9.4 静电的防止利用-综合练习（Word版含答案）

9.4、静电的防止利用
一、选择题（共16题）
1．如图所示的高压输电线路，在铁塔的顶端还有两条导线（图中箭头所指），它们与大地相连，这两条导线的主要功能是（　　）
A．输送电能 B．各变电站之间通讯
C．连接各铁塔，使铁塔更稳固 D．预防雷电击中下方的输电线
2．2008年6月24日强雷电袭击杭州，威力之猛近期少有．雷暴天气和雷击事件，引起了杭州市委、市政府的高度重视，要求有关部门加大防雷避雷知识的宣传，提高广大人民群众的防范意识，做好防雷工作，保障人民群众安全．假如在户外我们遭遇雷电，下列防雷措施可行的是(　　)
①在大树下避雷雨
②停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨
③不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔
④在空旷地带，最好关掉手机电源
A．①③ B．②③ C．①④ D．③④
3．下列说法正确的是（　　）
A．在自助加油站给汽车加油时，可以接打移动电话
B．家用电器或电线发生火灾时，应先断开电源再灭火
C．如果有人触电倒地，应该抱住他的腰部拖到安全的地方
D．超高压带电作业的工人所穿衣物的织物中掺入了金属丝，目的是导走因摩擦产生的静电
4．如图所示，导体棒原来不带电，将电荷量为Q的正点电荷放在棒左侧O处，当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内A点处产生的场强为E1。下列说法正确的是（　　）
A．E1的大小与电荷量Q成正比
B．E1的方向沿OA连线向右
C．在导体棒内部，离O点越远场强越小
D．在O点放置电荷量为2Q的点电荷，A点的场强为2E1
5．带正电的空心金属球壳置于绝缘支架上，将4个原来不带电的金属小球按图示位置放置，A球用绝缘轻绳竖直悬挂，B球接地，C球用导线与球壳内部相连，D球与球壳内部接触．设大地电势为零，当达到静电平衡时，下列说法正确的是（ ）
A．由于静电感应，A球带负电，
B．B球接地带负电，但电势为零
C．C球不带电，但电势与球壳电势相等
D．D球带正电，电势为零
6．如图所示为空腔球形导体（不带电），现将一个带正电的小金属球放入腔内，静电平衡时，图中A、B、C三点的电场强度E和电势φ的关系是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．为了防止静电危害．下列措施不正确的是（ ）
A．油罐车上拖一条与地面接触的铁链
B．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎
C．在地毯中夹杂不锈钢纤维
D．尽可能保持印染厂空气干燥
8．如图四种仪器中，对电现象的利用，其原理不同于其它三种的是（　　）
A．静电除尘器 B．静电复印机
C．电蚊拍 D．静电植绒仪
9．以下关于静电现象说法错误的是（ ）
A．用丝绸摩擦玻璃棒后丝绸将得到电子带上负电
B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C．接触带有精密电子元件的电路板时，最好先用手接触一下金属水管或其它接地金属
D．考场外头走廊上安装的考场无线信号屏蔽器是利用了静电屏蔽原理
10．如图是网络上售卖的一款避雷针原理演示器，上下金属板绝缘固定，尖端电极和球形电极与下金属板连接，给上下金属板接感应圈并逐渐升高电压，当电压升高到一定数值时，可看到放电现象．则 （ ）
A．尖端电极容易放电 B．球形电极容易放电
C．两种电极一样容易放电 D．无法确定
11．以煤作燃料的工厂、电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉，不仅浪费燃料，而且严重地污染环境，利用静电除尘可以消除烟气中的煤粉。如图为静电除尘的原理示意图，除尘器由金属管A和悬挂在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电源的两极，它们之间有很强的电场，空气中的气体分子被强电场电离成为电子和正离子。正离子被吸引到B上，得到电子，又成为分子。电子在向正极运动的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极上，最后在重力作用下，落入下面的漏斗中。有关这一物理情境下列说法正确的是（　　）
A．空气分子在距离金属丝B越近的地方越容易被电离
B．带上负电的煤粉在向A运动的过程中做匀变速运动
C．带上负电的煤粉在向A运动的过程中其运动轨迹为抛物线
D．带上负电的煤粉在向A运动的过程中其电势能增大
12．如图所示，在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近不接触，且未发生放电现象时，下列说法中正确的是（ ）
A．B端的感应电荷越来越多
B．导体内部场强越来越大
C．导体的感应电荷在M点产生的场强小于在N点产生的场强
D．导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等
13．下列对电现象及规律的认识中，正确的是（　　）
A．感应起电说明了电荷可以创生
B．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
C．库仑通过风筝实验证明了天电和摩擦产生的电是一样的
D．与毛皮摩擦后的橡胶棒带上了正电荷
14．有关静电的以下说法中正确的是（　　）
A．电工在带电维修高压电线时，穿金属衣比穿绝缘衣安全
