2.3静电的利用与防护 自主提升过关练（word解析版）

2.3静电的利用与防护 自主提升过关练（解析版）
一、选择题
1．有一半径为R的均匀带电薄球壳，在通过球心的直线上，各点的场强E随与球心的距离x变化的关系如图所示；在球壳外空间，电场分布与电荷量全部集中在球心时相同，已知静电常量为k，半径为R的球面面积为S=4πR2，则下列说法正确的是（　　）
A．均匀带电球壳带电密度为
B．图中r=1.5R
C．在x轴上各点中有且只有x=R处电势最高
D．球面与球心间电势差为E0R
2．下列关于静电现象的说法中不正确的是（　　）
A．静电吸尘器是利用静电能吸附轻小物体的原理制成的
B．为防止燃爆，造纸厂的厂房中应该保持空气干燥
C．为了安全，油罐车的油罐接有条铁链搭在地上
D．静电喷涂能使油漆比较均匀地沉积在工件表面
3．静电虽然会有危害，但可以利用。下列事例中属于利用静电的是（　　）
A．制药生产中药品由于静电吸引尘埃
B．煤矿里，静电火花会引起瓦斯爆炸
C．印刷厂里的纸张之间摩擦带电，使纸张吸附在一起
D．喷漆时，使油漆微粒带负电，在静电力作用下沉积到工件表面
4．下列对物体带电现象的叙述正确的是（　　）
A．电场强度为零的地方，电势也一定为零
B．某物体带电荷量有可能为3.3×10-19C
C．物体所带电荷量是元电荷的整数倍
D．电工工作时，穿塑料衣服比金属衣服更安全
5．避雷针上方有雷雨云时避雷针附近的电场线分布如图所示，图中中央的竖直黑线AB代表了避雷针，CD为水平地面。MN是电场线中两个点，下列说法正确的是（　　）
A．M点的场强比N点的场强大
B．M点的电势比N点的电势高
C．试探电荷从M点沿直线移动到N点，电场力做功最少
D．CD的电势为零，但其表面附近的电场线有些位置和地面不垂直
6．如图所示，将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内不与C的内壁接触，在C附近另外有一个悬挂在细线上的带负电的小球B，则（　　）
A．A，B两球均不偏离竖直方向
B．A球不偏离竖直方向，B球向右偏离竖直方向
C．A球向左偏离竖直方向，B球不偏离竖直方向
D．A球向左偏离竖直方向，B球向右偏离竖直方向
7．如图所示，在真空中把一不带电的绝缘导体放在带负电的小球附近，、为导体上的两点，下列说法正确的是（　　）
A．点的电势大于点的电势
B．导体的感应电荷在点产生的电场强度大于在点产生的电场强度
C．端的电场强度不为0
D．小球受到底座长杆的方向向左的力
8．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，你认为下列说法错误的是（　　）
A．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
9．产生闪电的积雨云底层带负电，为避免闪电造成的损害，高大的建筑物会装有避雷针。图中虚线为避雷针周围的等势线，相邻两等势线间的电势差相等。图中a、b两点的场强大小分别为、，a、b两点的电势分别为、，则（　　）
A．
B．
C．避雷针的顶端带正电
D．一带负电的雨滴从a下落至b，电场力做负功
10．如图所示，把一个原来不带电的绝缘枕形导体靠近一个带有正电荷的小球，枕形导体两端会感应出异种电荷，感应电荷将改变原来带电小球周围的电场分布。现假设枕形导体靠近后，带正电荷的小球上电荷分布不变，则在枕形导体靠近前后，关于电场中各点场强变化情况的说法正确的是（　　）
A．枕形导体的左端附近的A点场强变弱
B．枕形导体的内部的B点场强变弱
C．枕形导体的右端附近的C点场强变弱
D．枕形导体的内部的D点场强变强
11．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
12．如图所示，金属平板P的中垂线上放置正点电荷Q，a、b、c是金属平板上三点，系统处于静电平衡后，下列说法正确的是（　　）
A．a、b、c三点电势都大于零
B．感应电荷在金属平板内部的场强处处等于零
C．重力不计的正电荷从a点移到c点，电势能先增大再减小
D．站在地面上的人用手指跟金属平板c点接触一下后移走手指，再将Q移走，金属平板带正电
13．为了减少污染，工业废气需用静电除尘器除尘，某除尘装置如图所示，其收尘极为金属圆筒，电晕极位于圆筒中心。当两极接上高压电源时，电晕极附近会形成很强的电场使空气电离，废气中的尘埃吸附离子后在电场力的作用下向收尘极运动并沉积，以达到除尘目的。假设尘埃向收尘极运动过程中所带电荷量不变，下列判断正确的是（　　）
