9.4静电的防止与利用 课后练习（word版含答案）

9.4静电的防止与利用
一、选择题（共14题）
1．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
2．避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是（　　）
A．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层的电荷
B．避雷针与云层发生摩擦，带走了电荷
C．云层中的电荷被避雷针通过导线导入大地
D．以上都不对
3．如图所示，在球壳内部球心放置带电荷量为+Q的点电荷，球壳内有A点，壳壁中有B点，壳外有 C点，则下列说法正确的是（　　）
A．A、B 两点场强均为零，C 点场强不为零
B．A、C 两点场强不为零，B 点场强为零
C．A 点场强不为零，B、C 两点场强为零
D．A 点场强为零，B、C 两点场强不为零
4．下列观点中，合理的是（　　）
A．法拉第利用甲图所示的扭秤装置研究点电荷之间的静电力作用规律
B．超高压带电作业所穿衣服的织物中掺入了金属丝，是为了防止被锐物所伤
C．照相机闪光灯，是利用电容器放电来实现瞬时大电流放电
D．乙图所示的操作，可以使得左侧验电器金属箔片张开
5．如图，某科技馆的静电表演台上，体验者站在了一个接地金属笼中，一位工作人员手持50kV的高压放电杆靠近金属笼，当与笼壁间距接近30cm时，放电杆与笼壁间会产生强烈的电弧，而此时笼中的体验者即使手摸笼体内部也安然无恙。则在放电杆放电时（　　）
A．笼体上感应电荷在笼体内激发的电场强度处处为零
B．放电杆在笼体内激发的电场强度处处为零
C．笼体表面及其内部任意位置的电场强度均为零
D．笼体是一个等势体，内部任意两点间的电势差均为零
6．下列叙述错误的是
A．质量、长度和时间是力学中三个基本物理量，它们的单位千克、米和秒就是基本单位
B．导体达到静电平衡时，表面各处电势相等，场强也相等
C．蹦极运动员离开蹦床上升过程中处于失重状态
D．探究加速度与质量、合外力的关系实验采用的是控制变量的方法
7．以下说法中正确的是
A．步骤（1）中发生了静电感应现象
B．步骤（2）中发生了局部导电现象
C．步骤（3）中发生了静电平衡现象
D．步骤（4）中发生了静电屏蔽现象
8．2018年我国的1100千伏特高压带电作业关键技术填补世界空白。超高压带电作业的电工穿戴的工作服是用包含铜丝的织物制成的，下列说法正确的是（　　）
A．铜丝电阻小，能对人体起到保护作用
B．电工被铜丝纺织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用
C．电工被铜丝纺织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用
D．铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用
9．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量不变,下列判断正确的是( )
A．带电尘埃向收尘极运动过程中电势能越来越大
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受到的电场力越来越大
D．金属圆筒内存在匀强电场
10．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是
A．导体内部没有电场
B．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面
C．导体内部没有电荷的运动
D．以上说法均不正确
11．下列哪个措施是为了防止静电产生的危害（ ）
A．在高大的烟囱中安装静电除尘器 B．静电复印
C．在高大的建筑物顶端装上避雷针 D．静电喷漆
12．在我们的生活中，利用静电现象为我们服务的是 （ ）
A．静电复印 B．静电除尘 C．屋顶的避雷针 D．油罐车拖一根铁链
13．随着人们生活水平的提高，各种家用电器日益走入我们的居家生活，而家用电器所产生的静电会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰。由于老年人的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素，因此老年人更容易受静电的影响。心血管系统本来就有各种病变的老年人，静电更会使病情加重.过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽.我们平时生活中就应当采取措施，有效防止静电，下列可行的是（　　）
A．室内要勤拖地、勤洒些水
B．要勤洗澡、勤换衣服
C．选择柔软、光滑的化纤类衣物
D．尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具
14．雨季乌云滚滚，常有雷电发生，下列解释错误的是（ ）
A．乌云滚滚，摩擦生热
B．带有相同电荷的云团相遇相互作用
C．乌云将积蓄的大量太阳能一下子释放出来
D．带有异种电荷的云团之间或云团与地面之间产生放电现象
二、填空题
15．电荷在导体表面的分布一般是_______（选填“均匀”或“不均匀”），越是尖凸的部分，电荷密度_____（选填“越大”、“越小”或“均匀”），也容易放电，这称为尖端放电。
