2021-2022学年鲁科版（2019）必修第三册 1.5静电的利用与防护 同步练习（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
同步练习（解析版）
1．如图所示是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M、N间有两个等高的金属体A、B，A为尖头、B为圆头．将金属板M、N接在高压电源上，逐渐升高电源电压，首先观察到
(
)
A．A放电
B．B放电
C．A、B一起放电
D．A、B之间放电
2．在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：如图所示，一个没有底的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块易拉罐（金属）片，把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。起电机摇动时，下列说法正确的是（　　）
A．锯条附近电场强度大
B．金属片附近电场强度大
C．锯条和金属片之间为匀强电场
D．锯条和金属片之间电场强度处处为零
3．正点电荷与接地金属空腔产生的电场线分布如图所示，O为直电场线上一点，c、d两点关于O点对称。下列判断正确的是（　　）
A．空腔是等势体，电势大于零
B．c、d两点的电场强度相同
C．a点的电势低于b点的电势
D．将正点电荷从c点移到d点的过程中，电场力始终不做功
4．如图所示为空腔球形导体（不带电），现将一个带正电的小金属球放入腔内，静电平衡时，图中A、B、C三点的电场强度E的关系是（
）
A．
B．
C．
D．
5．在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为+Q和–Q，它们相距为a，如果在两个点电荷连线的中点O处，有一个半径为r（2rA．0
B．2
C．4
D．8
6．如图所示，彼此接触的导体A和B被绝缘柱支撑住，起初它们不带电．将带正电的物体C移近导体A，下列说法正确的是
A．感应起电创造出了电荷
B．A的电势高于B的电势
C．先移走C，再把A、B分开，则A带负电
D．先把A、B分开，再移走C，则B带正电
7．阴极射线管电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要是因为(　　)
A．灰尘的自然堆积
B．电视机工作时，屏表面温度较高而吸附
C．灰尘玻璃有较强的吸附灰尘的能力
D．电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘
8．如图所示，先用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带正电金属球靠近金属网。下列说法中正确的是（　　）
A．验电器的箔片会张开
B．金属网外表面带负电荷，内表面带正电荷
C．金属网罩内部电场强度为零
D．金属网的电势比验电器箔片的电势高
9．如图所示，在一个导体球壳内放一个电荷量为+Q的点电荷，用表示球壳外任一点的场强，下列说法正确的是（　　）
A．当开关S断开，+Q在壳内任意一点，均为0
B．当开关S断开，+Q在壳内的中点，为0
C．当开关S闭合，+Q在壳内任意一点，均为0
D．当开关S闭合，只有当+Q在壳内中点时，为0
10．图中甲图和乙图分别为研究静电平衡内外部导体的电荷分布情况的实验，下列说法正确的是（　　）
A．处于静电平衡的导体，其内部导体部分没有任何电荷，原子里面电荷带电量都为零
B．处于静电平衡的导体，净电荷一定分布在其外表面，且外表面一定带同种电荷
C．处于静电平衡的导体，其内部感应电荷产生的场强一定为零
D．处于静电平衡的导体，其导体内部的场强一定为零
11．如图所示，真空中使一原来不带电的绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢靠近（不相碰），M、N为导体内的两点。下列说法正确的是（　　）
A．导体内部场强越来越大
B．M点电势恒低于N点电势
C．导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强
D．绝缘导体AB靠近P的一端的感应电荷为负电荷，远离P的一端的感应电荷为正电荷
12．如图所示，水平放置的金属板正上方放有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电小球（可视为质点且不影响Q的电场），从左端以速度滑上金属板，沿金属板光滑的上表面向右运动到右端，在该运动过程中（
）
A．小球做匀速直线运动
