1.5静电的利用与防护 课时作业（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第三册
1.5静电的利用与防护
课时作业（解析版）
1．下列有关静电的说法中错误的是(　　)
A．干燥天气里脱化纤衣物时常常会看到火花，是火花放电现象
B．室内栽花种草可有效防止静电
C．雷电对人类生活只有危害，没有益处
D．建筑物安装的避雷针是利用了尖端放电的原理
2．我们经常可以看到油罐车底下悬挂一段拖地的铁链，其作用是（　　）
A．让铁链与地面摩擦而产生静电，为卡车提供电能
B．通过铁链与地面的摩擦来获取静电荷
C．将卡车上所产生的静电导入地下
D．没什么实质目的，只是车子的一种装饰
3．如图所示，A为空心金属球，B为金属球，将另一带正电的小球C从A球开口处放入A球中央，不接触A球，然后用手摸一下A球，再用手接触一下B球，再移走C球，则(
)
A．A球带负电，B球带正电
B．A球带负电，B球不带电
C．A、B两球都带负电
D．A、B两球都带正电
4．关于避雷针的说法不正确的是
A．避雷针的物理原理就是尖端放电
B．避雷针的尖端安装在建筑物的顶部，并通过金属线与埋在地下的金属板相连
C．避雷针通过尖端放电使云中的电荷完全消失
D．避雷针可保护建筑物，使建筑物免遭雷击
5．如图所示，一个带绝缘支架的空心金属球半径为r，原来不带电，放在一个电荷量为的点电荷右侧，点电荷到金属球表面的最近距离为2r，达到静电平衡后，下列表述正确的是　　
A．整个金属球表面将感应带上同种电荷
B．金属球球心处的电场强度大小为
C．感应电荷在金属球球心处激发的电场强度大小为
D．如果用导线将金属球左右两侧相连，金属球左右两侧的电荷会发生中和
6．.如图所示，AB为带等量异种电荷的小球，将两个不带电的导体棒C、D放在两球之间，当用导线将C的端点x和D的端点y连接起来的瞬间，导线中的电流方向是（
）
A．xy
B．yx
C．无电流通过
D．不能确定
7．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
8．有趣的“雅各布天梯”实验装置如图中图甲所示，金属放电杆穿过绝缘板后与高压电源相接。通电后，高电压在金属杆间将空气击穿，形成弧光。弧光沿着“天梯”向上“爬”，直到上移的弧光消失，天梯底部将再次产生弧光放电，如此周而复始。图乙是金属放电杆，其中b、b′是间距最小处。在弧光周而复始过程中下列说法中正确的是（　　）
A．每次弧光上“爬”的起点位置是a、a′处
B．每次弧光上“爬”的起点位置是b、b'处
C．弧光消失瞬间，两杆间b、b'处电压最大
D．弧光消失瞬间，两杆间c、c'处场强最大
9．如图显示了在外加电场强度为的匀强电场的情况下，无穷大导体板中静电平衡的建立过程.下列说法正确的是（
）
A．图甲、图乙显示导体内部带负电的电子在静电力作用下运动，而带正电的离子不受静电力作用
B．图丙中，导体内部场强处处为零
C．图丙中，导体内部没有电场
D．图丙中，导体表面感应电荷将在导体内部产生一个水平向左的电场，大小也为
10．关于静电的利用和防范，以下说法正确的是（　　）
A．印染厂应保持环境干燥，避免静电积累带来的潜在危害
B．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，
避免产生电火花引起爆炸
C．飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成，可防止静电积聚
D．手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品，可防止麻醉药燃烧
11．如图所示，先用绝缘细线将导体悬挂起来，并使导体带电。然后用带绝缘柄的不带电小球接触A点，再用小球与验电器接触。用同样的方法检验B、C部位的带电情况，则（　　）
A．与A接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度最大
B．与C接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度最大
C．与A、B、C接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度一样大
D．通过实验可确定导体上平坦部位电荷分布比较密集
12．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
13．如图所示，两个不带电的导体
A
和
B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电
荷的物体
C
置于
A
附近，贴在
A、B
下部的金属箔片都张开，则
A．此时
A
带正电，B
带负电
B．移去
C，贴在
A、B
下部的金属箔片将闭合
C．先把
A
和
B
分开，然后再移去
C，贴在
A、B
下部的金属箔片仍然张开
D．先把
A
和
B
分开，然后再移去
C，贴在
A、B
下部的金属箔片将闭合
14．下列说法正确的是（　　）
A．电场和磁场是客观存在的物质
