2.3静电的利用与防护 同步练习（Word版含答案）

2.3静电的利用与防护
一、单选题
1．湖北武当山的主峰天柱峰屹立着一座光耀百里的金殿，因为武当山重峦叠嶂，气候多变，云层常带大量电荷。金殿屹立峰巅，是一个庞大的金属导体。当带电的积雨云移来时，云层与金殿顶部之间形成巨大的电势差，就会使空气电离，产生电弧，也就是闪电。强大的电弧使周围空气剧烈膨胀而爆炸，看似火球并伴有雷鸣；而且金殿与天柱峰合为一体，本身就是一个良好的放电通道，金殿顶部很少有带尖的结构，不易放电，所以能使电压升得比较高，保证“雷火炼殿”之需。关于“雷火炼殿”，以下说法正确的是（　　）
A．带电的积雨云和金殿顶部带同种电荷
B．因为尖端放电使得金殿顶部电压升得比较高
C．当带电的积雨云移来时，云层与金殿顶部之间形成巨大电势差的原因是静电感应
D．近些年来，金殿安装了避雷设施，“雷火炼殿”现象更加明显和频繁了
2．如图所示，一个枕形导体AB原来不带电，将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电荷量为Q，与AB中心O点的距离为R。由于静电感应，在导体A、B两端分别出现感应电荷。当达到静电平衡时，说法正确的是（　　）
A．导体A端电势低于B端电势
B．导体A B是一个等势体
C．导体中心O点的场强不为0
D．枕形导体两端的感应电荷在O点产生感应电场强度为零
3．在金属球壳的球心处有一个正点电荷，球壳内外的电场线分布如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．M点的电场强度比K点的大
B．球壳内表面带负电，外表面带正电
C．试探负电荷在K点的电势能比在L点的大
D．试探负电荷沿电场线从M点运动到N点，静电力做负功
4．如图所示，原来不带电的金属导体，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；现若使带负电的金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是（　　）
A．只有M端验电箔张开，且M端带正电
B．只有N端验电箔张开，且N端带正电
C．两端的验电箔都张开，且N端带负电，M端带正电
D．若将左端接地，N端的验电箔仍将张开
5．把带电体上产生的静电荷消除可以防止静电荷积累而造成危害，关于下列事例与此方法无关的措施是（　　）
A．飞机上安装接地电缆 B．电工钳柄上套有绝缘胶套
C．印染车间里保持适当的湿度 D．油灌车后面装有一条拖地铁链
6．将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，则（　　）
A．a点的电场强度比b点的小
B．a点的电势比b点的低
C．检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大
D．将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功
7．如图长度为L的导体棒原来不带电，现将带电量q的正点电荷放在导体棒的中心轴线上距离棒左端R处，如图所示。达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　）
A．导体棒左端电势高，右端电势低
B．导体棒左端带正电，右端带负电
C．棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场方向向右
D．棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场强度大小为
8．半径为R的金属球原来不带电，现将一个带电量为-Q（Q>0）的点电荷放在球的左侧，点电荷的位置和球心等高且距离球左侧l=3R ，如图所示。当球达到静电平衡后，球上感应电荷在球心O处产生的电场强度大小和方向是（静电力常量为k）（　　）
A．，向右 B．，向左 C．，向右 D．，向左
9．在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服（如图甲）。图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，其头顶上方有供电线，供电线的电势高于A供电线的电势。虚线表示电工周围某一截面上的等势面，c、d、e、f是不同等势面上的四个点，以下说法中正确的是（　　）
