1.7静电的利用和防护 课时练（word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册
1.7静电的利用和防护 课时练（解析版）
1．如图所示，放在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C，若把一带有正电荷的绝缘体A移近金属网罩B，则（　　）
A．金属网罩B的内表面带正电荷，φB=φC=0
B．金属网罩B的右侧外表面带正电荷
C．验电器的金属箔片将张开，φB<φC
D．φB≠φC，金属网罩B左、右两侧的电势不相等
2．如图所示在绝缘支架上的导体A和导体B按图中方式接触放置，原先AB都不带电，先让开关K1，K2均断开，现在将一个带正电小球C放置在A左侧，以下判断正确的是（　　）
A．只闭合K1，则A左端不带电，B右端带负电
B．只闭合K2，接着移走带电小球，最后将AB分开，A带负电
C．K1、K2均闭合时，A、B两端均不带电
D．K1、K2均闭合时，A左端带负电，B右端不带电
3．下述关于静电的利用与防范的事例中，正确的是（ ）
A．印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害
B．油罐车在运输过程中会带静电，为避免电荷越积越多，油罐车应绝缘良好
C．静电除尘器是使灰尘带电后在电场力作用下奔向电极并吸附于电极上
D．静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关
4．井冈山中学的附近有一座非常高的110kV输电塔，某天高一的新同学看到电线杆的最高处有两根很细的线，上面居然站着一只麻雀，居然一点不受影响，非常有意思。此时高二的同学恰好路过，应该怎么解释最合理（　　）
A．为了最大限度保证安全，在上下课时间这条线路没有通电
B．麻雀是绝缘体，不导电
C．最高处的两根细线是220V专用线路，电压太小不足以产生危害
D．最高处的两根线是接地的，电势为0，目的是防雷击
5．如图所示为处于静电场中某空腔导体周围的电场分布情况，实线表示电场线，虚线表示等势面，A、B、C为电场中的三个点，O为空腔导体内的一点，已知处于静电平衡的导体是个等势体，规定无穷远处的电势为0．下列说法正确的是（ ）
A．O点的电势为零
B．A点的电场强度大小小于B点的电场强度
C．导体表面的电场线与导体表面不垂直
D．将正电荷从A点移到C点，电场力做正功
6．如图所示，半径为的导体棒，外套一个与它同心的导体球壳，球壳的内外半径分别为和，当内球带电量为Q时，在带电球与球壳内表面之间的区域存在电场，若用K表示静电常量，你可能不会计算电场的能量，但你可根据其他方法判断下列电场能量E的表达式中哪个是正确的是
A． B．
C． D．
7．如图所示，A是带正电的小球，B为不带电的导体，A、B均放在绝缘支架上，M、N是导体B中的两点。当导体B达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　）
A．左端感应出正电荷，右端感应出负电荷 B．M、N两点电场强度大小的关系为EM>EN
C．M、N两点电场强度大小的关系为EM=EN D．若把A移走，则左端和右端仍显电性
8．如图，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，不能起到屏蔽外电场或内电场作用的是
A． B． C．D．
9．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
10．如图所示，空间中有一正点电荷，把一个金属导体引入到该点电荷激发的电场中，在电场中有 A、B、C、D 四个点，其中 B、C 为导体表面两点，达到静电平衡后，下面说法正确的是( )
A．引入导体后，A 点、D 点场强减小
B．引入导体后，A 点、D 点场强增大
C．由于 B 点感应负电荷，C 点感应正电荷，故 B 点电势 低于 C 点电势
D．B 点电势等于 C 点电势
11．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
12．如图所示，导体球与导体球壳同心，原来都不带电，也不接地，设、两点的场强大小为和，下列说法中正确的是（ ）
A．若使带电，则，
B．若使带电，则，
C．若使、两球分别带上等量异种电荷，则，
D．若使球带电，球接地，则，
13．下图中的坐标原点O都表示一半径为R的带正电的实心金属球的球心位置，纵坐标表示带电球产生的电场的场强或电势的大小，电势的零点取在无限远处；横坐标r表示离开球心的距离，坐标平面上的曲线表示该球所产生的电场的场强大小或电势大小随距离的变化关系，则下列图象正确的是（）
A．A B．B C．C D．D
14．如图所示，点电荷A和B带电荷量分别为3.0×10－8C和－2.4×10－8C，彼此相距6cm；若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1cm的金属球壳，求球壳感应电荷在该中点处产生的电场强度。
15．如图所示，一个原来不带电的半径为r的金属球放在绝缘支架上，其水平左侧放置一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球左端的距离为2r。
（1）分析在金属球上感应电荷的分布情况；
（2）求点电荷+Q在金属球球心O点处产生的场强大小E0；
（3）求金属球上感应电荷在球心O点处产生的场强大小E＇，并说明方向。
参考答案
1．B
【详解】
A．金属罩B处于静电平衡状态，电荷分布在其外表面上，故A项错误；
B．由于静电感应，使金属罩B的左侧外表面感应出负电荷，所以金属罩B的右侧外表面感应出正电荷，故B项正确；
C．由于静电屏蔽，金属网罩内电场强度为零，故C上无感应电荷，验电器的金属箔片不会张开，故C项错误；
