第九章 第4节 静电的防止与利用提升练习（Word版含答案）

2019人教版必修第三册 第九章 第4节 静电的防止与利用 提升练习
一、多选题
1．对处于静电平衡状态的导体，下列说法正确的是（　　）
A．导体内部和表面均无电场
B．导体内部和表面均无电荷
C．导体内部和表面电势相同
D．导体表面尖锐的部位更容易产生尖端放电
2．如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（　　）
A．A、B两点场强相等，且都为零
B．A、B两点场强不相等
C．感应电荷产生的电场EA＜EB
D．当电键S闭合时，电子从大地沿导线向导体移动
3．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
4．用绝缘柱支撑着贴有小金属箔的导体和，它们彼此接触，起初它们不带电，贴在它们下部的并列平行双金属箔闭合．现将带正电荷的物体移近导体，发现金属箔都张开一定的角度，如图所示，则（ ）
A．导体下部的金属箔感应出负电荷
B．导体感应出负电荷，导体感应出等量的正电荷
C．导体和下部的金属箔都感应出负电荷
D．用手摸一下导体，后移走，则导体和下部的金属箔都感应出负电荷
5．如图 所示，面积足够大的、板间距离为d的两平行金属板竖直放置，与直流电压为U的电源连接，板间放一半径为R（2R＜d）的绝缘金属球壳，C、D是球壳水平直径上的两点，则以下说法正确的是 ( )
A．由于静电感应，球壳上C、D两点电势差为
B．由于静电感应，球壳中心O点场强为零
C．用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带正电
D．用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带负电
6．下列技术中，属于利用静电的是（ ）
A．静电复印 B．静电喷涂
C．避雷针 D．静电除尘
二、单选题
7．由于人们行走时鞋子和地板摩擦产生静电，带电的离子会在地板表面对空气中的灰尘产生吸引，对于电脑机房，电子厂房等单位会造成一定的影响．防静电地板又叫做耗散静电地板，是一种地板，当它接地或连接到任何较低电势点时，使电荷能够耗散，地板在施工中，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋导体．下列关于防静电地板正确的是
A．地板下面要铺设铝箔的作用是防潮
B．地板必须是绝缘体材料
C．地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维
D．只要地板下面铺设铝箔，地板材料无所谓绝缘体或导电
8．已知均匀带电的球壳在壳内任意一点产生的电场强度均为零，在壳外某点产生的电场强度等同于把壳上电量全部集中在球心处的点电荷所产生的电场强度.在真空中现有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球，球心位置O固定，P为球外一点，M为球内一点，如图所示，以无穷远为电势零点，关于P、M两点的电场强度和电势，下列说法中正确的是
A．若Q不变，P点的位置也不变，而令R变小，则P点的场强不变
B．若Q不变，P点的位置也不变，而令R变大（P点仍在球外），则P点的电势升高
C．若Q不变，M点的位置也不变，而令R变小（M点仍在球内），则M点的电势不变
D．若Q不变，M点的位置也不变，而令R变大，则M点的场强减小
9．避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是(　　)
A．云层中带的电荷被避雷针吸附并贮存在避雷针中
B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷
C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地
D．以上说法都不对
10．如图，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，右侧放置一个电荷量为的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r。下列说法正确的是
A．金属球在静电平衡后左侧带负电，右侧带正电
B．感应电荷在球心激发的电场强度大小等于
C．感应电荷在球心激发的电场强度大小等于0
D．如果用导线的一端接触球的左侧，另一端接触球的右侧，导线会将球两侧的电荷中和
11．下列说法正确的是（ ）
A．公式E=U/d对于任何电场均适用
B．真空中两点电荷之间的库仑力与它们之间的距离成反比
C．静电平衡状态下的导体内部场强处处为零
D．通电导线在某处所受安培力为零,则该处的磁感应强度一定为零
12．如图所示，将一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在天花板上，将一个原来不带电的枕形金属壳靠近带电小球。当系统处于平衡状态时，下列分析正确的是（　　）
A．M端带正电 B．金属壳内的电场强度大于0
C．带电小球在N端产生的电场强度为0 D．细线向左偏转