A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强
B．连接c、d、e、f四点，则此线一定为电场线
C．电工全身穿上用金属丝线编织的衣服，静电感应使体内电势保持为零
D．电工全身穿上用金属丝线编织的衣服，静电屏蔽使体内电场强度保持为零
10．仔细观察下列与静电有关的各图，属于防范静电的是（　　）
A．避雷针 B．静电喷涂
C．静电复印 D．静电除尘
二、多选题
11．如图所示，设体操娃带正电，游泳娃带负电，他们与大地间有绝缘物质，将它们用导体棒连接的瞬间，就一系列问题两娃发生了争执，你认为下列说法正确的是（ ）
体操娃说，电流表指针偏转，有瞬时电流
B．游泳娃说，电流表指针不偏转，无电流
C．体操娃说，最终我们是等势体
D．游泳娃说，最终导体棒内的电场强度等于零
12．小阳同学学习静电知识后，对生活现象进行分析，下列说法正确的是（　　）
A．雷雨天，人们呆在木头房子里会比汽车里更安全
B．汽车的油箱用铁皮做比塑料做容易被静电点燃起火
C．油罐车车尾有一条铁链，是为了及时导走静电，防止静电积累太多而引发事故
D．电力工人进行高压带电操作时，一定要穿含有金属丝的屏蔽服
13．下列关于静电知识的应用，说法正确的是（　　）
A．高大建筑物顶端设置避雷针，是利用尖端放电的原理避免建筑物遭受雷击的
B．电学仪器放在塑料外壳中，可以防止外界电场对电学仪器的影响
C．燃气灶中的点火器是利用高压放电的电火花来点燃燃气的
D．静电除尘是利用静电力去除空气中的带电尘埃的
14．如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后，则（　　）
A．b端的电势比d点的低 B．a端的电势比b端的低
C．杆内c处的场强的方向由a指向b D．杆内场强处处为零
15．静电喷涂的基本原理是将高压静电发生器产生的负高压电缆引到喷枪，使油漆带上负电。带负电的油漆经压缩空气作用而雾化成很细的雾粒后移出喷枪，在电场力的作用下，被吸附到带正电接地的工件上，在工件表面形成均匀的漆膜，以达到喷涂目的。下图为静电喷涂的简要示意图，某雾粒从A点运动到B点，忽略空气阻力、重力及雾粒间的相互作用。下列说法正确的是（　　）
A．A点电势高于B点电势
B．雾粒在A点的电势能大于在B点的电势能
C．雾粒运动的轨迹一定与电场线重合
D．静电喷涂能显著减少飞散在空气中的漆雾，改善喷漆工人的劳动条件，消除职业病，而且还可以节约油漆，提高工作效率
16．某同学做静电感应实验，步骤及结论如下：①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙，但甲、乙两球不接触；②用手触摸甲球；③手指移开；④移开乙球；⑤甲球带正电；⑥甲球不带电。下列操作过程和所得结论对应正确的有（　　）
A．①→②→③→④→⑥
B．①→②→④→③→⑥
C．①→②→③→④→⑤
D．①→②→④→③→⑤
17．如图所示，市场上有一种仪器叫做“纺织物摩擦带电荷量测试仪”，用于测量防静电服面料所带电荷量。该仪器主要由旋转摩擦机和双层金属筒组成，双层金属筒内筒和外筒之间用绝缘橡胶垫隔离。测试时将面料放入旋转摩擦机中，摩擦起电后，再将带电面料放入双层金属筒内筒并与内壁接触，与内筒相连的仪表就能测出面料所带电荷量。在外筒接地开关K打开的情况下，下面说法正确的是（　　）
A．内筒的内壁不带电 B．内筒的外壁不带电
C．外筒的内壁不带电 D．外筒的外壁不带电
18．下列说法正确的是（　　）
A．油罐车拖着一条着地的铁链是为了防止火花放电
B．避雷针利用了尖端放电的原理
C．电体表面的电荷是不均匀的，突出的部位少，凹进的部位密
D．雷电有时会对建筑物、人、动物等造成伤害，没有任何益处
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．C
【详解】
A．因为静电感应，带电的积雨云和金殿顶部带异种电荷，A错误；
B．因为尖端放电使得金殿顶部电压升得降低，B错误；
C．当带电的积雨云移来时，云层与金殿顶部之间静电感应，故云层与金殿顶部之间形成巨大电势差的原因是静电感应，C正确，