B．实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽作用
C．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，因此毛皮也是带负电的
D．运输过程中，把微安表表头的两个接线柱连在一起，是为了防止电磁阻尼
15．如图所示，将一个半径为的不带电的金属球放在绝缘支架上，金属球的右侧与球心等高处放置一个电荷量为的带正电的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离也为。由于静电感应在金属球上产生感应电荷。设静电力常量为。则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况，以下说法中正确的是（　　）
A．电荷与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向的
B．感应电荷在金属球球心处激发的电场场强，方向向左
C．感应电荷全部分布在金属球的表面上
D．金属球右侧表面的电势高于左侧表面
16．如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔均张开，则（　　）
A．此时A带正电，B带负电
B．此时A带负电，B带正电
C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合
D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合
17．静电平衡：导体内的自由电子不再发生______的状态．
18．如图所示，在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上。若先将+Q移走，再把A、B分开，则A_____电，B_____电；若先将A、B分开，再移走+Q，则A_____电，B_____电。
19．如果你有两件内衣，一件是棉质的，另一件是腈纶质料的，你认为哪一件穿在贴身会感到舒服些？用学过的物理知识进行解释。
20．如图所示，长为L的金属杆原来不带电，在距其左端r处放一个电荷量为q的点电荷．问：
（1）金属杆中点处的场强为多少？
（2）金属杆上的感应电荷在杆中点P处产生的场强。
参考答案
1．C
【详解】
A．干燥天气里化纤的衣服摩擦后带异种电荷而出现放电现象，从而会看到火花，听到劈啪声，故A正确；
B．室内栽花种草可增加空气的湿度，有效防止静电，故B正确；
C．雷电对人类生活有危害，也有益处，选项C错误；
D．建筑物安装的避雷针是利用了尖端放电的原理，选项D正确；
此题选择不正确的选项，故选C。
【点睛】
本题考查是关于静电的防止与应用，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例.
2．C
【详解】
油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走，属于静电的防止。
故选C。
3．B
【详解】
当把C球放入A内部时，由于静电感应则A空腔内部带负电，外表面带正电，若用手摸一下A球，则A表面的正电荷被斥向大地，大地中的负电将被吸引到A,，于是在A的内部形成电场，而外部没电场，故当再用手接触一下B球时，不会发生电荷的移动，即当再移走C球时，A球带负电，B球不带电，故选B.
4．C
【解析】
【分析】
避雷针，是用来保护建筑物物等避免雷击的装置，在高大建筑物顶端安装一根金属棒，用金属线与埋在地下的一块金属板连接起来，利用金属棒的尖端放电，使云层所带的电和地上的电逐渐中和，从而不会引发事故；
【详解】
避雷针是通过尖端放电从而中和云层中的异种电荷，或将电荷倒入大地与大地所带电荷中和，其往往是按装在建筑物的顶部，并通过金属线与埋在地下的金属板相连，从而及时消除云层与地面的电势差，可保护建筑物，使建筑物免遭雷击，但不是使云中的电荷完全消失，而且使其中和，故选项ABD正确，选项C错误。
【点睛】
本题考查了避雷针的形状、作用、安装等问题，具有现实意义，希望同学们在学习物理时将物理的理论与实际相结合，从而能达到更好的学习效果。
5．C
【解析】
【详解】
根据同咱电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知金属球的右端感应出正电荷，左端感应出负电荷，故A错误；点电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向，金属球内部合电场为零，处于静电平衡状态，则金属球球心处的电场强度大小为零。故B错误；感应电荷在金属球球心处激发的电场强度与点电荷在球心处产生的电场强度大小相等，方向相反，即为故C正确；如果用导线将金属球左右两侧相连时，由于静电平衡的导体是一个等势体，导体表面是一个等势面，所以电荷不再移动，不会中和。故D错误。所以C正确，ABD错误。
6．A
【详解】
