第九章 静电场及其应用第4节静电的防止与利用同步练习（word版含答案）

第九章 静电场及其应用 第4节 静电的防止与利用 同步练习
一、单选题
1．如图所示，将不带电的枕形导体AB，放在一个点电荷的电场中，点电荷的电荷量为－Q，与导体AB的中心O的距离为R。由于静电感应，在导体AB的两端感应出异种电荷。当达到静电平衡时，下列说法正确的是（　　）
A．导体A端带正电 B．导体AB带上正电
C．导体A端的电势低于B端的电势 D．O点电场强度为零
2．对静电现象的认识，下列说法错误的是
A．摩擦起电创造了电荷
B．电脑、电视机工作时，荧光屏表面因为带静电而易吸附灰尘
C．干燥季节在暗处脱去化纤衣服时看到火花，是静电现象
D．油罐车车尾拖在地上的铁链,它的作用是避免静电造成的危害
3．如图所示，将一个半径为r的不带电的金属球放在绝缘支架上，金属球的右侧放置一个电荷量为Q的带正电的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离也为r．由于静电感应在金属球上产生感应电荷．设静电力常量为k．则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况，以下说法中正确的是（ ）
A．金属球内各点的场强都是零
B．感应电荷在金属球球心处激发的电场场强 ，方向向右
C．金属球的右端带有正电荷，左端带有负电荷
D．金属球右侧表面的电势高于左侧表面
4．静电给人们带来很多方便，但有时也会带来麻烦，甚至造成危害。下列选项中属于防止静电危害的是（　　）
A．静电喷漆 B．静电复印 C．静电除尘 D．导电轮胎
5．下面四幅图展示了一些物理学的应用，下列说法正确的是（　　）
A．甲图，其工作原理是线圈通以变化电流后，在锅体中产生涡流，进而发热工作
B．乙图，它可以指示南北方向，其工作原理是由于指针受到重力作用
C．丙图，其内部用包含金属丝的织物制成，因为金属丝很坚韧，有利于保护人体
D．丁图，在运输途中为防止指针猛烈偏转而损坏，会将其正负接线柱用导线连接，这是利用了电磁感应中的电磁驱动现象
6．如图所示用金属网把原来不带电的验电器罩起来，再使带正电的金属小球靠近验电器，在此过程中（　　）
A．金属网的左侧感应出负电荷
B．验电器的箔片感应出正电荷
C．金属网的电势与验电器中金属球的电势相同
D．金属网中的感应电荷在箔片处的合电场强度为零
7．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的是（　　）
A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QB > QA
B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，并QB = QA
C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QB > QA
D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所切的位置有关
8．如图所示，把一个带正电的小球放置在原来不带电的枕形导体附近，由于静电感应，枕形导体的a、b端分别出现感应电荷，则（ ）
A．枕形导体a端电势高于b端电势
B．仅闭合S1，有电子从枕形导体流向大地
C．仅闭合S1，有电子从大地流向枕形导体
D．仅闭合S2，有正电荷从枕形导体流向大地
9．静电在我们生活中应用很广泛，下列不属于静电应用的是(　　)
A．利用静电把空气电离，除去烟气中的粉尘
B．利用静电吸附，将涂料微粒均匀地喷涂在接地金属物体上
C．利用静电放电产生的臭氧，进行杀菌
D．利用运油车尾部的铁链将油与油罐摩擦产生的静电导走
10．如图所示，在一个原来不带电的金属导体壳的球心处放一正电荷，则A、B、C三点的场强为（　　）
A．EA≠0，EB=0，EC=0 B．EA≠0，EB≠0，EC≠0
C．EA≠0，EB≠0，EC=0 D．EA=0，EB≠0，EC=0
11．如图所示，长为L的规则枕形导体原来不带电，O点是其几何中心．将一个带正电、电荷量为Q的点电荷放置在距导体左端R处，由于静电感应，枕形导体的a、b端分别出现感应电荷，k为静电力常量．电键S最初断开，则（ 　）
A．导体两端的感应电荷在O点产生的场强大小等于0
B．导体两端的感应电荷在O点产生的场强大小等于
C．若闭合S，有电子从枕形导体流向大地
D．导体a、b端电势满足关系φa<φb
12．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
二、多选题
13．如图甲所示，A、B、C三点是在等量同种正电荷连线中垂线上的点；一个带电荷量为q、质量为m的点电荷从C点静止释放，只在电场力作用下其运动的v-t图象如图乙所示，运动到B点处对应的图线的切线斜率最大（图中标出了该切线），其切线斜率为k，则（　　）
A．B点为中垂线上电场强度最大的点，大小为
B．由C点到A点电势逐渐降低，且BA之间电势差为
C．该点电荷由C到A的过程中电势能先减小后变大
D．该等量同种正电荷连线中垂面上，有且仅有一个点（A点关于O点的对称点）与A点场强大小相同
