⑥（2021春?宿遷期末）在一次科學晚會上，一位老師表演了一個“魔術”一個沒有底的空塑料瓶上固定著一根鐵鋸條和一塊易拉罐（金屬）片，把它們分別跟靜電起電機的兩極相連.在塑料瓶里放一盤點燃的蚊香，很快就看見整個透明塑料瓶里煙霧繚繞，當把起電機一搖，頓時塑料瓶清澈透明，停止搖動，又是煙霧繚繞。關于以上實驗說法正確的是（）需要加大室內(nèi)的空氣濕度，這個實驗才可能完成好起電機搖動前，需先讓煙塵顆粒帶上電荷才能做成功起電機搖動時，塑料瓶內(nèi)易拉罐（金屬）片邊電場強度最大若鋸條接電源負極，金屬片接正極，則這些煙塵附著在金屬片上面（2021?海淀區(qū)二模）如圖所示，先用金屬網(wǎng)把不帶電的驗電器罩起來，再使帶正電金屬球靠近金屬網(wǎng)。下列說法中正確的是（）A?驗電器的金屬球帶負電若將金屬網(wǎng)接地，箔片會張開金屬網(wǎng)罩和帶正電的金屬球電勢相等拿掉金屬網(wǎng)，驗電器的箔片會張開（2021?茂名模擬）為了減少污染，工業(yè)廢氣需用靜電除塵器除塵，某除塵裝置如圖所示，其收塵極為金屬圓筒，電暈極位于圓筒中心.當兩極接上高壓電源時，電暈極附近會形成很

強的電場使空氣電離，廢氣中的塵埃吸附離子后在電場力的作用下向收塵極運動并沉積，以達到除塵目的.假設塵埃向收塵極運動過程中所帶電量不變，下列判斷正確的是（）金屬圓筒內(nèi)場強處處為零金屬圓筒內(nèi)越靠近收塵極電勢越低帶電塵埃向收塵極運動過程中電勢能越來越大帶電塵埃向收塵極運動過程中受到的電場力越來越?。?021-房山區(qū)一模）如圖所示，一個原來不帶電的空心金屬球，放在絕緣支架上，右側放一個電荷量為Q的點電荷。達到靜電平衡后，下列說法正確的是（）Q?A-空心金屬球的左側感應出負電荷，右側感應出正電荷空心金屬球最左側表面的電勢等于最右側表面的電勢點電荷Q在空心金屬球內(nèi)產(chǎn)生的電場強度處處為零。.空心金屬球內(nèi)只有球心處電場強度為零（2020秋邛陽泉期末）在一些較高的建筑物上安裝避雷針，有關建筑物能夠避免被雷擊的原因是（）避雷針與建筑物構成一個很大的電容器可以存儲大量電荷避雷針尖端產(chǎn)生的感應電荷向云層放電，中和了云層中的電荷云層與避雷針發(fā)生摩擦，避雷針上產(chǎn)生的電荷被導入大地以上說法都不對（2020秋?臨沂期末）銅質(zhì)小球內(nèi)部挖去一部分，形成中空球殼，在球殼內(nèi)P點固定一帶負電的點電荷Q。M為球殼內(nèi)一點、N為球殼外一點，位置如圖所示，則下列說法正確的是（）銅球外表面帶正電銅球內(nèi)表面不帶電M點的電場強度比N點的電場強度小試探電荷q在M點的電勢能比在N點的小9.4靜電的防止與利用同步練習-2021-2022高二上學期物理人

教版（2019）必修第三冊參考答案與試題解析一.選擇題（共15小題）1【分析】汽車的車身是金屬材料，可以把雷電導入地下；避雷針是利用了靜電的尖端效應制作的，故避雷針必須做成針狀，不能做成球形;制作汽油桶用金屬可以防止靜電；金屬絲制成的工作服對人體起到靜電屏蔽作用?！窘獯稹拷猓篈、一輛金屬車身的汽車也是最好的“避雷所”，一旦汽車被雷擊中，它的金屬構架會將閃電電流導入地下，打雷時，呆在汽車里更安全，故A正確；B、避雷針是利用了靜電的尖端效應制作的，故避雷針必須做成針狀，不能做成球形，故B錯誤；C、因為塑料和油摩擦容易起電，產(chǎn)生的靜電荷不易泄漏，形成靜電積累，造成爆炸和火災事故，故C錯誤；D、電力工人高壓帶電作業(yè)，全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的工作服，可以對人體起到靜電屏蔽作用，使人安全作業(yè)。