9.4静电的防止与利用同步练习

9.4 静电的防止与利用 同步练习
一、单选题
1．处于静电平衡的导体，内部场强处处为零的原因是（ ）
A．导体内部无任何电场
B．外电场不能进入导体内部
C．所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零
D．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零
2．如图中是一块宽大的接地金属板的截面。在板的右侧面附近的P点有一带+q的固定的点电荷，当金属板处于静电平衡状态时，正确的是（ ）
A．板的左侧面上分布有正的感应电荷，而右侧面上分布有负的感应电荷
B．感应电荷在板上任何一点的电场强度方向都是由P点指向该点
C．接地线断开后，板上各点电势仍等于地电势
D．板内离P点最近的一点合场强最大
3．把一个导体放入匀强电场中，静电平衡时（ ）
A．把一个负电荷从A移动到B，电场力做正功
B．三点的场强相比，EA=EB=EC
C．三点的电势相比，φA>φB>φC
D．导体内感应电荷的电场方向向左
4．下列措施中不是利用静电作业的是（　　）
A．静电复印 B．静电除尘
C．静电喷涂 D．高楼顶端安装避雷针
5．在真空中把一绝缘导体向负电荷的小球P缓慢靠近(不相碰)，下列正确的是
A．M端感应电荷越来越多
B．导体内场强越来越大
C．导体上N的电势恒大于M点的电势
D．导体上的感应电荷在M、N两点产生的场强相等
6．如图所示，一均匀带电的球体半径为R，在球内有一点A，与球心距离为，球外有一点B，与球心距离为，已知球体外场强与电荷全部集中在球心处的点电荷激发的场强相同，均匀球壳内部场强处处为零，则A、B两点的场强比值为（　　）
A．3：1 B．1：1 C．9：8 D．9：1
7．关于静电下列说法错误的是（　　）
A．静电对人类只有危害而无任何益处
B．静电除尘装置是静电的应用
C．用静电喷漆的方法给汽车喷涂油漆既省漆又均匀
D．复印机是利用静电的吸附作用工作的
8．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移近金属网罩B，则（　　）
A．金属网罩B的内表面带正电荷，φB=φC=0
B．金属网罩B的右侧外表面带正电荷
C．验电器的金属箔片将张开，φB<φC
D．φB≠φC，金属网罩B左、右两侧的电势不相等
9．金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是（　　）
A．A点的电场强度比B点的大
B．小球表面的电势比容器内表面的低
C．将检验电荷从A点移到B点，电场力做负功
D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力做的功相同
10．如图所示为某静电除尘器的工作原理图，根据此图请判断以下说法正确的是（　　）
A．集尘盘负极吸附大量粉尘的原因是粉尘带上了正电
B．离子发生器的作用是在空气经过时使其中的粉尘带上负电
C．若预过滤网破裂，不影响除尘器的除尘效果
D．该除尘器能有效去除空气中的有毒气体
11．下列生活情境中，利用静电屏蔽原理的是（　　）
A．雷雨天，武当山金殿的屋顶常出现“雷火炼殿” 的奇观
B． 燃气灶上电子点火器的针头电极
C． 超高压带电作业所穿衣服的织物中掺入了金属丝
D． 静电复印机
12．如图所示，水平放置表面粗糙的大金属板正上方有一固定的正点电荷Q，现让一表面绝缘带正电的小球（可视为质点且不影响Q的电场），从左端以初速度v0滑上金属板的上表面向右运动到右端，在运动过程中
A．小球作匀速运动
B．小球先减速运动，后加速运动
C．小球的加速度先增大，后减小
D．小球的电势能先减小，后增加
二、多选题
13．如图所示，真空中M、N处放置两等量异种电荷，a、b、c为电场中的三点，实线PQ为M、N连线的中垂线，a、b两点关于MN对称，a、c两点关于PQ对称，已知一带正电的试探电荷从a点移动到c点时，试探电荷的电势能减小，则以下判定正确的是
A．M点处放置的是负电荷
B．a点的电势高于c点的电势
C．a点的场强与c点的场强完全相同
D．若将该试探电荷沿直线由a点移动到b点，则电场力先做负功，后做正功
14．把一个架在绝缘座上的导体放在负电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，导体表面上感应电荷的分布如图所示，这时导体（ ）
A．导体内部场强为零
B．A端的电势比B端的电势高
C．A端的电势与B端的电势相等
D．导体内部电场线从A端指向B端
15．如图所示，图甲为在电场中的x坐标轴，、如分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力的作用下由静止开始沿x轴运动，该电子的动能随其坐标x变化的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　）
A．A点的电势高于B点的电势
B．A点的电场强度等于B点的电场强度
