2021-2022学年粤教版（2019）必修第三册 2.3静电的利用与防护 跟踪训练（word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）必修第二册
2.3静电的利用与防护
跟踪训练（解析版）
1．某研究性学习小组学习电学知识后对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服是用铜丝编织的，下列各同学的理由正确的是（　　）
A．甲认为铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织
B．乙认为电工被铜丝纺织的衣服包裹，使身体能够导电，对人体起保护作用
C．丙认为电工被铜丝纺织的衣服包裹，使体内场强保持为零，对人体起保护作用
D．丁认为铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用
2．下列说法正确的是（　　）
A．要实现静电屏蔽必须用密封的金属容器
B．静电平衡时，导体外表面越尖锐的位置电荷的密度越小
C．处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0
D．处于静电平衡状态的导体，其感应电荷产生的电场强度处处为0
3．如图为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘的目的。下列表述不正确的是（　　）
A．到达集尘极的尘埃带负电荷
B．电场方向由放电极指向集尘极
C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反
D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
4．下列说法正确的是（　　）
A．物体通常呈现电中性，是因为物体没有电荷
B．摩擦起电、接触起电、感应起电的带电实质是创造电荷，或电荷消失
C．油罐车尾部拖有落地金属链条金属链条不能防止静电现象带来危险
D．电荷在转移的过程总电量是不变的
5．关于生活中的静电，下面说法中正确的是（　　）
A．静电电压一般不高只有几伏到几十伏，所以不会对人体造成大的伤害
B．静电在生产生活中只能给我们带来危害
C．南方的梅雨季节做静电实验更容易成功
D．油罐车后面拖地的金属链条作用是将静电荷导入大地
6．如图甲是某同学设计的一实验装置，两端开口的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块金属片，图乙为塑料瓶俯视图。将钢锯条和金属片分别跟静电起电机的两极相连。将点燃的蚊香放入塑料瓶内，很快就看见塑料瓶内烟雾缭绕。摇动起电机，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。当起电机摇动时，下列说法不正确的是（　　）
A．该实验装置演示的是静电除尘现象
B．锯条附近的电场是匀强电场
C．锯条附近的电势低于金属片附近的电势
D．电场力对带负电的烟尘做正功
7．如图所示，不带电的金属球Q放在绝缘支架上，并用导线与大地相连，将带正电的物体P移近金属球Q，则在移近过程中，下列说法错误的是（　　）
A．金属球Q带负电
B．金属球Q的电势越来越高
C．物体P受到的电场力越来越大
D．物体P具有的电势能越来越小
8．重庆科技馆里面设有静电体验区，体验者可以进入一个静电屏蔽的金属笼，金属笼外面有特斯拉线圈产生的200多万伏的高压，但人在金属笼里面是非常安全的，对此下面说法中正确的是（　　）
A．体验者在金属笼里面安全，是因为金属笼处于静电平衡，金属笼内外没有电荷
B．体验者在金属笼里面安全，是因为体验者位于金属笼内，没有与金属笼内壁接触
C．体验者在金属笼里面安全，是因为金属笼处于静电平衡状态，金属笼内部场强为零
D．尽管电荷只分布在处于静电平衡状态的金属笼外面，但体验者用手触摸金属笼内壁仍是不安全的
9．专门用来运输柴油、汽油的油罐车，在它的尾部都有一条拖在地上的铁链。关于铁链的作用，下列说法正确的是（　　）
A．向外界散热
B．让铁链发出声音，以引起行人其他车辆的注意
C．让铁链与路面摩擦产生静电，使油罐车积累一定的静电荷
D．由于罐体与油的摩擦产生了静电，铁链将罐体上的静电荷导入大地，从而避免意外的发生
10．关于静电的利用和防范，以下说法中正确的是（　　）
A．静电复印是防范静电的
B．为了防止静电积聚，飞机起落架的轮胎必须用绝缘橡胶制成
C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以避免产生电火花引起的爆炸
D．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内的电势为零，对人体保护作用
11．静电给人们带来很多方便，但有时也会带来麻烦，甚至造成危害。下列选项中属于防止静电危害的是（　　）
A．静电喷漆
B．静电复印
C．静电除尘
D．导电轮胎
12．如图所示，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球的球心距离为3r。达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　）
A．金属球右侧感应出负电荷