故D錯誤。故選：A?！军c評】此題考查學生的記憶和理解能力，要求掌握住基本的知識，對于生活中的一些現(xiàn)象要能夠用所學的知識來解釋。2【分析】明確靜電感應的應用，知道C將AB中的電子吸引到左側，從而使左側帶正電，右側帶負電；同時明確導體在電場中處于靜電平衡后，整個導體是個等勢體?！窘獯稹拷猓篈B、不帶電的枕型導體AB，放在帶正電的導體C附近，由于靜電感應，A端與B端將帶上感應電荷，達到靜電平衡后靠近C的A端將帶上與C電性相反的電荷，即A帶上負電荷，B端帶上正電荷，故AB錯誤；CD、把一個在絕緣支架上不帶電的枕形導體放在帶正電的導體C附近，達到靜電平衡后，枕形導體是個等勢體，A點與B點的電勢是相等的，故C錯誤，D正確。故選：D。【點評】本題考查靜電平衡中的導體，注意明確電場中的處于靜電平衡的導體是等勢體，導體上電勢處處相同。3【分析】靜電在工業(yè)和生活中有很重要的用途，有些方面靜電也會產(chǎn)生危害，靜電除塵、靜電復印、靜電噴涂、靜電植絨、靜電分選都是靜電的應用，注意哪些應用是屬于靜電吸附的?！窘獯稹拷猓篈、靜電屏蔽使金屬導體殼內(nèi)的儀器或工作環(huán)境不受外部電場影響，也不對外部電場產(chǎn)生影響，不屬于靜電吸附，故A符合題意；B、靜電除塵時除塵器中的空氣被電離，煙霧顆粒吸附電子而帶負電，顆粒向電源正極運動，屬于靜電吸附在生產(chǎn)技術中應用；故B不符合題意；C、靜電噴漆是利用高壓靜電電場使帶負電的漆料微粒沿著電場相反的方向定向運動，并將漆料微粒吸附在工件表面的一種噴涂方法，屬于靜電吸附在生產(chǎn)技術中應用，故C不符合題意；D、靜電復印是利用靜電將墨吸附在紙張上的，屬于靜電吸附在生產(chǎn)技術中應用，故D不符合題意。故選：A。【點評】本題考查是關于靜電的防止與應用，從各種實例的原理出發(fā)就可以判斷出答案。4【分析】靜電，就是一種處于靜止狀態(tài)的電荷或者說不流動的電荷，注意明確靜電在生活中有哪些應用，同時明確如何防止靜止的危害?！窘獯稹拷猓篈、靜電噴漆是利用高壓靜電電場使帶負電的涂料微粒沿著電場相反的方向定向運動，并將涂料微粒吸附在工件表面的一種噴涂方法，屬于靜電的應用，故A錯誤；B、靜電復印是利用光敏半導體的光導特性和靜電作用復制成品的方法，屬于靜電的應用，故B錯誤；C、靜電除塵是利用靜電除去灰塵，屬于靜電的應用，故C錯誤；D、交通工具在運動過程中，由于和空氣之間不斷摩擦，從而產(chǎn)生大量的靜電，通過導電輪胎可以快速將靜電導走，屬于靜電的防止，故D正確。本題選擇屬于靜電防止的，故選：D。【點評】本題考查是關于靜電的防止與應用，從各種實例的原理出發(fā)就可以判斷出答案，牢記哪些現(xiàn)象為靜電防止，哪些屬于靜電應用。5【分析】利用異種電荷間的相互吸引判斷選項A的正誤，通過處于靜電平衡狀態(tài)的導體的特點判斷選項BC的正誤，通過電場的疊加，結合庫侖定律來判斷選項D的正誤【解答】解：A、因點電荷帶正電，會吸引空心金屬球上的電子，所以空心球的右側會感應出負電荷，故A正確。BC、空心金屬球體處于靜電平衡狀態(tài)，其內(nèi)部場強處處為零，這是正點電荷2在金屬球內(nèi)部產(chǎn)生的電場和感應出的電荷產(chǎn)生的電場疊加的結果，點電荷Q在空心金屬球內(nèi)產(chǎn)生的電場的場強并不為零，整個球體是一個等勢體，其表面是等勢面，金屬球的左右兩側電勢相等，故BC錯誤。D、因金屬球內(nèi)部電場場強處處為零，所以感應電荷在金屬球球心處產(chǎn)生的電場場強大小與點電荷在金屬球球心出產(chǎn)生的電場場強大小相等，球心距點電荷的距離為3,，所以根據(jù)點電荷產(chǎn)生的電場強度公式有：E'=E=k-^=kQ，故D錯誤。