A．金属圆筒内场强处处为零
B．金属圆筒内越靠近收尘极电势越高
C．带电尘埃向收尘极运动过程中所受静电力越来越小
D．带电尘埃向收尘极运动过程中电势能越来越大
14．导体球外有一个带正电的点电荷，下列说法正确得是（　　）
A．如果导体球带正电，则二者之间的作用力必为排斥力
B．如果导体球接地，则二者之间的作用力必为吸引力
C．如果导体球是电中性的，则二者之间的作用力必为吸引力
D．如果导体球接地，则其表面任何位置都不会出现正的净电荷
15．在我们生产生活中到处存在静电防止与利用现象，下列属于静电利用的是（　　）
A．家里的洗衣机接地线
B．学校的教学楼楼顶装有避雷针
C．某工厂的烟囱具有静电除尘功能
D．口罩中间层的熔喷布，能静电吸附靠近的含有病毒的飞沫
二、解答题
16．如图所示，当带正电的绝缘空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接时，则验电器带电电性________．
17．如图所示，在桌上放两摞书，把一块洁净的玻璃板垫起来，使玻璃板离开桌面，在宽的纸条上画出各种舞姿的人形，用剪刀把它们剪下来，放在玻璃板下面，然后用一块硬泡沫塑料在玻璃板上摩擦，就可以看到小纸人翩翩起舞了。请回答：
（1）小纸人为什么会翩翩起舞？
（2）如果实验前用一根火柴把“跳舞区”烤一烤，实验效果更好，此现象说明了什么？
（3）如果向“跳舞区”哈一口气，小纸人跳得就不活跃了，此现象说明了什么？
（4）通过实验现象，找出一种防止静电的方法。
参考答案
1．A
【详解】
A．由图线可知，距离球心R处的场强为E0，则根据点电荷场强公式
设均匀带电球壳带电密度为ρ
解得
A正确；
B．根据点电荷场强公式
解得
B错误；
C．由题意可知在x轴上各点中，在0～R范围内各点的电势均相同，均最高，C错误；
D．球面与球心间的电势差为零，D错误。
故选A。
2．B
【详解】
A．静电吸尘器是利用静电能吸附轻小物体的原理制成的，故A正确，不符合题意；
B．为防止燃爆，造纸厂的厂房中应该保持空气湿润，减少静电的产生，故B错误，符合题意；
C．为了安全，油罐车的油罐接有条铁链搭在地上，及时导走静电，故C正确，不符合题意；
D．静电喷涂能使油漆比较均匀地沉积在工件表面，故D正确，不符合题意。
故选B。
3．D
【详解】
A．制药生产中药品由于静电吸引尘埃，静电属于危害性的，故A错误；
B．煤矿里，静电火花会引起瓦斯爆炸，静电属于危害性的，故B错误；
C．印刷厂里的纸张之间摩擦带电，使纸张吸附在一起，降低工作效率，故C错误；
D．喷漆时，使油漆微粒带负电，在静电力作用下沉积到工件表面，属于利用静电，故D正确。
故选D。
4．C
【详解】
A．电场强度与电势没有决定关系，电场强度为零的地方，电势不一定为零，故A错误；
BC．任何物体所带电荷量均为元电荷电荷量的整数倍，即为的整数倍，所以物体带电的电荷量不可能为，故B错误，C正确；
D．电工工作时，穿金属衣服能够起到静电屏蔽的作用，更安全，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】
A．电场线越密集则场强越大，可知M点的场强比N点的场强小，故A错误；
B．沿电场线电势降低，可知M点的电势比N点的电势高，故B正确；
C．电场力做功与路径无关，则在试探电荷从M点到N点的多条路径中，电场力做功相同，故C错误；
D．CD的电势为零，是等势面，电场线与等势面正交，可知CD表面附近的电场线和地面都垂直，故D错误。
故选B。
6．B
【详解】
CD．由于静电屏蔽，小球B的电场对A无影响，小球A不会偏离竖直方向，选项CD错误；
AB．由于静电感应空心球C的内表面带负电，外表面带正电，小球B和空心球C之间异种电荷相吸引，小球B会偏离竖直方向向右靠近C球，选项A错误，B正确。
故选B。
7．B
【详解】
A．绝缘导体放在带负电的小球附近，处于静电平衡状态，是等势体，故A错误；
BC．导体的感应电荷在电场中产生的电场与电荷P在导体内产生的电场的合场强等于零，根据
可知，导体的感应电荷在点产生的电场强度大于在点产生的电场强度，故B正确，C错误；
D．小球受到的静电力向左，所以底座长杆对小球的作用力向右，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】
AB．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，故A正确， 但不符合题意，B错误，符合题意；
