1.7静电的利用和防护 自主提升过关练（word版含答案）

1.7静电的利用和防护 自主提升过关练（解析版）
一、选择题
1．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
2．如图所示是用一种新型“静电”绝缘纤维布制成的预防新型冠状病毒肺炎口罩。熔喷布经驻极工艺，表面带有电荷，它能阻隔几微米的病毒，这种静电的阻隔作用属于（　　）
A．静电感应 B．摩擦起电 C．尖端放电 D．静电吸附
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．下列与静电现象有关的说法正确的是（　　）
A．人用手触摸带电金属球头发会竖起散开，其原因是金属球对头发有电场力的作用
B．油罐车的下端铁链拖地疏导电荷，油罐车上多余的正电荷通过铁链运动到大地
C．工人进行超高压带电作业，所穿的工作服是由绝缘的丝织品制成，起静电屏蔽的作用
D．避雷针的工作原理是通过尖端放电，金属棒上的电荷向大气释放，中和空气中的电荷
5．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
6．如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A下部的金属箔都张开，则（　　）
A．此时A带正电，B带负电
B．此时A电势低，B电势高
C．移去C，贴在下部的金属箔都闭合
D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A下部的金属箔都闭合
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．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
9．不带电的导体P置于电场强度方向向右的电场中，其周围电场线分布如图所示，导体P表面处的电场线与导体表面垂直，a、b为电场中的两点，则（　　）
A．a点的电势低于b点的电势
B．a点的电场强度小于b点的电场强度
C．导体P内部的电场强度大于a点的电场强度
D．负试探电荷在a点的电势能比在b点的电势能小
10．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
11．物理是来源于生活，最后应用服务于生活。下面请同学们根据学过的有关静电场的知识判断下列说法正确的是（　　）
A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险
12．范德格拉夫静电加速器是一种可通过产生粒子束（射线）来治疗某些癌症的直线加速器。它由两部分组成，一部分是产生高电压的装置，叫做范德格拉夫起电机；另一部分是利用高压加速带电粒子的加速管。其起电机部分结构如图所示，金属球壳固定在绝缘支柱顶端，绝缘材料制成的传送带套在两个转轮上，由电动机带动循环运转。E和F是两排金属针（称做电刷），与传送带靠近但不接触，其中电刷F与金属球壳内壁相连。当电刷E与几万伏的直流高压电源的正极接通时，正电荷将被喷射到传送带上，并被传送带带着向上运动。当正电荷到达电刷F附近时，由于感应起电和电晕放电作用，最终使得球壳上集聚大量电荷，从而在金属球壳与大地之间形成高电压、强电场，用以加速带电粒子。根据以上信息，下列说法正确的是（　　）
A．电刷E和电刷F与传送带间都发生了感应起电
B．由于感应起电，最终电刷F上将集聚大量负电荷
C．最终球壳上集聚的是正电荷，且分布在球壳的外表面
D．该静电加速器可以无限制的提高球壳和大地间的电压
13．从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际对物理基本概念的认识和理解，是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法，正确的是（　　）
A．图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的安全，他们必须穿上橡胶制成的绝缘衣服
B．图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的
C．图丙中避雷针的示意图，是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接可防止建筑物被雷击
D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷，这样使油漆与金属表面在静电斥力作用下喷涂更均匀
14．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，负点电荷所带的电荷量为Q，与AB的中心O的距离为R。由于静电感应，在导体AB的两端分别出现感应电荷，当达到静电平衡时（已知静电力常量为k）（　　）
A．导体A端的电势高于B端的电势
B．导体的感应电荷在O点产生的电场强度大小为，方向向左
C．导体的中心O的电场强度为零
D．撤去负点电荷后，导体带上了正电荷
15．如图所示，电力工作人员在几百万伏的高压线上进行带电作业，电工全身穿戴带电作业用的屏蔽服，屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后再做成的服装，下列说法正确的是（　　）
A．采用金属材料编织衣服的目的是使衣服不易拉破
B．采用金属材料编织衣服的目的是利用静电屏蔽
C．电工穿上屏蔽服后，体内电场强度为零
D．电工穿上屏蔽服后，体内电势为零
二、解答题
16．如图所示是滚筒式静电分选器，由料斗A，导板B，导体滚筒C，刮板D，料槽E、F和放电针G等部件组成。C和G分别接于直流高压电源的正、负极，并令C接地。电源电压很高，足以使放电针G附近的空气发生电离而产生大量离子。现有导电性能不同的两种物质粉粒a、b的混合物从料斗A下落。沿导板B到达转动着的滚筒C，粉粒a具有良好的导电性，粉粒b具有良好的绝缘性。
（1）刮板D的作用是什么？
（2）粉粒a会落人哪个料槽，粉粒b会落人哪个料槽？为什么？