C．电子在A点的电势能大于B点的电势能
D．电子在A点的加速度小于B点的加速度
三、解答题
16．传送带被广泛应用于各行各业。在干燥的日子里，人靠近传送带，会有什么感觉？为什么？可以用什么方法解决这个问题？
四、填空题
17．将一个枕形金属导体AB放一绝缘底座上，现将一带正电的物体C靠近AB的左端，如图所示。则在枕形导体的A端将感应出_______电荷（选填“正”或“负”），导体内部O点的电场强度为_______。
18．如图，在无穷大均匀带正电金属板和负点电荷形成的电场中，金属板接地，金属导体置于负点电荷和金属板之间且在过负点电荷垂直于金属板的直线上，A、B、C是垂线上的三个点且B、C在金属导体表面，B、C两点的电场强度ＥＢ__ＥＣ，(填“大于”“等于”或“小于”)B、C两点的电势ФＢ____ФＣ(填“大于”“等于”或“小于”)，负电荷在A点的电势能与在C点的电势能EPA____EPC(填“大于”“等于”或“小于”) 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【分析】
【详解】
处于静电平衡的导体内部存在两个电场，一个是外加电场、一个是导体内部自己产生的感应电场，两电场叠加的合场强为零。
故选D。
2．C
【解析】
【详解】
A．+q靠近，吸引金属板上负电。故板的右侧面上分布有负的感应电荷；而因为同种电荷相互排斥，+q将金属板内正电荷沿接地线导到地面上，故左侧面上无感应电荷，A错误；
BD．由于+q靠近，静电平衡后，导体内部场强处处为零，+q产生的场强于金属板内产生的感应场强等大反向，+q产生的场强指向远离P点，故感应场强指向P点，BD错误；
C．处于静电平衡的导体是个等势体，接地表示板上各点电势等于地电势，接地线断开后，板上各点电势仍等于地电势，C正确。
故选C。
3．D
【解析】
【详解】
A．达到静电平衡后，整个的导体是等势体，所以将负电荷在AB间移动时，电场力不做功；故A错误；
B．达到静电平衡后，整个的导体内部场强为零，所以A与B点的电场强度都是0，而C点的电场强度不是0，故B错误；
C．AB处在同一等电势点上，电势相等，且AB的电势高于C点的电势；故C错误；
D．由于原电场向右，则感应电场的方向与原电场方向相反，即感应电荷的电场方向向左；故D正确；
故选D。
4．D
【解析】
【详解】
A．复印机复印文件资料，就是利用静电墨粉成在鼓上。故A属于静电的利用；故A不符合题意；
B．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。故B属于静电的利用；故B不符合题意；
C．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。故C属于静电应用；故C不符合题意；
D．在高楼顶端安装避雷针属于防止静电造成危害，D属于静电的防止，不属于静电应用；故D符合题意
本题选择不是利用静电作业的，故选D。
5．A
【解析】
【详解】
A．导体向小球P缓慢靠近，斥力作用越强，电子向N端聚集的越多，所以M端感应的正电荷也越来越多，A正确；
B．导体处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，B错误；
C．导体处于静电平衡状态，导体表面是等势面，整个导体是等势体，所以导体上N的电势等于M点的电势，C错误；
D．导体处于静电平衡状态，导体内部的合场强处处为零，小球P在M点产生的场强大，则导体上的感应电荷在M点产生的场强也大，所以导体上的感应电荷在M产生的场强大于在N点产生的场强，D错误；
故选A。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
B点场强
根据均匀球壳内部场强处处为零，在均匀带电的球体中抠去一个半径为的球体，则A点的场强为零，根据填补法可知
所以则A、B两点的场强比值为9：8。
故选C。
7．A
【解析】
【详解】
A．静电除尘，静电喷漆，静电复印等对人类有益处，故A错误；
B．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B正确；
C．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C正确；
D．复印机是利用静电的吸附作用工作的，故D正确；
说法错误的故选A．
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．金属罩B处于静电平衡状态，电荷分布在其外表面上，故A项错误；
B．由于静电感应，使金属罩B的左侧外表面感应出负电荷，所以金属罩B的右侧外表面感应出正电荷，故B项正确；
C．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，故C项错误；
D．由静电屏蔽特点知，导体是等势体，导体表面是等势面，故D项错误；
故选B。
9．D
【解析】
【分析】
考查静电屏蔽。
【详解】