B．避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地
C．高压输电导线表面要很光滑，以避免因尖端放电而损失电能
D．油罐车尾装一条拖地铁链，有利于消除静电
15．如图所示，用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带电金属球靠近金属网，则下列说法正确的是（ ）
A．箔片张开
B．箔片不张开
C．金属球带电电荷足够大时才会张开
D．金属网罩内部电场强度为零
16．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与G分别接于直流高压电源的正、负极，并令C接地，如图所示，电源电压很高，足以使放电针G附近的空气发生电离并产生大量离子。现在导电性能不同的两种物质粉粒a、b混合物从料斗A下落，沿导板B到达转动的滚筒C上，粉粒a具有良好的导电性，粉粒b具有良好的绝缘性，下列说法正确的是（ ）
A．粉粒a落入料槽F，粉粒b落入料槽E
B．粉粒b落入斜槽F，粉粒a落入料槽E
C．若滚筒C不接地而放电针G接地，实际工作中，这是不允许的
D．若滚筒C不接地而放电针G接地，实际工作中，这是允许的
二、填空题
17．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”) 。
18．长为l的导体棒原来不带电并水平放置，现将一带电量为q的正点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当达到静电平衡后棒内中点处的场强为零，则棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于______，方向为水平向______。
19．如图所示，一金属球A放在距一带电量为-4.5×10-10C的点电荷0.3m处，求金属球达到静电平衡后，感应电荷在A球球心处产生的场强的大小是______，方向是______。
20．如图所示，在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上。若先将+Q移走，再把A、B分开，则A_____电，B_____电；若先将A、B分开，再移走+Q，则A_____电，B_____电。
三、综合题
21．避雷针是利用尖端放电保护建筑物的一种设施，其原理是什么？
22．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？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽作用。两条导线与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，使其免遭雷击。
故选D。
2．D
【详解】
大树、山顶、山脊的凉亭、楼顶等地方是表面具有突出尖端的导体，可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电，故不能避雷雨；在空旷地带使用手机通话，手机很有可能成为闪电的放电对象．所以选D，
3．B
【详解】
A．在自助加油站给汽车加油时，不可以接打移动电话，会有爆炸的风险，故A错误；
B．家用电器或电线发生火灾时，应先断开电源再灭火，故B正确；
C．如果有人触电倒地，抱住他的腰部有触电的风险，应立即切断电源或者用绝缘体挑开电线，故C错误；
D．超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成的，这种工作服叫屏蔽服，其作用是在穿用后，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。故D错误。
故选B。
4．A
【详解】
AB．导体棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内A点处产生的场强大小与一带电量为Q的点电荷在该处产生的电场强度大小相等，方向相反，则有
正点电荷在A点产生的场强方向向右，则E1的方向沿OA连线向左，故A正确，B错误；
C．导体棒达到静电平衡后，棒内场强处处为0，故C错误；
D．在O点放置电荷量为2Q的点电荷，导体棒达到静电平衡后，棒内场强处处为0，故D错误。
故选A。
5．B
【详解】
A、由于静电感应，A球的左右两端带上不同的电荷，但整体不带电，故A错误；
B、由于静电感应，B球带负电，但电势和大地的电势相等，为零，故B正确；
C、C球在金属球壳的外部，会带上与球壳相同的电荷，且电势与球壳电势相等，故C错误；
D、D球在球壳的内部，与球壳接触后成为球壳内部的一部分，所以D不带电，故D错误．
6．D
【详解】
当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图．
由于A处电场线较密，B处电场线较疏，C处场强为零，则．根据顺着电场线方向电势降低，整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是，D正确．
7．D
【详解】
空气干燥就容易产生静电, 不能导走静电了, 静电累积太多就会产生危害
空气潮湿才能及时导走静电，D错误．
8．C
【详解】
静电除尘器、静电复印机和静电植绒仪都是利用静电原理工作的；而电蚊拍一般使用2.4V镍氢电池，工作时电网瞬间产生1850V直流高压电（电流小于10mA，对人畜无害），能将蚊虫吸入电网电毙，所以电蚊拍的原理不同于其它三种。
故选C。
9．D
【详解】