导体棒CD处于AB的电场中，由于静电感应，使得导体棒C左端带负电，右端带正电；而导体棒D的左端带负电，右端带正电；但是C的电势高于D的电势．则当用导线将C的端点x和D的端点y连接起来的瞬间，正电荷将由x到y，即电流的方向是从x到y；故选A．
【点睛】
本题考查电荷的移动和电流的方向，注意电流方向与自由电子的运动方向相反，电流是从高电势位置到低电势位置．
7．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。
8．B
【详解】
两根金属放电杆与高压电源相接，在电极最近处场强最大，空气首先被击穿，每次弧光上“爬”的起点位置是b、b'处，在c、c'处距离最远，场强最小，则最终弧光在c、c'处消失。弧光消失瞬间，两金属杆之间没有电场了。
故选B。
9．B
【详解】
A．
图甲、图乙显示了导体内部带负电的电子在静电力作用下向左运动，易知带正电的离子同样会受到静电力的作用，故A错误；
BCD．图丙中导体表面和表面的感应电荷将在导体内部产生一个水平向左的电场，场强大小也为，与原电场叠加后，使得导体内部场强处处为零，但感应电场和原电场依然存在，故B正确CD错误。
故选B。
10．B
【详解】
A．印染厂的车间，有大量静电产生，因此要保持潮湿，这样才能及时将静电导走，故A错误；
B．油罐车在运动的过程中，由于里面的油在晃动，也会摩擦产生静电，后面拖一条的铁链就可以及时的把产生的静电导走，避免产生电火花引起爆炸，故B正确；
C．飞机上的着地轮装有搭地线或用导电橡胶做轮胎，是为了及时地把飞机在飞行过程中由于摩擦而产生的电荷通过导体而转移给大地，以免发生放电现象，保证飞机和乘客的安全，故C错误；
D．绝缘性能良好的化纤制品制品的衣服不能及时把静电导入大地，容易造成手术事故，故D错误。
故选B。
11．B
【详解】
带电导体的平坦部位电荷比较稀疏，凸出部位电荷比较密集，即C处电荷最密集，B处次之，A处最稀疏，因此小球接触A点时，取得的电荷量最少，与验电器接触时，验电器箔片得到的电荷量最少，箔片张开的角度最小；反之与C处接触时，箔片张开的角度最大。故ACD错误，B正确。
故选B。
12．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。
13．BC
【解析】
【详解】
A、物体C靠近A附近时，由于静电感应，A端带上负电，B端带上正电；故A错误；
B、移去C后，由于电荷间相互作用，重新中和，达电中性状态，两金属箔均闭合；故B对；
CD、先把AB分开，则A带负电，B带正电，移去C后，电荷不能再进行中和，此时A所带电荷量仍然等于B的带电量，故两金属箔仍然张开；故C对；D错
故选BC
14．AB
【详解】
A．
电场和磁场是客观存在的物质，故A正确；
B．为防止外界的电场进入某个需要保护的区域，称为静电屏蔽，所以静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽作用，故B正确；
C．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，因此毛皮带正电，故C错误；
D．
运输过程中，把微安表表头的两个接线柱连在一起，连接后由于电磁效应动圈阻尼变得极大，运输时线圈不再容易摆动，可以防止指针打坏，防止游丝震乱，减少轴承磨损，是为了利用电磁阻尼，故D错误。
故选AB。
15．AC
【详解】
A．电荷与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向，金属球内部合电场为零，电荷不再会移动，处于静电平衡状态，故A正确；
B．感应电荷在金属球球心处激发的电场场强与点电荷在球心处产生的电场强度大小，方向相反，即为，故B错误；
C．由于金属球感应电荷产生的电场导致内部电荷分布在金属球的表面上，故C正确；
D．静电平衡的导体是一个等势体，导体表面是一个等势面，故D错误；
故选AC。
16．BC
【详解】
AB．带正电的物体C靠近A附近时，根据异种电荷相互吸引，AB中的自由电子一部分移动到A的左端，故A带上负电，B带上正电，A错误B正确；
C．移去C后，由于电荷间相互作用，重新中和，达电中性状态，两金属箔均闭合，C正确；
D．先把AB分开，则A带负电，B带正电，移去C后，电荷不能再进行中和，故两金属箔仍然张开，D错误。
故选BC。
17．定向移动
【详解】
略
18．不带
不带
带负
带正
【详解】
[1][2]若先移走带正电的导体棒，此时导体A和B中的电荷又发生中和，不再带电，再把导体A和B分开，同样不再带电，所以此时A不带电，B不带电。
[3][4]先把导体A和B分开，再移走带正电的导体棒，导体A和B由于感应起电带上异种电荷，所以此时A带负电，B带正电。
19．穿棉质的感到舒服，棉质内衣柔软、透气，减少了静电的积累。
【详解】
穿棉质的感到舒服，棉质内衣柔软、透气，减少了静电的积累，晴纶材质的透气性差且容易起静电。
20．（1）0；（2），方向向左
【详解】
（1）金属杆处于静电平衡时内部场强处处为0，故金属杆中点处场强为0
（2）内部场强是两个场强的叠加，所以
E感与E方向相反，电荷q在P处产生的场强方向向右，则E感的方向向左