A．依据电场线越疏，电场强度越弱，而电场线越密的，则电场强度越强，由图可知，则A点的电场强度比B点的小，故A错误；
B．根据沿着电场线方向电势是降低的，可知，小球表面的电势比容器内表面的高，故B错误；
C．因容器内表面为等势面，且电场线总垂直于等势面，因此将检验电荷从A点移到B点，电场力不做功，故C错误；
D．因A、B在同一等势面上，将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功相同，均为零，故D正确。
故选D。
10．A
【解析】
【详解】
A．集尘盘带负电，粉尘带正电，异种电荷相互吸引，大量粉尘被吸附在集电盘上，A正确；
B．根据静电感应原理，离子发生器的作用是在空气经过时使其中的粉尘带上正电荷，B错误；
C．预过滤网能过滤掉大颗粒粉尘，若预过滤网破裂，影响除尘器的除尘效果，C错误；
D．该除尘器不能识别有毒气体，不能有效去除空气中的有毒气体，D错误。
故选A。
11．C
【解析】
【分析】
【详解】
ABD．都是利用了静电，ABD错误；
C．超高压带电作业所穿衣服的织物中掺入了金属丝，可以起到静电屏蔽的作用，使输电线周围的电场被工作服屏蔽起来，C正确。
故选C。
12．C
【解析】
【详解】
金属板在Q的电场中达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受的电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，电场力不做功，电场力先增大后减小，所以摩擦力先增大后减小，小球的加速度先增大后减小，速度逐渐减小，根据动能定理得知，小球的动能逐渐减小，所以小球一直做减速运动．故C正确AB错误．电场力不做功，小球的电势能不变，故D错误．故选C．
【点睛】金属板在Q的电场中要产生静电感应现象，达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直．分析小球的受力情况，确定其运动情况，判断电场力是否做功，分析电势能如何变化．
13．BD
【解析】
【详解】
因正电荷由a到c电势能减小，则电场力做正功，则电势降低．故c点电势低于a点电势．则M点为正电荷，故A错误，B正确．
a点与c点为关于两电荷的中垂线对称，则场强大小相等但方向不同，故C错误；将该试探电荷沿直线由a点移动到b点，根据等势线分布图可知，电势先升高后降低，则电势能先增大后减小，电场力先做负功、后做正功．故D正确.
14．AC
【解析】
【详解】
枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布．因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，静电平衡时内部电场强度处处为零，导体是等势体，表面是等势面．
A. 导体内部场强为零，与结论相符，选项A符合题意；
B. A端的电势比B端的电势高，与结论不相符，选项B不符合题意；
C. A端的电势与B端的电势相等，与结论相符，选项C符合题意；
D. 导体内部场强为零，则无电场线可言，选项D不符合题意；
15．BC
【解析】
【详解】
BD．根据动能定理得知：电场力做功等于电子动能的变化，则有
根据数学知识可知，图线的斜率
斜率不变，q保持不变，说明电场强度不变，所以该电场一定是匀强电场，则
A点的电场强度等于B点的电场强度；电子在A点的加速度等于B点的加速度，故D错误，B正确；
C．由图知，电子从A到B动能增大，电场力做正功，电势能减小，则电子在A点的电势能大于B点的电势能，选项C正确；
A．电子受电场力方向从A→B，电场线方向从B→A，根据顺着电场线方向电势降低，则有A点的电势低于B点的电势，故A错误；
故选BC。
16．因为传送带与被传送物体间的发生摩擦而带电，靠近传送带的物体如人体因为感应也带上电；要避免这种电击，可以把导体材料如金属丝等掺到传送带材料中，让传动带变成导体，或者干脆用导体制成传送带，再用适当方法把传动带接地，静电便不会积累，人也不会再遭电击。
【解析】
【分析】
【详解】
因为传送带与被传送物体间的发生摩擦而带电，靠近传送带的物体如人体因为感应也带上电；要避免这种电击，可以把导体材料如金属丝等掺到传送带材料中，让传动带变成导体，或者干脆用导体制成传送带，再用适当方法把传动带接地，静电便不会积累，人也不会再遭电击。
17． 负 0
【解析】
【详解】
[1] 物体C靠近AB的左端，由于静电感应，A端带负电，B端失去电子带等量的正电。
[2] 枕形金属导体AB处于静电平衡状态，内部的电场强度为零。
18． 小于 等于 小于
【解析】
【详解】
[1]由电场线分布可知，C点电场线较B点密集，可知EB小于EC；
[2]金属导体处于静电平衡状态后，整个导体是一个等势体，故B、C两点的电势相等
ФＢ=ФＣ
[3]沿电场线方向电势逐渐降低可知
φA>φB=φC
由于负电荷在电势越高的地方电势能越小，故负电荷在A点的电势能小于在C点的电势能
EPA答案第1页，共2页
答案第1页，共2页