B．点电荷Q在金属球内产生的电场的场强处处为零
C．金属球最左侧表面的电势高于最右侧表面的电势
D．感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为
13．下列说法正确的是（　　）
A．打雷时，待在汽车里比待在木屋里要安全
B．为了安全，避雷针的顶端应该设计成球形
C．制作汽油桶的材料用塑料比用金属好
D．超高压带电作业的工人穿包含金属丝制成的工作服时更危险
14．野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，这个稀疏的金属“网”所起的作用是（　　）
A．防止输电线脱落
B．增加输电线的强度
C．把高压线屏蔽起来，使其免遭雷击
D．防止输电线漏电
15．静电的应用有多种，如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等，它们依据的原理都是让带电的物质粒子在电场力作用下奔向并吸附到电极上，静电喷漆的原理如图所示，则以下说法正确的是（　　）
A．在喷枪喷嘴与被喷涂工件之间有一强电场
B．涂料微粒一定带正电
C．涂料微粒一定带负电
D．涂料微粒可以带正电，也可以带负电
16．在下列措施中，能将产生的静电导走的是（　　）
A．将汽车轮子做成导电的
B．印染车间保持一定的湿度
C．印染车间保持空气干燥
D．电工钳柄装有绝缘套
17．下列生产技术应用了静电吸附原理的是（　　）
A．静电除尘
B．静电喷漆
C．静电复印
D．静电屏蔽
18．静电屏蔽是怎样起到屏蔽作用的？
19．避雷针是利用尖端放电保护建筑物的一种设施，其原理是什么？
20．以煤作燃料的电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉，不仅浪费燃料，而且严重污染环境，利用静电除尘可以除去烟气中的煤粉。如图所示是静电除尘器的原理示意图，除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，在A、B上各引电极a、b接直流高压电源。假定煤粉只会吸附电子，而且距金属丝B越近场强越大。
（1）试判断所接高压电源的极性；
（2）试定性说明静电除尘器的工作原理；
（3）设金属管A的内径r＝3
m，长为L＝50
m，该除尘器吸附煤粉的能力D＝3.5×10－4
kg/（s·m2），求其工作一天能回收煤粉多少吨？（最后结果取三位有效数字）
参考答案
1．C
【详解】
电工穿的铜丝编织的高压作业量可以有效避免电工受到电击，使内部场强处处为零，对人体起到保护作用，主要应用了静电屏蔽原理，选项C正确，ABD错误。
故选C。
2．C
【详解】
A．要实现静电屏蔽必须用金属容器，但是不一定是密封的，金属导体和金属网都能实现静电屏蔽，选项A错误；
B．静电平衡时，导体外表面越尖锐的位置电荷的密度越大，选项B错误；
CD．处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0，其感应电荷产生的电场强度与外界电场等大反向，合场强处处为0，选项C正确，D错误；
故选C。
3．B
【详解】
A．尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电，A不符题意；
B．由于集尘极与电池的正极连接，电场方向有集尘板指向放电极，B符合题意；
C．负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反，C不符题意；
D．根据可得，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D不符题意；
故选B。
4．D
【详解】
A．通常呈现电中性，是因为物体没有多余电荷，即为正负处于中和状态，A错误；
B．电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，B错误；
C．油罐车尾部拖有落地金属链条，可及时将车辆运输过程中和产生过程中产生的静电导走，避免静电造成危害，C错误；
D．电量守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保存不变，D正确。
故选D。
5．D
【详解】
A．静电电压有时很高，达到几万伏甚至更高，可能对人体造成很大的伤害，A错误；
B．静电在生产生活中可能给我们带来危害，我们也可以利用静电，给我们带来生活便利，比如静电喷器等，B错误；
C．南方的梅雨季节，空气潮湿做静电实验不容易成功，C错误；
D．油罐车后面拖地的金属链条作用是将静电荷导入大地，以防止放电引起危险，D正确。
故选D。
6．B
【详解】
A．将钢锯条和金属片分别跟静电起电机的两极相连，摇动起电机，使锯条带负电，金属片带正电，它们之间的空气被电离，电子在往金属片运动的过程中，遇到烟尘，使烟尘带负电，最终烟尘被吸附到金属片上，最后在重力的作用下，聚集在金属片底端的瓶子底部，所以该实验装置演示的是静电除尘现象，故A正确；
B．根据尖端放电知识可知，锯齿状的铁锯条附件的电场更强一些，所以锯条附近的电场不是匀强电场，故B错误；
C．由甲图知，金属片带正电，锯条带负电，所以锯条附近的电势低于金属片附近的电势，故C正确；