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．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。
2．D
【详解】
因为熔喷布经驻极工艺，表面带有电荷，它能阻隔几微米的病毒，则这种静电的阻隔作用属于静电吸附。
故选D。
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．人用手触摸带电金属球头发会竖起散开，其原因是金属球上的电荷转移到头发上，同种电荷相排斥，使头发会竖起散开，故A错误；
B．铁链拖地疏导电荷，若油罐车带正电荷，大地上的负电荷通过铁链运动到油罐车上与正电荷中和，若油罐车带负电荷，多余的负电荷通过铁链运动到大地，故B错误；
C．工人进行超高压带电作业，穿戴工作服是由含金属丝的织物制成，起静电屏蔽的作用，故C错误；
D．避雷针的工作原理是通过尖端放电，金属棒上的电荷向大气释放，中和空气中的电荷，故D正确。
故选D。
5．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。
6．C
【详解】
A．根据感应带电的特性可知，导体A带负电，B带正电，故A错误；
B．达到静电平衡后，导体A、B之间再没有电荷的定向移动，即A、B电势相等，故B错误；
C．移去C之后，导体A、B上的感应电荷消失，其下部的金属箔都将闭合，故C正确；
D．先把A和B分开，然后移去C，则A、B上的感应电荷将继续保持，贴在A下部的金属箔将不会闭合，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】
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。
9．D
【详解】
AD．沿电场线方向，电势逐渐降低，a点电势高于P点电势，P点电势高于b点电势，所以a点的电势高于b点的电势。负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，所以负试探电荷在a点的电势能比在b点的电势能小。故A错误；D正确；
BC．电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知a点的电场强度大于b点的电场强度。导体P在电场中发生静电感应，达到静电平衡时内部场强为零，导体P内部的电场强度小于a点的电场强度。故BC错误。
故选D。
10．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。
11．B
【详解】
A．电工穿金属衣比穿绝缘衣安全，因为金属衣能起到屏蔽静电的作用，A错误；
B．因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，B正确；
C．小鸟的两只脚之间的距离很小，所以小鸟的两只脚之间的电压也很小，所以不会对小鸟造成危害，C错误；
D．一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下，打雷时，呆在汽车里更安全，D错误。
故选B。
12．C
【详解】
A．由于电刷E是金属针状的，故正电荷从电刷E上被喷射到传送带，其实质是尖端放电，故A错误；
BC．当正电荷到达电刷F附近时，F上被感应出异号电荷，又由于尖端放电，F上的负电荷与传送带上的正电荷中和，从而使传送带失去正电荷，而F上剩下了正电荷，由于导体带电电荷只能存在于外表面，所以F上正电荷立即传到金属壳外表面。故B错误，C正确；
D．由于电晕放电、局部尖端放电和漏电等实际现象，球壳和大地间的电压不能无限制的提高。故D错误
故选C。
13．BC
【详解】
A．图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的安全，他们必须穿上金属丝制成的衣服，以起到静电屏蔽的作用，选项A错误；
B．图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的，选项B正确；
C．图丙中避雷针的示意图，是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接，把静电导入大地，可防止建筑物被雷击，选项C正确；
D．喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，可以使油漆与金属表面结合的更牢固，故D错误；
故选BC。
14．BC
【详解】
A．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；
BC．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，大小为，方向向左，BC正确；
D．撤去点电荷-Q后，导体两端的感应电荷会还原而使得导体不带电，D错误。
故选BC。
15．BC
【详解】
屏蔽服的作用是使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等势屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害，等势面说明电势相等而不是等于0，而电场中的导体内的电场强度为0。
故选BC。
16．（1）见解析；（2）a粉粒落入料槽F，b粉粒落入料槽E；原因见解析
【详解】
（1）放电针G附近的空气，受高压电场作用而电离。在电场力作用下，大量的电子或负离子被喷射在粉粒a上，使a带负电。带负电的物质粉粒a，因具有良好的导电性，所以在与带正电的滚筒C接触后，其上的负电被C上的正电中和并带上正电，带了正电的粉粒a一方面随滚筒转动，一方面受到C上正电的静电斥力而离开滚筒，最后落于料槽F，绝缘性能良好的粉粒b，其所带负电不容易传给滚筒C，在C的静电吸引力作用下，b附着于C的表面并随C转动，最后，b中粉粒较大者在重力作用下掉入料槽E，粉粒较小者由刮板D将其刮入料槽E；
（2）a粉粒落入料槽F，b粉粒落入料槽E，粉粒b中较小者，因其重力较小，不能借助重力落入E中，它们附着于滚筒表面随C转至D处，由刮板D将其刮入料槽E。
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