（3,）29,2故選：A?！军c評】解答該題注意靜電平衡狀態(tài)的特點，1、處于靜電平衡狀態(tài)的導體，其內(nèi)部電場強度處處為零。2、處于靜電平衡狀態(tài)的導體，其表面上任何一點的電場強度方向與導體表面垂直。3、達到靜電平衡狀態(tài)下的導體是一個等勢體，導體表面是一個等勢面。4、靜電平衡狀態(tài)導體上的電荷分布特點：（1）導體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導體的外表面（2）導體表面越尖銳的地方電荷密度越大，凹陷的地方幾乎沒有電荷。同時要注意庫侖定律的應用條件：真空中靜止的點電荷。6【分析】明確油罐車上的搭地鐵鏈是為了把產(chǎn)生的靜電導走，屬于靜電的防止?！窘獯稹拷猓浩囆旭倳r，油罐中的汽油或柴油隨車的振動摩擦起電，如果不及時的將這些靜電倒走，一旦出現(xiàn)放電現(xiàn)象，就會發(fā)生爆炸事故。拖地鐵鏈使油罐表面與大地相連，使油罐罐體中的電荷不斷地導入大地，不致造成放電產(chǎn)生火花引起油罐爆炸，故D正確，ABC錯誤。故選：D?！军c評】本題考查是關于靜電的防止與應用，要求同學們熟練掌握靜電的防止與應用的具體實例。7【分析】靜電屏蔽：為了避免外界電場對儀器設備的影響，或者為了避免電器設備的電場對外界的影響，用一個空腔導體把外電場遮住，使其內(nèi)部不受影響，也不使電器設備對外界產(chǎn)生影響，這就叫做靜電屏蔽?？涨粚w不接地的屏蔽為外屏蔽，空腔導體接地的屏蔽為內(nèi)屏蔽。在靜電平衡狀態(tài)下，不論是空心導體還是實心導體；不論導體本身帶電多少，或者導體是否處于外電場中，必定為等勢體，其內(nèi)部場強為零，這是靜電屏蔽的理論基礎。由此分析即可?！窘獯稹拷猓篈C、體驗者在金屬籠里面安全，是因為金屬籠處于靜電平衡狀態(tài)，金屬籠內(nèi)部場強為零，電荷只分布在籠體外表面上，故A錯誤，C正確；BD、金屬籠處于靜電平衡狀態(tài)，電荷只分布在籠體外表面上，金屬籠內(nèi)壁上沒有凈電荷，即使體驗者用手觸摸金屬籠內(nèi)壁，體驗者也能與金屬籠一起處于靜電平衡狀態(tài)，仍然是安全的，故BD錯誤；故選：C?！军c評】該題考查靜電屏蔽規(guī)律解釋相關現(xiàn)象，知道靜電屏蔽原理，了解靜電屏蔽在生產(chǎn)生活中的應用，從而明確哪些現(xiàn)象與靜電屏蔽有關.8【分析】物體帶電的本質(zhì)是電荷的轉移，出現(xiàn)多余的電荷從而帶電，所以靜電的產(chǎn)生有利有弊，根據(jù)生活中的經(jīng)驗即可解題。【解答】解：A、靜電復印是利用正負電荷之間的相互吸引的原理制成的，屬于靜電的利用。故A錯誤；B、飛機輪胎是用導電橡膠制成的，這是為了飛機在降落時，將飛行的過程中產(chǎn)生靜電導走，避免對飛機造成危害。故B錯誤；C、油罐車行駛途中車尾有一條鐵鏈拖在地上，可以將運輸?shù)倪^程中產(chǎn)生的靜電及時導走，避免產(chǎn)生電火花引起的爆炸。故C正確；D、電工被銅絲編織的衣服所包裹，使體內(nèi)的電勢差為零，對人體保護作用，故D錯誤；故選：C?！军c評】本題考查是關于靜電的防止與應用，要求同學們熟練掌握靜電的防止與應用的具體實例。9【分析】由于乙與甲不接觸，整個起電過程為感應起電，通過感應起電近端與遠端所帶電荷情況進行分析?！窘獯稹拷猓篈D、①把不帶電的絕緣導體球甲移近帶負電的絕緣導體球乙，但甲、乙兩球不接觸，由于靜電感應，甲球近乙端帶正電，遠端帶負電；②用手指摸甲球?qū)⒇撾姾蓪氪蟮?