用丝绸摩擦玻璃棒后丝绸将得到电子带上负电，选项A正确；制作汽油桶的材料用金属比用塑料好，因金属能把静电导入大地，选项B正确；人体通常会带静电，接触带有精密电子元件的电路板时，最好先用手接触一下金属水管或其它接地金属，否则人体静电会损坏电路元件．故C正确；无线信号屏蔽器是在工作过程中以一定的速度从前向信道的低端频率向高端扫描．该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立连接．手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象，不是静电屏蔽的应用，故D错误；此题选择错误的选项，故选D．
10．A
【详解】
试题分析：由图示可知，一个为尖头、一个为圆头．当上下金属板接在高压电源上，因末端越尖越容易放电，故可以观察到尖的金属柱容易放电，这种放电现象叫做尖端放电．所以选项A正确，BCD错误．
11．A
【详解】
A．在距离金属丝B越近的地方，电场越强，空气分子越容易被电离。A正确；
BCD．带上负电的煤粉在向A运动的过程中，主要受到变化的电场力及重力的作用，合力的大小、方向均在变化，所以煤粉做的是变加速运动，轨迹不是抛物线，电场力做正功，电势能减少。BCD错误。
故选A。
12．A
【详解】
A、离的越近，导体上的电子与负电荷排斥力越大，越会向左排斥，故N端带负电荷越多，M端带的正电荷也越多，故A正确；
B、导体处于静电平衡状态，内部场强处处为零，故B错误；
C、D、导体处于静电平衡状态，内部场强处处为零，即感应电荷的场强和带电小球的场强等大、反向、共线，由于带电小球在M点产生的场强大，故感应电荷在M点产生的场强也大，故CD错误；
故选A
13．B
【详解】
A．感应起电不是因为电荷的创生而是电荷的转移，A错误；
B．根据电荷间的相互作用规律知同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，B正确；
C． 1752年6月，富兰克林在利用风筝把雷电释放的电荷电引入莱顿瓶中，富兰克林用雷电进行了各种电学实验，证明了天上的雷电与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质，C错误；
D．毛皮跟橡胶棒摩擦过程中，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是由于毛皮的一些电子转移到橡胶棒上，故D错误。
故选B。
14．ACD
【详解】
A．电工在带电维修高压电线时，穿金属衣能起到静电屏蔽的作用，故比穿绝缘衣安全，选项A正确；
B．避雷针避雷是利用尖端放电现象，选项B错误；
C．高压输电导线表面要很光滑，以避免因尖端放电而损失电能，选项C正确；
D ．油罐车尾装一条拖地铁链，可以将油罐与油摩擦产生的静电导入大地，有利于消除静电，选项D正确；
故选ACD。
15．BD
【详解】
静电屏蔽：为了避免外界电场对仪器设备的影响，或者为了避免电器设备的电场对外界的影响，用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，故用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，箔片不张开．金属网罩内部电场强度为零；故BD正确、AC错误．故选BD．
点睛：静电屏蔽在我们生活中有许多应用．例如，遇到雷雨天，行进中的汽车要关闭所有车窗，就算车体遭到雷击，车内人员通常也不会受伤．电视闭路线芯外通常包有一层金属网和锡纸等等．
16．AC
【详解】
AB．滚筒式静电分选器工作原理，粉粒a具有良好的导电性，带电后到达正极C与正电荷中和，在重力作用下落入料槽F，粉粒b具有良好的绝缘性，带电后到达正极C，在D的作用下落入料槽E，故A正确，B错误；
CD．为了安全避免触电事故发生，电源的正极要接地，故C正确，D错误。
故选AC。
17． 小于 等于 小于
【详解】
由电场线分布可知，C点电场线较B点密集，可知EB小于EC；
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
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
EPA18． 左
【详解】
由静电感应现象可知，电量为q的正点电荷放在距棒左端R处，棒的左端感应出负电荷，右端感应出正电荷。由点电荷产生电场强度公式，可得+q在棒上中点P处产生场强大小
方向为水平向右；
由静电平衡原理可知，当达到静电平衡后棒内中点P处的合电场强度是零，棒上感应电荷在棒内中点P处产生的场强大小与带电量为+q的正点电荷在棒的中点P处产生的场强大小相等，方向相反， 棒上感应电荷在棒内中点P处产生的场强大小
方向为水平向左。
19． 45N/C 方向向右
【详解】
点电荷q在A球球心处产生的场强的大小为
方向向左。根据静电平衡导体的特点可知，感应电荷在A球球心处产生的场强的大小是45N/C，方向是向右。
20． 不带 不带 带负 带正
【详解】
若先移走带正电的导体棒，此时导体A和B中的电荷又发生中和，不再带电，再把导体A和B分开，同样不再带电，所以此时A不带电，B不带电。
先把导体A和B分开，再移走带正电的导体棒，导体A和B由于感应起电带上异种电荷，所以此时A带负电，B带正电。
21．见解析
【解析】
当带电的雷雨云接近建筑物时，由于静电感应，金属棒出现与云层相反的电荷．通过尖端放电，这些电荷不断向大气释放，中和空气中的电荷，使建筑物避免雷击．
22．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。
答案第1页，共2页