14．如图所示，水平向左的匀强电场中，质量为的带电小球从A点沿直线由A点运动到B点。不计空气阻力，在这一过程中（　　）
A．小球一定带负电 B．小球在做匀加速直线运动
C．小球的电势能减小 D．小球的机械能减小
15．某同学做静电感应实验，步骤及结论如下：①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙，但甲、乙两球不接触；②用手触摸甲球；③手指移开；④移开乙球；⑤甲球带正电；⑥甲球不带电。下列操作过程和所得结论对应正确的有（　　）
A．①→②→③→④→⑥
B．①→②→④→③→⑥
C．①→②→③→④→⑤
D．①→②→④→③→⑤
三、填空题
16．尖端放电的应用与防止：
（1）应用：______是利用尖端放电避免雷击的一种设施．
（2）防止：高压设备中导体的表面尽量______会减少电能的损失．
17．将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，则：
（1）a点的电场强度比b点的______（填“大”“小”）；
（2）a点的电势比b点的______（填“高”“低”）；
（3）检验电荷－q在a点的电势能比在b点的______（填“大”“小”）。
四、解答题
18．一种静电除尘器，由两块相距为的平行金属板A、B组成，两板间接上的电压时，在两板之间产生一个很强的电场，如果有一个尘埃，其质量为，电荷量为，试通过计算来比较尘埃所受到的重力和电场力的大小，并以此来说明除尘原理。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
AB．当达到静电平衡时， 导体A端带负电、B端带正电，故AB错误；
CD．导体处于静电平衡时为等势体，则A、B两端电势相等，且O点电场强度为零，故C错误，D正确。
故选D。
2．A
【解析】
【详解】
试题分析：摩擦起点只是让正负电荷分离,并没有创造新的电荷,A错误；当电脑、电视机工作时，荧光屏表面因带电，因此会吸附灰尘等轻小尘埃，B正确；干燥季节在暗处脱去化纤衣服时看到火花，是摩擦起电后的放电现象，C正确；油罐车车尾拖在地上的铁链,是因为油罐车与空气摩擦带电后通过铁链将静电放掉，从而保证不会造成危害，D正确．只有A错误，因此选A．
考点：静电感应现象和摩擦起电
【名师点睛】在静电感应和摩擦起电的过程中，由于不同物质对电子的束缚能力不同，因此摩擦过程中会出现正负电荷的分离，这就是摩擦起电，但不会产生新的电荷；而放电过程也只是正负电荷中和，电荷也没有消失，当然有时物体带电是有害的，因此要尽快放掉，但放电过程中，有时会出现电火花．
3．A
【解析】
【详解】
金属球处于静电平衡状态，所以金属球内各点的场强为零，A正确，感应电荷在金属球球心处激发的电场与点电荷在球心处的电场方向相反，大小相等，所以感应电荷在金属球球心处激发的电场场强，方向向右，B错误，根据同种电荷相斥，异种电荷相吸可得金属球的右侧带有负电荷，左端带有正电荷，C错误，金属球处于静电平衡状态，所以金属球是一个等势体，D错误．
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．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，属于静电应用，故A不符合题意；
B．静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电应用，故B不符合题意；
C．静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电应用，故C不符合题意；
D．导电轮胎是将轮胎上的电荷导入大地，是防止静电危害，故D符合题意。
故选D。
5．A
【解析】
【详解】
A．甲图，其工作原理是线圈通以变化电流后，在锅体中产生涡流，进而发热工作，A正确；
B．乙图，它可以指示南北方向，其工作原理是由于指针受到地磁场的作用力，B错误；
C．丙图，电工服不应含金属丝，内部用包含金属丝的织物制成的服装应作为防辐射服，有静电屏蔽作用，C错误；
D．丁图，在运输途中为防止指针猛烈偏转而损坏，会将其正负接线柱用导线连接，这是利用了电磁感应中的电磁阻尼现象，D错误。
故选A。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据静电感应可知，金属网的左侧感应出正电荷，故A错误；
B．金属网把原来不带电的验电器罩起来，产生静电屏蔽，只有外侧带电，金属网以内不带电，故B错误；
C．静电屏蔽时，整体是一个等势体，金属网的电势与验电器中金属球的电势相同，故C正确；
D．金属网中的感应电荷与金属小球在箔片处的合电场强度为零，故D错误。
故选C。
7．D
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知，静电感应现象使得A端带正电，B端带负电。导体原来不带电，只是在C的电荷的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分多带了电子而带负电；A部分少了电子而带正电。根据电荷守恒可知，A部分转移的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，但由于电荷之间的作用力与距离有关，距离越小，作用力越大，因此更多的电子容易转移到最接近C的位置，导致电子在导体上分布不均匀，从B端到A端，电子分布越来越稀疏，所以从不同位置切开时，QA、QB的值不同。