B．小球先做减速运动，后做加速运动
C．电场力对小球先做正功后做负功
D．电场力对小球所做的功为零
13．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
14．如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷。取大地的电势为零，则在静电平衡后，下列物理量中等于零的是（　　）
A．导体空腔内任意点的场强
B．导体空腔内任意点的电势
C．导体空腔内表面的电荷量
D．导体外表面的电荷量
15．如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷，、是金属板右侧表面的两点，其中到的距离较小。下列说法正确的是（　　）
A．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电
B．由于静电感应，金属板右侧表面带正电，左侧表面带负电
C．整个导体，包括表面上的、点，是一个等势体，且电势等于零
D．、两点的电场强度不为零，且、两点场强方向相同，但点的场强比点的场强要强（大）
16．如图所示，A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金属球C。在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：
(1)A、B接触后分开，再移去C，则A_________（正电，负电，不带电）；
(2)A、B接触，先移去C后，再把A、B分开，则A______（正电，负电，不带电）。
17．利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘，静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电源的正极和负极，其装置示意图如右图所示．A、B之间有很强的电场，距B越近，场强__________（填“越大”或“越小”）．B附近的气体分子被电离成为电子和正离子、粉尘吸附电子后被吸附到______（填“A”或“B”）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中．
18．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？
19．在天气干燥的季节，脱掉外衣后再去摸金属门把手时，常常会被电一下。这是为什么？
参考答案
1．A
【详解】
越尖的物体电荷的面密度越大，其附近的电场越强，越容易使空气电离，从而产生放电现象．A为尖头，当逐渐增加电压时，先放电，故A正确，BCD错误．
2．A
【详解】
瓶内俯视图如图
尖端附近的电场线密集，所以在锯条附近的电场强度大于金属片附近的电场；且根据俯视图可以看出料瓶内存在的是辐条形的电场，不是匀强电场，当静电除尘装置接通静电高压时，锯条和金属片之间存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子，负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，带电烟尘在电场力的作用下，向正极移动，烟尘最终被吸附到金属片上，这样消除了烟尘中的尘粒。
故选A。
3．C
【详解】
A．金属空腔在正点电荷电场中处于平衡状态，可知空腔是等势体，因空腔接地，可知电势等于零，选项A错误；
B．c、d两点的电场强度大小相同，方向不同，选项B错误；
C．沿电场线电势逐渐降低，可知a点的电势低于b点的电势，选项C正确；
D．将正点电荷从c点移到d点的过程中，电场力先做负功，后做正功，选项D错误。
故选C。
4．A
【详解】
当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图
根据电场线越密，场强越大。由于A处电场线较密，B处电场线较疏，C处场强为零，则，故BCD错误，A正确。
故选A。
5．D
【详解】
金属球壳在电场中处于平衡状态，内部各点的合场强为零，则球壳上的感应电荷在球心O处产生的电场强度与两个点电荷AB在O点的合场强等大反向，则感应电荷在球心O处产生的电场强度的大小为
故选D。
6．D
【详解】
A．自然界电荷是守恒的，电荷不能够被创造。故A错误；
B．金属AB是同一等势体，AB电势相等。故B错误；
C．先移走C，A、B中正负电荷中和，再把A、B分开，则A、B都不带电。故C错误；
D．还没有移走C前，A带负电点，B带正电，这时把AB分开，则B带正电。故D正确；
7．D
【详解】