D．近些年来，金殿安装了避雷设施，云层与金殿顶部的电势差减小，故“雷火炼殿”现象不明显和频繁，D错误。
故选C。
2．B
【详解】
AB．当达到静电平衡时，导体是等势体，故导体A端电势等于B端电势， A错误B正确；
C．当达到静电平衡时导体内部各点场强处处为零，故导体中心O点的场强为0，C错误；
D．导体内部各点的合场强为零，则导体中心O点的场强为零，故感应电荷在O点的产生场强与点电荷-Q在O点的场强等大反向，即感应电荷在O点产生感应电场强度不为零，D错误。
故选B。
3．C
【详解】
A．电场线的疏密程度表示场强的强弱，所以M点的电场强度比K点的大，故A正确，不符合题意；
B．因为金属球壳的球心有一个正点电荷，根据静电感应规律，负电荷受到正电荷的吸引力聚集在球壳内部，球壳外部有多余的正电荷，所以球壳内表面带负电，外表面带正电，故B正确，不符合题意；
C．沿着电场线方向电势逐渐降低，K点的电势比L点的电势高。根据电势能的公式，试探电荷的电势能
所以试探电荷在K点的电势能比在L点的小，故C错误，符合题意；
D．试探电荷的受力方向与场强方向相反，所以沿电场线从M点运动到N点，电场力做负功，故D正确，不符合题意。
故选C。
4．C
【详解】
由于金属球A带负电，根据静电反应可知，当金属球A靠近M端时，M端带正电，N端带负电，两边金属箔均根据同种电荷相互排斥二张开，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
5．B
【详解】
A．飞机上安装接地电缆，是为了防止静电荷积累而造成危害，故A不符合题意；
B．电工钳柄上套有绝缘胶套，是为了防止触电，而不是为了防止静电，故B符合题意；
C．印染车间里保持适当的湿度，是为了防止静电荷积累而造成危害，故C不符合题意；
D．油灌车后面装有一条拖地铁链，是为了防止静电荷积累而造成危害，故D不符合题意。
故选B。
6．D
【详解】
A．电场线的疏密表示场强的大小，由图象知a点的电场强度比b点大，故A错误；
B．a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势，即a点的电势比b点的高，故B错误；
C．电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小，即负电荷在a点的电势能较b点小，故C错误；
D．由上知，-q在a点的电势能较b点小，则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点，电势能增大，电场力做负功，故D正确。
故选D。
7．D
【详解】
A．水平导体棒当达到静电平衡后，棒上感应电荷各点出产生的场强大小与带电量q的正点电荷在该处产生的电场强度相等，方向相反，所以导体帮内部的场强处处为0，各点的电势是相等的，故A错误；
B．由于带电量q的正点电荷放在导体棒的中心轴线上距离棒左端R处，根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，可知导体棒左端带负电，右端带正电，B错误；
C．棒上感应电荷中点O处产生的场强大小与点电荷在该处产生的电场强度大小相等，方向相反，所以棒上感应电荷在O点处产生的电场方向向左，C错误；
D．棒上感应电荷在棒内中点产生的场强大小与点电荷+q在该处产生的电场强度大小相等，方向相反，故可得棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场强度大小为
D正确。
故选D。
8．A
【详解】
当球达到静电平衡后，内部合场强为零，即点电荷在球心O点的场强与感应电荷在O点的场强等大反向，则球上感应电荷在球心O处产生的电场强度大小
方向向右。
故选A。
9．D
【详解】
A．根据等势面的分布，可判断出f点的电场最强，故A错误；
B．电场线与等势线垂直，从图中不能确定c、d、e、f四点的连线恰好垂直于各等势面。所以该连线不一定是电场线，故B错误；
CD．电工全身穿上用金属丝线编织的衣服，静电屏蔽使体内电场强度保持为零，故C错误，D正确。
故选D。
10．A
【详解】
A．下雨天，云层带电打雷，往往在屋顶安装避雷针，是导走静电，防止静电，属于静电防范，A正确；