16．长为l的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为＋q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示。当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度大小等于________，方向为________。
17．南宁三中物理兴趣小组制作了如图所示的静电除尘装置，在M、N两点间加高压电源时，金属管内空气电离，电离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，排出的烟就清洁了．为了除尘，就此示意图，青蓝同学让M接高压电源的________极，N接高压电源________极，由电场的分布特点可以知，M处电场强度________N处电场强度（填“大于”，“等于”或“小于”）．
18．如图所示，绝缘开口金属球壳A已带电，现把验电器甲的小金属球与球壳A的内壁用导线相连，另外把一绝缘的金属小球B与球壳A的内壁相接触后再与验电器乙的金属小球相接触，验电器乙距球壳A足够远，那么验电器甲的金属箔片________，验电器乙的金属箔片________．(填“张开”或“不张开”)
三、综合题
19．如图所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连．开始，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出．当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到，不再有烟从玻璃管中冒出来了．过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘．
请思考一下：这是什么原因？
20．如图所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直于圆环平面中心轴上的一点，OP＝L，试求P点的场强。
21．如图所示，长为L的金属杆原来不带电，在距其左端r处放一个电荷量为q的点电荷．问：
（1）金属杆中点处的场强为多少？
（2）金属杆上的感应电荷在杆中点P处产生的场强。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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。
2．A
【详解】
避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是避雷针的尖端向云层放电，中和了云层的电荷。
故选A。
3．B
【详解】
+Q 在球壳内外表面感应出等量的异种电荷，即球壳内为﹣Q，球壳外为+Q且均匀分布。根据这时候的电场线分布可知，在球壳的内外的场强和没有球壳一样。靠近球心处的场强大、远离球心处的场强小，A、C 两点场强不为零；处于静电平衡的导体内部场强处处为零，所以 B 点的电场强度等于零，故 B 正确，ACD 错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．库仑利用甲图所示的扭秤装置研究点电荷之间的静电力作用规律，并测出静电力常量k，A错误；
B．超高压带电作业所穿衣服的织物中掺入了金属丝，起到静电屏蔽的作用，避免高压电场及电磁波的伤害，B错误；
C．照相机闪光灯，是利用电容器放电来实现瞬时大电流放电，发出强光，C正确；
D．处于静电平衡的导体，电荷只分布在外侧，故从右侧方形盒内部无法将电荷转移到左侧验电器，故左侧验电器的金属箔片不会张开，D错误。
故选C。
5．D
【详解】
达到静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，即感应电荷的附加电场与引起感应的电荷的外电场在导体内部的合场强为0，所以笼体上感应电荷在笼内产生的电场强度不能为零，放电杆在笼体内激发的电场强度也不为零；笼内部任意位置的合电场强度均为零，但是表面的电场强度不为零；因达到静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，所以笼内部任意两点间的电势差为零。
故选D。
6．B
【详解】
质量、长度和时间是力学中三个基本物理量，它们的单位千克、米和秒就是基本单位，选项A正确；导体达到静电平衡时，表面各处电势相等，场强不一定相等，选项B错误；蹦极运动员离开蹦床上升过程中，加速度向下，处于失重状态，选项C正确；探究加速度与质量、合外力的关系实验采用的是控制变量的方法，选项D正确；此题选择错误的选项，故选B.
7．B
【详解】
A．在暗处的有机光导体鼓和一个金属丝电极之间加上高电压，金属丝附近空气发生电离，这是将空气电离的现象，A错误；
B．通过反射的强光使鼓体上部分OPC变成导体，将电荷引导走，有字的部分则仍是绝缘体，保留电荷，这是局部导电现象，B正确；
C．鼓体转动经过墨粉盒，潜像将带相反电荷的墨粉吸引到鼓体带电部位，这是异种电荷相互吸引现象，C错误；
D．鼓体继续转动经过复印纸，带电复印纸又将墨粉吸引到复印纸上，这是异种电荷相互吸引现象，D错误．
故选B.