CD．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， CD项说法正确，但不符合题意。
故选B。
9．C
【详解】
C．由题意可知，产生闪电的积雨云底层带负电，可知避雷针的顶端带正电，选项C正确；
A．等差等势线密集处的电场线也密集，场强也较大，则
选项A错误；
B．电场线大致向上，沿电场线的方向电势逐渐降低，可知
选项B错误；
D．一带负电的雨滴从a下落至b，因电场力向下，则电场力做正功，选项D错误。
故选C。
10．C
【详解】
AC．因枕形导体靠近后，带正电荷的小球上电荷分布不变，则小球在A点的场强不变，则当枕形导体靠近后，因枕形导体在A点的场强与小球在A点的场强方向一致，可知导体的左端附近的A点场强变强，同理可知，枕形导体的右端附近的C点场强变弱，因为枕形导体远离C点，选项A错误，C正确；
BD．由于静电平衡，则枕形导体的内部的B点和D点的场强均为零，则当枕形导体靠近前后，枕形导体内部场强不变，即BD两点场强均不变，选项BD错误；
故选C。
11．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。
12．A
【详解】
A．点电荷Q带正电荷，因为无穷远处电势等于零，其周围所有点的电势均为正值，所以a、b、c三点电势都大于零，A正确；
B．感应电荷在金属平板内部的场强不等于零，与点电荷Q的场强大小相等方向相反，金属板内部合场强处处等于零，B错误；
C．金属板表面是等势面，重力不计的正电荷从a点若沿金属板表面移到c点，电势能始终不变，C错误；
D．站在地面上的人用手指跟金属平板c点接触一后移走手指，地球的电子沿手指移动到金属板，有来无回，再将Q移走，金属平板多电子带负电，D错误。
故选A。
13．BC
【详解】
AB．根据图象信息可知除尘器内电场在水平面上的分布类似于负点电荷电场，电场线方向由收尘极指向电晕极，逆电场线方向，电势变高，故越靠近收尘极，电势越高，故B正确，A错误；
C．离电晕极越远，场强越小，尘埃带电量不变，电场力越小，故C正确；
D．尘埃带负电后受电场力作用向收尘极运动，电场力做正功，电势能越来越小，故D错误。
故选BC。
14．ABCD
【详解】
A．如果导体球带正电，因点电荷带正电，则二者之间的作用力必为排斥力，选项A正确；
B．如果导体球接地，则导体球外表面将带上负电，则二者之间的作用力必为吸引力，选项B正确；
C．如果导体球是电中性的，则正电荷将被排斥到球的远点，负电荷将被吸引到近点，则二者之间的作用力表现为吸引力，选项C正确；
D．如果导体球接地，大地上的电子流向导体球中和导体球上的正电荷，所以导体球上没有正的净电荷，选项D正确。
故选ABCD。
15．CD
【详解】
A. 家里的洗衣机接地线是防止触电，不是静电，是交变电流，A错误；
B. 学校的教学楼楼顶装有避雷针是将教学楼电荷导入大地，是防止静电，B错误；
C. 某工厂的烟囱具有静电除尘功能是将尘埃带上电荷，带电尘埃在电场力的作用下移动，是静电的利用，C正确；
D. 口罩中间层的熔喷布，能静电吸附靠近的含有病毒的飞沫，是静电的利用，D正确。
故选CD。
16．带正电
【详解】
试题分析：当导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接时，导体A和验电器已合为一个整体，整个导体为等势体，同性电荷相斥，电荷重新分布，必有净电荷从A移向B，所以验电器带正电．
考点：考查了静电感应
17．（1）因为泡沫塑料摩擦玻璃板，会使玻璃板带电，带电玻璃板能吸引轻小的“小纸人”，由于玻璃板上的电荷量不断变化，小纸人受力不断变化使小纸人翩翩起舞；（2）用火柴烤一烤跳舞区，跳舞区的绝缘效果加强，电荷不易导走，故实验效果则更好；（3）向跳舞区哈气，跳舞区的绝缘效果明显下降，玻璃板带的电荷会被导走，电荷量减小，小纸人也就不活跃了；（4）该实验若用导线将玻璃板接地，则小纸人不再跳舞，因此要防止静电，可将产生静电的物体接地。
【详解】
（1）因为泡沫塑料摩擦玻璃板，会使玻璃板带电，带电玻璃板能吸引轻小的“小纸人”，由于玻璃板上的电荷量不断变化，小纸人受力不断变化使小纸人翩翩起舞；
（2）用火柴烤一烤跳舞区，跳舞区的绝缘效果加强，电荷不易导走，故实验效果则更好；
（3）向跳舞区哈气，跳舞区的绝缘效果明显下降，玻璃板带的电荷会被导走，电荷量减小，小纸人也就不活跃了；
（4）该实验若用导线将玻璃板接地，则小纸人不再跳舞，因此要防止静电，可将产生静电的物体接地。
【点睛】
利用摩擦起电的知识解释有关生活现象，记住原理，联系实际。