D．烟尘带负电，电场力对带负电的烟尘做正功，使得烟尘聚集到金属片上，故D正确。
由于本题选择错误的，故选B。
7．B
【详解】
A．根据静电感应，金属球Q带负电。A正确，不符合题意；
B．金属球Q与大地相连，电势为零。所以金属球Q的电势不变。B错误，符合题意；
C．越靠近金属球Q，电场越强，所以物体P受到的电场力越来越大。C正确，不符合题意；
D．金属球Q对物体P是吸引力，该力做正功，所以物体P具有的电势能越来越小。D正确，不符合题意。
故选B。
8．C
【详解】
A．笼体表面会感应出异种电荷，故A错误；
BCD．处于静电平衡状态的导体是个等势体，金属笼内部场强处处为零，故C正确，BD错误。
故选C。
9．D
【详解】
由于罐体与油的摩擦容易产生静电，如果电荷不及时放掉，积累过多，电压过高，会击穿空气出现火花放电，容易引起火灾甚至爆炸。及时用铁链将罐体上的静电荷导入大地，从而避免意外的发生。
故选D。
10．C
【详解】
A．静电复印是利用正负电荷之间的相互吸引的原理制成的，属于静电的利用，A错误；
B．飞机轮胎是用导电橡胶制成的，这是为了飞机在降落时，将飞行的过程中产生静电导走，避免对飞机造成危害，B错误；
C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以将运输的过程中产生的静电及时导走，避免产生电火花引起的爆炸，C正确；
D．屏蔽服作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害。等电位说明电势相等而不是等于0，D错误。
故选C。
11．D
【详解】
A．喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，属于静电应用，故A不符合题意；
B．静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电应用，故B不符合题意；
C．静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电应用，故C不符合题意；
D．导电轮胎是将轮胎上的电荷导入大地，是防止静电危害，故D符合题意。
故选D。
12．A
【详解】
A．因右侧点电荷带正电，则金属球右侧感应出负电荷，选项A正确；
B．金属球内的各点的场强为零，即点电荷Q在金属球内产生的电场的场强与感应电荷在该点产生的场强等大反向，即点电荷Q在金属球内产生的电场的场强不为零，选项B错误；
C．金属球达到静电平衡时是等势体，则最左侧表面的电势等于最右侧表面的电势，选项C错误；
D．点电荷Q在金属球球心处的场强等于感应电荷在球心处的场强，则感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为，选项D错误。
故选A。
13．A
【详解】
A．一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下，打雷时，呆在汽车里更安全，A正确；
B．为了更好地防止雷电对建筑物的损坏，尖端放电，所以把避雷针设计成针形，B错误；
C．因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，C错误；
D．电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业，D错误。
故选A。
14．C
【详解】
外高压输电线在三条输电线的上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，起到静电屏蔽的作用；把高压线屏蔽起来，免遭雷击。
故选C。
15．AC
【详解】
A．静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用下被吸附到工件上，而达到喷漆的目的，所以A正确；
BCD．由题图知，待喷漆工件带正电，所以涂料微粒应带负电，C项正确，BD错误。
故选AC。
16．AB
【详解】
A．将汽车轮子做成导电的可将静电导走，选项A正确；
BC．在印染车间要保持空气干燥会导致静电积累而造成危害，故应保持潮湿，这样可导走静电，选项B正确，C错误；
D．电工钳柄上套有绝缘胶套，在带电操作时，防止触电。所以不是将产生的静电尽快导走，故D错误。
故选AB。
17．ABC
【详解】
静电除尘、静电喷涂、静电复印均应了静电吸附原理，静电屏蔽则没有用到静电吸附原理。
故选ABC。
18．见解析
【详解】
处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零，即使导体壳外有电场，由于壳内电场强度保持为0，外电场对壳内的物体不会产生影响．
19．见解析
【详解】
当带电的雷雨云接近建筑物时，由于静电感应，金属棒出现与云层相反的电荷．通过尖端放电，这些电荷不断向大气释放，中和空气中的电荷，使建筑物避免雷击．
20．（1）a为正极，b为负极；（2）带电粒子在电场作用下奔向电极，并吸附在电极上；（3）28.5
t
【详解】
（1）因为煤粉吸附电子，所以带负电，为了将煤粉吸附在金属管上，因此与金属管相连的a为正极，与金属丝相连的b为负极。
（2）由于煤粉吸附电子带电，故将在电场作用下奔向电极，并吸附在电极上。
（3）设一天回收煤粉的质量为m，管内表面积
S＝2πrL
则