故选D。
8．C
【解析】
【详解】
试题分析：枕形导体在带正电的小球附近时，枕型导体上的自由电子会向金属棒的左边运动，金属棒的左端因有了多余的电子而带负电，右端因缺少电子而带正电；而当闭合任何开关时，导体就会与大地连接，会使大地的电子流向枕形导体，当处于静电平衡时，枕形导体是个等势体；C正确，ABD错误；故选C．
考点：静电感应．
【名师点睛】（1）感应起电的实质是在带电体上电荷的作用下，导体上的正负电荷发生了分离，使电荷从导体的一部分转移到了另一部分，既然是转移，那么电荷必然守恒；（2）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
静电在我们生活中应用很广泛，如静电除尘、静电喷涂、静电杀菌等；运油车尾部的铁链将油与油筒摩擦产生的静电导走是对静电的危害的有效防止。
故选D。
10．C
【解析】
【详解】
把正电荷放在金属球壳内部，由于静电感应的作用，在球壳的内壁会感应出负电荷，在球壳的外壁会感应出正电荷，所以在金属球壳的壳壁之间，由于正电荷的电场和感应电场的共同的作用，当静电平衡时，金属球壳内部的电场强度处处为零，即有
EC=0
如图所示
画出电场线的分布情况，则知
EA≠0
EB≠0
故C正确，ABD错误。
故选C。
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．当达到静电平衡时导体中心O点的场强为0，则导体两端的感应电荷和点电荷Q在O点产生的场强大小相等、方向相反，所以导体两端的感应电荷在O点产生的场强大小不等于0，A错误；
B．电荷量为Q的点电荷在O点产生的场强大小等于，由上分析可得，导体两端的感应电荷在O点产生的场强大小等于，B正确；
C．闭合S，由于枕形导体的电势比大地高，则大地中的电子流向枕形导体，C错误；
D．当达到静电平衡时整个导体是一个等势体，则导体a端电势等于b端电势，即
D错误。
故选B。
12．C
【解析】
【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。
13．AB
【解析】
【详解】
A．由速度－时间图象可知，图象的斜率表示点电荷的加速度，由题意B点的斜率最大，知B点处点电荷的加速度最大为k，电场力最大，B点的电场强度最大，由牛顿第二定律可知点电荷所受的电场力大小为
所以B点的电场强度为
故A正确；
B．根据等量同种正电荷的电场线的分布情况
沿电场线的方向电势降低，由C点到A点电势逐渐降低，根据功能关系
解得
故B正确；
C．点电荷从C运动到A的整个过程中，一直做加速运动，则电场力一直做正功，电势能一直减小，故C错误；
D．该等量同种正电荷连线中垂面上，距离O点半径OA的圆周上所有点均与A点场强大小相同，D错误。
故选AB。
14．AD
【解析】
【详解】
A．因为小球沿直线AB运动，故合力方向在直线AB上，由于重力竖直向下，所以小球受到水平向右的电场力，因此小球带负电，A正确；
B．由于小球受合力方向与运动方向相反，故可得小球在做匀减速直线运动，B错误；
CD．电场力方向和运动方向夹角为钝角，故电场力做负功，所以电势能增大，机械能减小，C错误，D正确。
故选AD。
15．BC
【解析】
【详解】
AC．①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙，但甲、乙两球不接触，甲球感应近乙端带正电，远端带负电；②用手指摸甲球将负电荷导入大地；③手指移开；④移开乙球；⑤甲球带正电。故A错误，C正确。
BD．①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙，但甲、乙两球不接触，甲球感应近乙端带正电，远端带负电；②用手指摸甲球将负电荷导入大地；④移开乙球，电子回位；③手指移开；⑥甲球不带电。故B正确，D错误。
故选：BC。
16． 避雷针 光滑
【解析】
【分析】
【详解】
略
17． 大 高 小
【解析】
【详解】
(1)[1] 电场线的疏密表示场强的大小，由图象知a点的电场强度比b点大。
(2)[2] a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势，即a点的电势比b点的高。
(3)[3] 电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小，即负电荷在a点的电势能较b点小。
18．，，F远大于G；原理见解析
【解析】
【分析】
【详解】
电场力
重力
静电除尘原理是设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来。A、B间接有高压电源，它们之间形成很强的电场，能使空气中的气体分子电离，进而使通过除尘器的尘埃带电，最后被吸附到极板上。重力对除尘的影响可忽略不计。
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