13．在真空中把一绝缘导体向负电荷的小球P缓慢靠近(不相碰)，下列正确的是
A．M端感应电荷越来越多
B．导体内场强越来越大
C．导体上N的电势恒大于M点的电势
D．导体上的感应电荷在M、N两点产生的场强相等
14．如图所示，导体被扭弯形成一个空腔，空腔内放置一孤立的带负电的点电荷，A点在空腔内，B点在导体内，C点在空腔外，D点在导体的外表面，P点在导体的内表面，空腔的内表面接地，规定大地的电势为0，下列说法正确的是（　　）
A．导体的外表面带负电，内表面带正电
B．B、C、D三点的场强关系为
C．D、P两点的场强关系为
D．A、D两点的电势关系为
15．如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正点电荷形成的电场中，、是枕形导体内部的两个点，导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（　　）
A．、两点电场强度
B．、两点电场强度
C．感应电荷在、两点产生的电场强度
D．当开关闭合时，电子从导体沿导线向大地移动
16．某空腔导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示，图中实线表示电场线，A、B、C、D、M为电场中的五个点，其中C、M分别为空腔导体内、外表面的两点，下列说法正确的是（　　）
A．电势 B．电势
C．电场强度 D．电场强度
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．CD
【详解】
AB．金属导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布。因此在金属导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，内部电场强度处处为零，电荷分布在外表面上，表面处的场强不等于0，故AB错误；
C．金属导体的内部电场强度处处为零，处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体表面是等势面，故C正确；
D．带电导体尖锐的部位的电荷特别密集，尖端附近的电场就会特别强，容易产生尖端放电，故D正确。
故选CD。
2．AD
【详解】
AB．枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布．因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，内部电场强度处处为零，整个导体是等势体,故A正确，故B错误；
C．在枕形导体内部出现感应电荷的电场与点电荷的电场叠加，叠加后电场为零，而点电荷的产生电场在A点的场强大于在B点的场强，所以感应电荷产生的附加电场EA＞EB，故C错误；
D．当电键S闭合时，电子从大地沿导线移向导体中和枕形导体右端的正电荷，相当于右端正电荷流向远端，故D正确．
故选AD．
点睛：处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，电荷全部分布在表面．且导体是等势体．
3．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。
4．BD
【解析】
试题分析：根据静电感应规律可明确AB两端所带电性，再根据电荷间的相互作用分析移走C后AB所带电量．
带正电荷的物体移近导体时，由于静电感应，导体将感应出负电荷，导体感应出等量正电荷，所以下部的金属箔带正电荷，故B正确，AC错误；用手摸一下导体，导体B的电势大于手的电势，电子从大地由手流向B，AB整体的负电荷增大，移走，则导体和下部的金属箔都感应出负电荷，D正确．
5．BD
【详解】
试题分析：据题意，由于静电感应，金属球壳是个等势体，球壳内部场强处处为0，又由于U=dE=0，所以球壳内部的电势也处处相等，C、D两点的电势差为0，作为A选项错误，而B选项正确；手与大地是个等势体，用手摸一下球壳，球壳带负电，再拿去金属板，球壳带负电，所以D选项正确而C选项错误．
考点：本题考查对静电平衡的理解．
6．ABD
【详解】
A．复印机复印文件资料，就是利用静电墨粉成在鼓上，属于静电的利用，故A符合题意；
B．静电喷涂是利用异种电荷间的吸引力来工作的，属于静电的利用，故B符合题意；
C．下雨天，云层带电打雷，往往在屋顶安装避雷针，是导走静电，属于静电防范防止触电，故C不符合题意；
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，颗粒向电源正极运动，属于静电应用，故D符合题意。
故选ABD。
7．C
【解析】在该情景中，地板在施工中，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋导体就是要将地板上的静电导走，所以防静电地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维，这样才能将静电提供地板下面要铺设的铝箔导走．故选项C正确，ABD错误．故选C.