B．静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法，属于静电利用，B错误；
C．复印机复印文件资料，就是利用静电墨粉成在纸上，属于静电利用，C错误；
D．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，颗粒向电源正极移动，属于静电应用，D错误。
故选A。
11．ACD
【详解】
开始时两娃因电势不等，存在电势差，所以电流表指针偏转，有瞬时电流，正负电荷中和完毕，它们最终成为等势体，导体棒内的电场强度等于零
故选ACD。
12．CD
【详解】
A．汽车的金属外壳是一个良好的保护层，可以屏蔽雷电，所以更安全，故A错误；
B．汽车的油箱用塑料做比铁皮做容易被静电点燃起火，故B错误；
C．油罐车车尾有一条铁链，是为了及时导走静电，防止静电积累太多而引发事故，故C正确；
D．电力工人进行高压带电操作时，一定要穿含有金属丝的屏蔽服，故D正确。
故选CD。
13．ACD
【详解】
A．避雷针顶端是针尖形状，是利用尖端放电的原理避免建筑物遭受雷击的，故A正确；
B．塑料外壳不能形成静电屏蔽，不可以防止外界电场对电学仪器的影响，故B错误；
C．燃气灶中的点火器是利用高压放电的电火花来点燃燃气的，故C正确；
D．静电除尘是利用带电的集尘板通过静电力收集空气中的带电尘埃，故D正确。
故选ACD。
14．AD
【详解】
A．电场线由右向左，所以b端的电势比d点的低；故A正确；
BCD．达到静电平衡后，杆处于静电平衡状态，整个导体是一个等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到
φa＝φb
内部的场强处处为零，c处的电场强度为0，故BC错误，D正确。
故选AD。
15．BD
【详解】
A．由题图可知，电场线由B发出，止于A，所以A点电势低于B点电势，故A错误；
B．雾粒带负电，负电荷在电势越低的位置反而电势能越高，所以它在A点的电势能大于在B点的电势能，故B正确；
C．对于做曲线运动的雾粒，它所受电场力方向应指向运动轨迹的凹侧，而电场力方向又沿电场线的切线方向，此时雾粒运动的轨迹不可能与电场线重合，只有当雾粒沿直电场线做直线运动时二者才重合，故C错误；
D．静电喷涂能显著减少飞散在空气中的漆雾，改善喷漆工人的劳动条件，消除职业病，而且还可以节约油漆，提高工作效率，故D正确。
故选BD。
16．BC
【详解】
AC．①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙，但甲、乙两球不接触，甲球感应近乙端带正电，远端带负电；②用手指摸甲球将负电荷导入大地；③手指移开；④移开乙球；⑤甲球带正电。故A错误，C正确。
BD．①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙，但甲、乙两球不接触，甲球感应近乙端带正电，远端带负电；②用手指摸甲球将负电荷导入大地；④移开乙球，电子回位；③手指移开；⑥甲球不带电。故B正确，D错误。
故选：BC。
17．AD
【详解】
AB．测试时将面料放入旋转摩擦机中，摩擦起电后，再将带电面料放入双层金属筒内筒并与内壁接触，这时电荷可以全部转移到内筒的外壁，与内筒相连的仪表就能测出面料所带电荷量。所以内筒的内壁不带电，内筒的外壁带电并且带上全部电荷量，则A正确；B错误；
CD．内筒的外壁带电，由静电感应让外筒带上感应电荷，外筒的内壁带上异种电荷，外筒的外壁带上同种电荷，但是由于在外筒外壁接地，把外壁的电荷量导入大地，则外筒的外壁不带电，所以C错误；D正确；
故选AD。
18．ABC
【详解】
A．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地把产生的静电导走，有利于消除静电，是静电的防止，A正确；
B．避雷针利用了电荷在尖端分布面密度大，电场强度强，易放电特点，B正确；
C．电体表面的电荷是不均匀的，电荷在尖端分布面密度大，电场强度强，凹进的部位少，C正确；
D．雷电有时会对建筑物、人、动物等造成伤害，同时雷电的过程中产生大量的负氧离子，以及大量的氮的化合物，有利于净化空气和有助于植物的生产，D错误。
故选ABC。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页