灰尘的自然堆积，但不是主要原因，故A错误；电视机工作时，屏表面温度较高而吸附，但不是主要原因，主要原因是静电吸附灰尘，故B错误；灰尘玻璃有较强的吸附灰尘的能力，故C错误；阴极射线管电视机的工作原理：阴极射线管发射的电子打在电视机的玻璃荧光屏上，而显示图像．由于屏表面有静电而吸附灰尘，故表面经常有许多灰尘，故D正确．
故选D．
8．C
【详解】
A．用金属网把验电器罩起来，金属网起到了静电屏蔽的作用，此时使带电金属球靠近验电器，箔片不张开，选项A错误；
B．处于静电平衡的导体，净电荷都分布在导体外表面，内部没有净电荷，选项B错误；
CD．静电屏蔽时，金属网罩内部电场强度为零，电势相等，选项C正确，D错误。
故选C。
9．C
【详解】
AB．当开关S断开，不论+Q在壳内何处，由于静电感应，球壳内外表面出现等量异种电荷，内表面出现负电荷，外表面出现正电荷，外表面的正电荷在空间产生场强，都不为0，故AB错误；
CD．当开关S闭合，球壳上的电荷被导入地下，这时不论+Q放在何处，均为0，故C正确，D错误。
故选C。
10．D
【详解】
A．处于静电平衡的导体，其内部导体部分的净电荷一定为零，原子里面正负电荷带电量相等，总电量为零，A错误；
B．处于静电平衡的导体，净电荷一定分布在其外表面，外表面可能带同种电荷也可能带异种电荷，B错误；
CD．处于静电平衡的导体，其内部感应电荷产生的场强与原电场的合场强一定为零，C错误，D正确。
故选D。
11．C
【详解】
A．导体处于静电平衡状态，内部场强处处为零，故A错误；
B．导体是个等势体，电势相等，故B错误；
C．感应电荷与小球在在导体内部场强和为零，因此感应电荷场强和小球场强大小相等，根据点电荷场强公式
可知，M点产生的场强大于在N点产生的场强，故C正确；
D．根据同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，缘导体AB靠近P的一端的感应电荷为正电荷，故D错误。
故选C。
12．AD
【详解】
金属板在Q的电场中达到静电平衡时，上表面的电场线与上表面垂直，小球所受的电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动到右端的过程中，电场力与小球的速度方向垂直，电场力对小球不做功，根据动能定理可知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动。
故选AD。
13．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。
14．ABC
【详解】
A．由于静电屏蔽，导体空腔内任意点的电场强度均为零，A正确；
B．整个导体（包括内部空腔）是等势体，电势与大地电势相等，为零，B正确；
C．由于静电屏蔽，导体内部场强为零，没有电场线，因此内表面没有电荷，C正确；
D．由于静电感应，导体外表面的带有正电荷，他和Q产生的电场叠加，使导体内部场强为零，D错误。
故选ABC。
15．CD
【详解】
画出电场线如图所示
AB．根据静电感应的原理可知，同种电荷相斥，异种电荷相吸，又因右侧接地，由于右侧表面右边有正点电荷，金属板右侧表面仍带负电，那么左侧表面多余电荷被中和，因此不带正电，故AB错误；
C．导体在电荷Q的电场中处于静电平衡状态时，在导体内部任意一点，感应电荷产生的附加电场的场强与电荷Q产生的场强与大小相等，方向相反，此时导体的内部场强处处为0，电荷只分布在导体的外表面，且整个导体是一个等势体，故C正确；
D．静电平衡的导体，电荷分布在外表面，则a、b两点的电场强度不为零，根据电场线的分布可知，a、b两点电场强度方向相同，但a点的电场强度比b点的电场强度要强（大）一些，故D正确。
故选CD。
16．正电
不带电
【详解】
(1)[1]把导体A和B接触后分开，再移走C，导体A和B由于感应起电带上异种电荷，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，离C比较近的B带上与C相反的电荷，即负电荷，A带上正电荷。
(2)[2]A、B接触，先移去C后，A、B上的电荷重新分布，再把A、B分开，则A、B都不带电。
17．越大
A
【详解】
电源的两极分别接在AB上，净电荷一般分布在尖端，所以B处分布电荷较为密集，则距离B越近场强较大，粉尘吸附电子后带负电，在电场力的作用下将会向正极板运动，即向A运动，最后被吸附到A上
故答案为越大；A
18．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．
19．见解析
【详解】
由题意可知，脱掉外衣时，出现摩擦起电现象，当伸手去摸金属门把手，使产生的大量静电导走，从而出现放电现象，所以感觉被“电”了一下。