9.4静电的防止与利用 同步练习（word版含答案）

9.4静电的防止与利用
【基础过关】
1．(多选)静电现象在技术中有很多应用，图中四张图片反映的是静电技术在生活中的应用，下列说法正确的是 (　　)
A．图甲为超高压带电作业的
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．图乙为家用煤气灶的点火
装置，它是根据尖端放电的原理而
制成的
C．图丙为避雷针的示意图，只要在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒即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反的电荷，这样使油漆与金属表面结合得更牢固
2．每到夏季，我国各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生。当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电。下列说法错误的是 (　　)
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．固定电话和手提电话均可正常使用
D．在旷野，应远离树木和电线杆
3．(多选)如图所示，用起电机使金属鸟笼带电，站在金属架上的鸟安然无恙，且不带电，其原因是 (　　)
A．鸟的脚爪与金属架绝缘
B．金属鸟笼起静电屏蔽的作用
C．鸟笼内部场强为零，电荷分布在笼的外表面
D．起电机使笼带电，笼的电场强度不会很高
4．如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在带正电的点电荷形成的电场中，导体处于静电平衡状态时，下列说法正确的是 (　　)
A．A、B两点的场强相等，且均为零
B．A、B两点的场强不相等
C．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠
加后相互抵消
D．当开关K闭合时，电子从大地沿导线向导体移动
5．如图所示，放在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C，若把一带有正电荷的绝缘体A移近金属罩B，则(　　)
A．在B的外表面出现感应电荷
B．在B的内表面出现正电荷
C．验电器的金属箔片将张开
D．验电器的金属箔片不会张开
6．(多选)如图所示为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内的空气电离，电离出的电子在静电力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁多了。就此示意图，下列说法正确的是(　　)
A．N接电源的正极　 B．M接电源的正极
C．电场强度EB＞EA　 D．电场强度EB【能力提升】
选择题
1．(多选)如图所示，四组静电实验中，能使左边的验电器的金箔张开的是(　　)
2．(多选)如图所示，带负电的点电荷旁有一接地大金属板，A为金属板内的一点，B为金属板左侧外表面上的一点，下列关于金属板上感应电荷在A点和B点的场强方向判断正确的是(　)
A．感应电荷在A点的场强沿E1方向
B．感应电荷在A点的场强沿E2方向
C．感应电荷在B点的场强可能沿E3方向
D．感应电荷在B点的场强可能沿E4方向
3．在开口的绝缘金属壳A的内部有一带正电的小球Q，球壳外用绝缘线吊有一带负电的小球B，如图所示，在下列三种情况中，B球受到A的作用力吗？若受A的作用，是吸引力还是排斥力？
(1)Q不跟A接触，如图①所示。
(2)Q跟A接触，如图②所示。
(3)Q不跟A接触，但A接地，如图③所示。
4．如图所示，一个原来不带电的半径为r的金属球放在绝缘支架上，其水平左侧放置一个电荷量为＋Q的点电荷，点电荷到金属球左端的距离为2r。
(1)分析在金属球上感应电荷的分布情况；
(2)求点电荷＋Q在金属球球心O点处产生的场强大小E0；
(3)求金属球上感应电荷在球心O点处产生的场强大小E′，并说明方向。
参考答案
【基础过关】
选择题
1．(　BD　)
解析：由静电屏蔽原理可知，金属壳或金属网内的场强处处为零，因此超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的安全，必须穿上掺入金属丝制成的衣服，故A错误；家用煤气灶的点火装置，它是根据尖端放电的原理而制成的，故B正确；避雷针通过接地引线与接地装置连接，有雷电时可以把电荷及时倒入大地，只在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒不能防止建筑物被雷击，故C错误；静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相反的电荷，这样静电力使油漆与金属表面结合得更牢固，故D正确。故选BD。
2．(　C　)
解析：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。固定电话和手提电话的天线处有尖端，易引发尖端放电造成人体伤害，故不宜使用。
3．(　BC　)
解析：由于金属鸟笼的静电屏蔽作用，使得鸟笼内部场强为零，电荷分布在笼的外表面，C正确、B正确；鸟的脚爪与金属架不是绝缘的，A错误；起电机使鸟笼带电，笼的外部电场强度可以达到很高，D错误。
4．(　ACD　)
解析：枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致导体中的自由电荷重新分布，因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷形成的电场叠加，枕形导体内部电场强度处处为零，故A、C正确，B错误；处于静电平衡状态的导体，当开关K闭合时，电子从大地沿导线移向导体中，相当于右端正电荷流向远端(大地)，故D正确。
5．(　AD　)
解析：静电平衡时，B的左端出现负电荷，右端出现正电荷，选项A正确；处于静电平衡状态的导体净电荷只能分布在外表面上，选项B错误；由于静电屏蔽，金属网罩内电场强度为零，故C上无感应电荷，验电器的金属箔片不会张开，选项C错误，D正确。
6．(　AC　)
解析：A正确，B错误：电子附着在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉若能吸附在管壁上，说明管壁带正电荷，因此可知N接电源的正极。C正确，D错误：金属棒与金属管可看成圆柱电极与圆环电极，电场线分布情况如图所示。由图可知金属棒附近的B点处电场线较密，而靠近金属管壁的A点处电场线较疏，故B处的电场强度比A处的电场强度大，即EB>EA。
【能力提升】
选择题
1．(　AC　)
解析：处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导体的外表面，用导线连接之后，左边的金箔也是外表面，故A、C正确，B错误；D选项中由于静电屏蔽的作用，验电器不受外电场的影响，故金箔是闭合的。
2．(　BC　)
解析：金属内部场强为0，点电荷在A点场强方向沿E1方向，感应电荷的场强方向沿E2方向，二者叠加后才能为0，故A错误，B正确。B点在金属板外表面上，那么B点合场强方向应垂直金属板向外，而场源电荷引起的分场强方向指向负电荷，合场强分解，一个方向指向负电荷，另一个方向则可能为题目中所给的E3方向，故C正确，D错误。
非选择题
3．
答案：(1)B球受到A的吸引力而向右偏　(2)B球受到A的吸引力而向右偏　(3)B球不受A的作用力
解析：(1)如图①所示，Q不跟A接触，A的内、外表面分别感应出等量的负、正电荷，故B受到引力向右偏移。
(2)如图②所示，Q跟A接触后组成一个新的等势体，A的外表面带正电，对B产生引力，使之右偏。
(3)如图③所示，Q不跟A接触，但A接地，A与大地组成一个等势体，A的外部场强为零，B不受电场力作用。
4．
答案：(1) 左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷
(2)k　(3)k，方向向左
解析：(1)在金属球的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷。
(2)设在O放置一检验电荷q，＋Q与q间的库仑力为
F＝k
由场强定义E＝得：E0＝k
(3)由于静电平衡后，O点的合场强为0，所以感应电荷在O点处产生的场强E′与E0等大反向。
E′＝E0＝k，方向向左。