8．C
【详解】
屏蔽服作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害。等电位说明电势相等而不是等于0，等电势时电势差为0，电场强度为0。所以C正确，ABD错误；
故选C。
9．B
【详解】
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A错误；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；离电晕极越远，场强越小，尘埃带电量不变，电场力越小，故C错误，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，故D错误；故选B．
10．D
【详解】
A．金属导体的内部电场强度处处为零，不是导体内部没有电场，故A错误；
B．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．电荷分布在外表面上，内部没有净电荷，但是有正、负电荷故B错误；
C．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，内部没有电荷的定向移动，但是电荷的无规则的运动是不停止的，故C错误；
D．由以上分析可知，故D正确．
11．C
【详解】
本题考查静电现象的应用于防止．ABD均为静电现象的应用，C为防止静电产生的危害，选C．
12．AB
【详解】
试题分析：题中要求是利用静电现象为我们服务的是，即不是为了防止静电现象的例子，故A中的静电复印、B中的静电除尘都是利用静电为我们服务的例子，而避雷针和油罐车拖一根铁链都是为了防止静电现象的实例，故选项AB正确．
13．ABD
【详解】
A．室内勤拖地、勤洒些水，可以把室内的静电导入到地下而防止静电，故A正确；
B．要勤洗澡、勤换衣服，可以把人体因为摩擦产生的静电导入到地下而防止静电，故B正确；
C．柔软、光滑的化纤类衣物摩擦时容易产生静电，而且静电不容易导走，故C错误；
D．化纤地毯和塑料容易在摩擦中产生静电，而且静电不容易导走，所以尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具，故D正确。
故ABD。
14．ABC
【详解】
两块云团相互摩擦的结果会使云团带上异种电荷，带有异种电荷的云团之间或云团与地面之间产生放电现象形成雷电，故D项正确，不符合题意；ABC错误，符合题意；
故选ABC。
15． 不均匀 越大
【详解】
（1）电荷在导体表面一般分布不均；[2]越尖凸的地方电荷密度越大。
16． 向左
【详解】
棒处于点电荷+q的电场中处于静电平衡状态，则棒内各点的合场强为零，即棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度与+q在P点的场强等大反向，则棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度大小等于
因+q在P点的场强向右，则棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度方向向左。
17． 负极 正极 大于
【详解】
电子附在煤粉上，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， M接负极，N接电源正极；
将金属棒与金属管壁看做电容器，则其内电场线分布情况如图所示．由图可知金属棒附近的M点处电场线较密，而靠近金属管壁的N点处电场线较疏，故M处场强比N处场强大，即.
18． 张开 不张开
【详解】
处于静电平衡状态的金属球壳，由于电荷间的相互排斥的作用力，电荷间的距离尽量变大，所以电荷分布在金属球壳的外表面上，在金属球壳的内表面没有净电荷的分布．验电器甲与球壳A相连时，与金属球壳构成一个导体，相当于金属球壳的远端，则带有电荷，从而使金属箔片张开；同理，可知验电器乙不会带电，故金属箔片不张开．
19．当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，形成强电场．烟尘颗粒都是带电的，在强电场中受静电力作用偏转后被吸附在管壁上．
【详解】
静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法．在强电场中空气分子被电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到正极。
20．
【详解】
设想将圆环看成由n个小段组成，当n相当大时，每一小段都可以看成点电荷，其所带电荷量
Q′＝
由点电荷场强公式可求得每一小段带电体在P处产生的场强为
E＝＝
由对称性知，各小段带电体在P处场强E的垂直于中心轴的分量Ey相互抵消，而其轴向分量Ex之和即为带电圆环在P处的场强EP
EP＝nEx=ncosθ＝
21．（1）0；（2），方向向左
【详解】
（1）金属杆处于静电平衡时内部场强处处为0，故金属杆中点处场强为0
（2）内部场强是两个场强的叠加，所以
E感与E方向相反，电荷q在P处产生的场强方向向右，则E感的方向向左
答案第1页，共2页