D．由静电屏蔽特点知，导体是等势体，导体表面是等势面，故D项错误；
故选B。
2．D
【详解】
A．当闭合开关时K1，由于静电感应的作用，B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，B右端不再带有电荷，A左端带负电，故A错误；
B．当闭合开关时K2，由于静电感应的作用，B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，所以导体B右端不再带有电荷，A左端带负电，接着移走带电小球，导体AB电荷中和，不再带电，最后将AB分开，不带电，故B错误；
CD、同理，K1、K2均闭合时，由于静电感应的作用，A左端带负电，B端不带电，故C错误，D正确。
故选D。
3．C
【详解】
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，选项A说法错误；
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以及时的把产生的静电导走，有利于消除静电，故B错误；
C、静电除尘器是使灰尘带电后在电场力的作用下奔向电极并吸附于电极上，故C正确；
D、静电复印机是利用静电正、负电荷能互相吸引的原理制成的．故D错误；
故选C
【点评】此题考查的是我们生活中经常出现的静电现象，要注意相应的原理．
4．D
【详解】
最高处的两根线是避雷针，是接地的，电势为0，目的是防雷击。
故选D。
5．B
【详解】
试题分析：处于静电平衡状态的导体其内部电场强度处处为零，电势不为零，其表面为等势面，而电场线与等势面垂直，故A、C错误；电场线密集处电场强度大，电场线稀疏处电场强度小，故，B正确；A、C在同一等势面上，电势差为零，，将正电荷从A点移到C点，电场力做功为零，故D错误．
考点：电场线、等势面的特点，静电平衡，电场力做功的特点．
6．B
【详解】
试题分析：AC中的单位为N m/C，故不是能量的单位，故AB错误；BD中的单位为N m，为能量的单位，但当等于时，他们之间没有能量，故B正确，D错误；
考点：考查了力学单位制
【名师点睛】对于物理中的公式一定要牢固的掌握住，根据公式就可以判断物理量的单位与哪些单位等效
7．C
【详解】
A．根据静电感应原理，当导体B达到静电平衡后，左端感应出负电荷，右端感应出正电荷，故A错误；
BC．当导体B达到静电平衡后，其内部电场强度处处为0，故M、N两点电场强度大小相等，故B错误，C正确；
D．若把A移走，则左端和右端电荷中和，不显电性，故D错误。
故选C。
8．C
【分析】
屏蔽作用是金属材料制成的壳体或网罩，当存在电场时，金属壳被感应带电，导致电荷重新分布，出现感应电场，从而与原来电场相叠加．出现合电场强度为零．起到屏蔽的作用．
【详解】
A项：当正电荷放在金属壳外时，使金属壳左端带负电荷，右端带正电荷，两端出现电压，导致感应电场与外电场相叠加，所以内部电场强度为零．起到屏蔽的作用；
B项：当正电荷放在金属壳外时，使金属壳左端带负电荷，由于右端接地，则不带电，两端仍出现电压，导致感应电场与外电场相叠加，所以内部电场强度为零．起到屏蔽的作用；
C项：当正电荷放在金属壳内时，使金属内壳带负电荷，外壳带正电荷，出现电场，导致出现感应电场没起到屏蔽的作用；
D项：当正电荷放在金属壳内时，由于接地，则使金属壳外不带电，内部左端带负电荷，右端带正电荷，而外部没有电场，从而起到屏蔽的作用
故选C．
【点睛】
电磁波无法通过金属体，故金属材料制成的壳体或网罩，对电磁波有屏蔽作用．
9．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。
10．D
【分析】
A、D两点的电场强度是由电场本身决定的，与外界条件无关；处于静电平衡状态的导体是等势体，表面为等势面；
【详解】
A、由于A、D两点的电场强度是由电场本身决定的，与是否引入导体无关，故引入导体后，两点电场强度不变，故选项AB错误；
C、将导体放入电场后，导体处于静电平衡状态，整个导体是等势体，故B、C两点的电势相等，故选项C错误，D正确．
【点睛】
本题考查了点电荷的电场由电场本身来决定，与外界条件无关，同时注意掌握处于静电平衡状态的导体的相关特点．
11．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。
12．BC
【详解】
A：如果A带电，会感应B使B内部带电与A相异、外部带电与A相同，那么、．故A项错误．
B：如果B带电，由于同种电荷相斥，B所带的电荷只会分布在B的外表面，那么、．故B项正确．
C：如果A、B带上等量异种电荷，A与B的静电感应使B的外表面恰无电荷，则、．故C项正确．
D：如果A带电、B球接地，是接地屏蔽，B的内表面会感应出与A等量的异种电荷，B的外表面无电荷，则、．故D项错误．
13．BC
【详解】
当r≤R，因静电屏蔽金属球内部
E=0
电场中的导体是等势体
当r>R，点电荷电场的场强E与r2成反比，电势与r成反比。
故选BC。
14．5.4×105N/C，方向由O指向A
【详解】
＋q1在O点的场强大小为
E1＝＝3×105N/C
方向由O指向B；－q2在O点的场强大小为
E2＝＝2.4×105N/C
方向由O指向B，设感应电荷在O点的场强为E3，由静电平衡条件知
E3＝E1＋E2＝5.4×105N/C
方向由O指向A
15．（1）左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷；（2）；（3），方向向左
【详解】
（1）在金属球的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷；
（2）设在O放置一检验电荷q，+Q与q间的库仑力为
由场强定义得
（3）由于静电平衡后，O点的合场强为0，
所以感应电荷在O点处产生的场强E＇与E0等大反向，即
方向向左。