8．A
【详解】
若Q不变，P点的位置也不变，属于处于球壳外的某一点，由E=k知，P到Q的距离r不变，无论球半径R怎么变小，P点的电场强度仍不变，故A正确；若Q不变，P点的位置也不变，而令R变大，由于P点的电场强度不变，所以电荷从该点移到电势为零处，电场力做功不变，因而P点的电势不变．故B错误；若Q不变，M点的位置也不变，使令R变小（M点仍在壳内），根据题意可知，M点的电场强度仍为零，因此球壳内的电势处处相等，由于球壳的变小，导致电荷从球壳移到电势为零处电场力做功增加，而球壳的电势比零高，所以球壳处的电势升高，M点的电势升高，故C错误；若Q不变，M点的位置也不变，使令R变大，根据题意可知，M点的电场强度仍为零，不变．故D错误；故选A．
【点睛】
本题首先要认真读题，抓住题中的有效信息进行解答．知道带电球壳内部是等势体且电场强度处处为零，壳外则是看成点电荷模型来处理；而电势则由电荷从该点移到电势为零处电场力做功与电量的比值来确定.
9．B
【解析】
【详解】
当带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，减少建筑物上的感应电荷的积累，使建筑物免遭雷击，其原理为尖端放电，故B正确，ACD错误。
10．B
【详解】
A．由于静电感应，金属球的左侧带正电，右侧带负电，故A错误；
BC．感应电荷的电场正好与点电荷的电场叠加，叠加后合场强为零，即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，方向相反，
，
方向向右，故B正确，C错误；
D．整个导体是一个等势体，如果用导线的一端接触金属球的左侧，另一端接触金属球的右侧，金属球两侧仍然有感应电荷，不会被中和，故D错误。
故选B。
11．C
【详解】
公式E=U/d只适用于匀强电场，选项A错误； 真空中两点电荷之间的库仑力与它们之间的距离的平方成反比，选项B错误；静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，选项C正确； 通电导线在某处所受安培力为零，可能是导线的放置方向与磁场平行，该处的磁感应强度不一定为零，选项D错误；故选C.
12．A
【详解】
A．枕形导体的M端感应出正电，N端感应出负电，A正确；
B．静电平衡时，金属壳内的电场强度等于0，B错误；
C．平衡时枕形导体内部场强为零，带电小球在N端产生的电场强度与感应电荷在N点的场强等大反向，即带电小球在N端产生的电场强度不为0，C错误；
D．由于N端带负电，则小球受吸引力，细线向右偏转，D错误。
故选A。
13．A
【详解】
A．导体向小球P缓慢靠近，斥力作用越强，电子向N端聚集的越多，所以M端感应的正电荷也越来越多，A正确；
B．导体处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，B错误；
C．导体处于静电平衡状态，导体表面是等势面，整个导体是等势体，所以导体上N的电势等于M点的电势，C错误；
D．导体处于静电平衡状态，导体内部的合场强处处为零，小球P在M点产生的场强大，则导体上的感应电荷在M点产生的场强也大，所以导体上的感应电荷在M产生的场强大于在N点产生的场强，D错误；
故选A。
14．D
【详解】
A．受导体壳体内孤立带负电的点电荷影响，导体的内表面带正的感应电荷，空腔的内表面接地，导体与地球合为一个等势体，外表面不带电荷，A错误；
B．导体与地球合为一个等势体，外表面不带电荷，导体内部也不带电荷，B、C、D三处无电场线，电场强度都为0，即，B错误；
C．导体的内表面带正的感应电荷，P点的场强不为0，，C错误；
D．导体与地球合为一个等势体，，电场线由导体直线向带负电的点电荷，沿着电场线的方向电势降低，则有，近一步可得，D正确；
故选D。
15．C
【详解】
AB．导体处于静电平衡时，内部电场强度处处为零，故AB错误；
C．因感应电荷在导体内某点的电场强度与正点电荷在该点的电场强度等大反向，点离正点电荷较近，故有
故C正确；
D．由电场线的分布知，枕形导体电势高于大地电势，当开关闭合时，由于电子带负电，则电子由低电势向高电势移动，即电子从大地沿导线移向导体中，故D错误。
故选C。
16．B
【详解】
AB．处于电场的空腔导体是一个等势体，所以有，故B正确，A错误；
CD．电场线的疏密程度与场强大小有关，电场线密处电场强，电场线疏处电场弱。所以有，故CD错误。
故选B。
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