9.4静电的防止与利用 学科素养提升练-2021—2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word含答案）

9.4静电的防止与利用 学科素养提升练（解析版）
一、选择题
1．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．细线向左偏转 D．带电小球在N端产生的电场强度为0
2．如图所示，空间中有一不带电的金属球，现在金属球右侧沿球的水平直径的延长线上放置一根均匀带电的细杆。金属球上感应电荷在球内水平直径上a、b、c三点产生的电场强度大小分别为、、，下列说法正确的是（　　）
A．最大 B．最大 C．最大 D．
3．如图是静电除尘装置图，烟尘在力的作用下向筒壁运动的原因是（　　）
A．烟尘受到重力的作用
B．烟尘受到电场力的作用
C．烟尘受到浮力的作用
D．烟尘受到气流的作用
4．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，当金属杆达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　）
A．a端感应出负电荷
B．感应电荷在c点产生的电场强度的为零
C．感应电荷在c点产生的电场强度的方向由b指向a
D．两端出现感应电荷是因为导体中的自由电子向导体右端移动
5．下列哪些措施不是为了防止静电的危害（　　）
A．油罐车的后边有条铁链搭到地上
B．利用静电植绒降低毛毯制作成本
C．东方明珠上最顶部安装避雷针
D．金属切削、打磨车间时时保持一定的空气湿度
6．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+Q的点电荷，点电荷到金属球的最近距离为2r。金属球达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　）
A．金属球左侧带正电荷，右侧带负电荷。左侧比右侧电势高
B．金属球上感应电荷在球心处激发的电场强度的大小为
C．金属球上感应电荷在球心处激发的电场强度的方向向右
D．如果用一条导线把金属球左、右两侧相连，球上感应电荷将消失。
7．下列实例中属于利用静电的是（　　）
A．常用的复印机复印文件
B．油罐车拖一条接触地面的铁链
C．建筑物顶上安装避雷针
D．印染厂的车间保持一定的湿度
8．下列哪些做法属于静电利用（　　）
A．印刷厂要保持适当的湿度
B．油罐车运油时要安装一条拖地的金属链
C．空气静电净化器
D．做静电实验时，实验室要通气，以避免空气中有过多的二氧化碳、水蒸气或各种离子
9．从最早的黑白显像管电视到现在的智能语音电视，电视机的发展可谓日新月异。随着科技的进步，所有的设备都可以在电视中找到自己的位置，智能手机与电视相整合已经成为了新兴领域。但在生活中，电视机的荧光屏表面常有许多灰尘，这主要是因为（　　）
A．时间已久，灰尘自有 B．表面粗糙，易落灰尘
C．温度较高，擦拭不净 D．表面带电，吸附灰尘
10．神州十二号载人飞船已于今年6月17日9时22分发射，如图所示，12分钟后货运飞船船箭分离，飞船进入预定轨道。此后，飞船绕地球飞行三圈，每绕飞半圈变轨一次以提升高度，于当日15时54 分采用自主快速交会对接模式，精准对接于天和核心舱前向端口，与此前已对接的天舟二号货运飞船起构成三舱（船）组合体，如图所示。在天上聂海胜、刘伯明、汤洪波驻留了3个月，如图所示，已于今年9月17日13时30分顺利降落在内蒙古的东风着陆场，如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．在发射起飞过程中，三名航天员都处于超重状态
B．神舟十二号载人飞船的6次变轨都是通过点火加速实现的
C．三舱（船）组合体的加速度比对接前的二舱（船）组合体的加速度大
D．飞船在返回的过程中，返回舱进入大气层时将通过一段黑障区，通讯中断，原因是高温使飞船周围的空气电离形成等离子体，屏蔽了电磁波
11．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
12．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．小球距离A较近，所以A左端电荷量大于Ｂ右端电荷量
B．只闭合K1，则A左端不带电，B右端带负电
C．只闭合K2，则B右端不带电，A左端带负电
D．只闭合K2，接着移走带电小球，最后将AB分开，A带负电
13．当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电。下列说法正确的是（ ）
A．不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头
B．不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备
C．固定电话和移动电话均可正常使用
D．在旷野中，可以在高大的树木和电线杆下避雨
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．如图所示，A是带正电的球，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，以无限远处为电势零点，当导体B达到静电平衡后，说法正确的是（　　）
A．M、N两点电场强度大小的关系为EM=EN
B．M端感应出负电荷，N端感应出正电荷，所以M、N两点电势高低的关系为
C．若用导线将M、N两端连起来，将发生电荷中和现象
D．感应电荷在M、N两点产生的电场强度为
二、解答题
16．如图，一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐（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，顿时塑料瓶清澈许多，停止摇动，又是烟雾缭绕。试解释该现象产生的原因。
17．如图所示，带电导体A处于静电平衡状态，电势为φ＝200 V．M、N是A表面上的两点，电场强度EM＝4 EN.今把一电量为q＝5×10－8C的正电荷分别由M点、N点移到无限远处，求电场力做的功.