，此時甲帶正電；③手指移開，甲仍然帶正電；④移開乙球，甲球帶正電，故人正確，D錯誤；BC、①把不帶電的絕緣導體球甲移近帶負電的絕緣導體球乙，但甲、乙兩球不接觸，由于靜電感應，甲球近乙端帶正電，遠端帶負電；②用手指摸甲球?qū)⒇撾姾蓪氪蟮?，此時甲帶正電；④移開乙球，此時甲的周圍沒有電場，甲球得到電子，整體不帶電，③手指移開，⑥甲球不帶電，故gc錯誤。故選：A。【點評】本題主要考查了感應起電，需要注意的是，感應起電的過程中，近端所帶電荷與感應電荷電性相反，遠端所帶電荷與感應電荷電性相同。10【分析】當靜電除塵裝置接通靜電高壓時，存在強電場，它使空氣電離而產(chǎn)生負離子和正離子，負離子在電場力的作用下，向正極移動時，碰到煙塵微粒使它帶負電，帶電塵粒在電場力的作用下，向正極移動，煙塵最終被吸附到金屬片上，這樣消除了煙塵中的塵粒，由此進行分析?！窘獯稹拷猓篈、加大空氣濕度，由于潮濕的空氣易于導電，則起電機產(chǎn)生的靜電不容易在鐵鋸條和易拉罐（金屬）片上積累，則該實驗不易成功，故A錯誤；B、鋸條和金屬片間的電場讓空氣電離，電離的電子讓煙塵顆粒帶電，不需先讓煙塵顆粒帶上電荷，故B錯誤；C、起電機搖動時，鐵鋸條處聚集的電荷最多，則電場強度最大，故C錯誤；D、若鋸條接電源負極，金屬片接正極，則俘獲電子的煙塵帶負電，這些煙塵附著在金屬片上面，故D正確。故選：D。【點評】本題涉及靜電除塵的原理，關鍵是電子容易被吸附到煙塵顆粒.上，故煙塵顆粒會吸附到帶正電的金屬片上；知道電場力做功與電勢能變化的關系。11【分析】靜電屏蔽時，金屬網(wǎng)罩內(nèi)部電場強度為零，拿掉金屬網(wǎng)后，由于感應起電，驗電器的箔片會張開?！窘獯稹拷猓篈、用一個空腔導體把外電場遮住，使其內(nèi)部不受影響，也不使電器設備對外界產(chǎn)生影響，故用金屬網(wǎng)把驗電器罩起來，再使帶電金屬球靠近驗電器，金屬球不帶電，A錯誤；B、根據(jù)靜電屏蔽可知，用金屬網(wǎng)把驗電器罩起來，再使帶電金屬球靠近驗電器，金屬球不帶電，箔片不張開，B錯誤；C、靜電屏蔽時，金屬網(wǎng)罩內(nèi)部電場強度為零，故金屬網(wǎng)罩和帶正電的金屬球電勢不相等，C錯誤；D、拿掉金屬網(wǎng)后，由于感應起電，驗電器的箔片會張開，D正確。故選：D?！军c評】本題考查靜電屏蔽問題，要記清楚靜電屏蔽時，內(nèi)部電場強度為零。然后理解題意去分析相關問題。12【分析】沿電場線電勢降低；電場力做正功，電勢能減?。粓鰪娫叫?，電場力越小?！窘獯稹拷猓篈B.根據(jù)圖象信息可知除塵器內(nèi)電場在水平面上的分布類似于負點電荷電場，電場線方向由收塵極指向電暈極，逆電場線方向，電勢變高，故越靠近收塵極，電勢越高，故AB錯誤；塵埃帶負電后受電場力作用向收塵極運動，電場力做正功，電勢能越來越小，故。錯誤；離電暈極越遠，場強越小，塵埃帶電量不變，電場力越小，故D正確.故選：D?！军c評】本題考查了電學知識在生活中的應用，考查知識點針對性強，難度較小，考查了學生掌握知識與應用知識的能力。13【分析】金屬球在點電荷附近，出現(xiàn)靜電感應現(xiàn)象，導致金屬球上的電荷重新分布，最后整個導體是一個等勢體。在金屬球內(nèi)部出現(xiàn)感應電荷的電場，該電場與點電荷的電場疊加，當疊加后電場為零時，電荷不再做定向移動。由于靜電平衡，球內(nèi)的合場強為零，即電荷Q和球面上感應電荷在球內(nèi)產(chǎn)生的場強大小相等，方向相反，最后依據(jù)真空中點電荷間的庫侖定律分析即可?！窘獯稹拷猓篈、靜電感應導致金屬球的電荷重新分布，結合同號電荷相互排斥，異號電荷相互吸引可知，金屬球達到靜電平衡后左側帶正電荷，右側帶負電荷，故A錯誤；B、金屬球達到靜電平衡后是等勢體，所以金屬