参考答案
1．A
【详解】
A．小球带正电，金属壳中的电子在引力的作用下向左移动，N端带负电，M端带正电，A正确；
B．根据静电平衡条件，金属壳内的电场强度等于0，B错误；
C．N端带负电，M端带正电，小球受到的引力大于斥力，细线向右偏转，C错误；
D．根据点电荷的场强公式，带电小球在N端产生的电场强度不等于0，D错误。
故选A。
2．C
【详解】
静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消。c点离带电的细杆MN最近，带电的细杆MN在c点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在a点处产生的场强最大，即最大，故C正确，ABD错误。
故选C。
3．B
【详解】
当管内接通静电高压时，管内存在强电场，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。因此，带电尘粒在电场力的作用下，向管壁移动，并附在管壁上，这样，消除了烟尘中的尘粒。故B正确，ACD错误。
故选B。
4．D
【详解】
A．根据感应起电规律“近异远同”，可知a端感应出正电荷，故A错误；
BC．根据处于静电平衡的导体，内部场强处处为零的特点可知，感应电荷在c点产生的电场强度与正点电荷在该处产生的电场强度大小相等，方向相反，由于正电荷在c点处产生的场强方向由b指向a，所以感应电荷在c点产生的电场强度的方向由a指向b，故BC错误；
D．两端出现感应电荷是因为导体中的自由电子在正电荷产生的电场作用下，向导体右端移动从而产生的，故D正确。
故选D。
5．B
【详解】
A．油罐车在运输过程中，不断的相互摩擦，从而产生大量的静电，通过后面装一条拖地的铁链，及时导走，这是防止静电危害，故A不符合题意；
B．利用静电可以进行静电植绒，故B符合题意；
C．东方明珠上最顶部安装避雷针，是为了把产生的静电导走，属于静电的防止，故C不符合题意；
D．金属切削、打磨过程中摩擦产生大量静电，由于有一定的湿度，能及时导走，是防止静电危害，故D不符合题意。
故选B。
6．C
【详解】
A．金属球达到静电平衡后，金属球是一个等势体，表面是等势面，则左侧和右侧电势相等，故A错误；
BC．金属球达到静电平衡后，金属球内部场强处处为零，则金属球上感应电荷在球心处激发的电场强度和点电荷Q在球心处产生的电场强度大小相等，方向相反，根据
代入数据解得
点电荷Q在球心处产生的电场强度
方向水平向左，则金属球上感应电荷在球心处激发的电场强度的大小
方向向右，故B错误，C正确；
D．如果用一条导线把金属球左、右两侧相连，在不把点电荷移走的情况下，球上感应电荷不会消失，故D错误。
故选C。
7．A
【详解】
常用的复印机复印文件是利用静电；而油罐车拖一条接触地面的铁链，建筑物顶上安装避雷针以及印染厂的车间保持一定的湿度，都是防止静电。
故选A。
8．C
【详解】
ABD．印刷厂要保持适当的湿度，油罐车运油时要安装一条拖地的金属链，做静电实验时，实验室要通气，以避免空气中有过多的二氧化碳、水蒸气或各种离子，都是防止静电，故ABD错误；
C．空气静电净化器是利用静电净化空气，故 C正确。
故选C。
9．D
【详解】
电视机工作时，由于电子运动到了屏幕上，使屏幕表面带了电，而带电体有吸引轻小物体的性质，把灰尘吸附到了屏幕上。
故选D。
10．C
【详解】
A．在发射起飞过程中，具有向上的加速度，三名航天员都处于超重状态，A正确；
B．神舟十二号载人飞船的6次变轨都是通过点火加速时飞船做离心运动，从而实现变轨的，B正确；
C．对接后的三舱（船）组合体与对接前的二舱（船）组合体在同一轨道上做匀速圆周运动，根据
解得
可知，加速度大小相同，C错误；
D．返回舱进入大气层时将通过一段黑障区，外壳会产生高温，高温使返回舱周围的空气电离形成等离子体，屏蔽了电磁波的通过，因此会丧失与外界的无线电联系，D正确。
本题选错误的，故选C。
11．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。
12．C
【详解】
A．当开关K1，K2均打开时，带正电小球C放置在A左侧，由于静电感应，导体左端带有负电荷，右端带有正电荷，在静电平衡时，正负电荷量相等，A错误；
B．只闭合K1，则B右端带的正电荷与大地的负电荷中和，而不带电，由于静电感应，A左端带负电荷，B错误；
C．只闭合K2，则B右端带的正电荷与大地的负电荷中和，而不带电，由于静电感应，则A左端带负电，C正确；
D．只闭合K2，则B右端带的正电荷与大地的负电荷中和，而不带电，由于静电感应，则A左端带负电，接着移走带电小球C，A左端带的负电荷流向大地，将使A、B都不带电，D错误。
故选C。
13．AB
【详解】
A．雷雨天气，雷电容易通过电线被引入用电器中，则不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头，A正确；
B．为防止尖端放电，要远离天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备，B正确；
C．表面具有突出尖端的导体，在尖端处的电荷分布密度很大，使得其周围电场很强，就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电。固定电话和移动电话的天线处有尖端，易引发尖端放电造成人体伤害，故不能使用，C错误；
D．在旷野中的树木和电线杆容易引发尖端放电，造成人体伤害，D错误。
故选AB。
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．AD
【详解】
AD．M、N两点的场强为导体球与B上感应电荷在这两处的场强之和，处于静电平衡的导体，合场强的大小为处处为零，即有
而带电球A在M、N两点产生的场强不同，故B上感应电荷在M、N两点产生的电场强度不相等，根据点电荷电场强度公式
可知，离A越远，电场强度越小，则感应电荷在M、N两点产生的电场强度
故AD正确；
BC．处于静电平衡的导体，其整体是等势体，所以
若用导线将M、N两端连起来，没有电荷移动，故BC错误。
故选AD。
16．见详解
【详解】
当接通静电高压时，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。因此，带电尘粒在电场力的作用下，向管壁移动，并附在管壁上，这样，消除了烟尘中的尘粒。
17．1×10﹣5J
【详解】
试题分析：带电导体A处于静电平衡状态时，表面是一个等势面，则M点、N点与无穷远处的电势差相等，根据公式W=qU得：
WM∞=WN∞=qφ=5×10﹣8×200J=1×10﹣5J