2.3静电的利用与防护 同步训练（Word版含答案）

2.3静电的利用与防护
一、选择题（共13题）
1．下列措施中，属于静电防范的是
A．静电除尘 B．保持空气湿度 C．静电植绒 D．静电复印
2．下列结论正确的是（　　）
A．电场强度越大的地方电势越高
B．电场强度的方向与等势面处处平行
C．静电平衡状态下的导体是等势体
D．静电平衡状态下的导体内部场强不一定为零
3．在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服（如图甲）。图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，其头顶上方有供电线，供电线的电势高于A供电线的电势。虚线表示电工周围某一截面上的等势面，c、d、e、f是不同等势面上的四个点，以下说法中正确的是（　　）
A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强
B．连接c、d、e、f四点，则此线一定为电场线
C．电工全身穿上用金属丝线编织的衣服，静电感应使体内电势保持为零
D．电工全身穿上用金属丝线编织的衣服，静电屏蔽使体内电场强度保持为零
4．冬天当我们脱毛线衫时，静电经常会跟你开个小玩笑．下列一些相关的说法中正确的是
A．在脱衣过程中，内外衣间摩擦起电，内衣和外衣所带的电荷是同种电荷
B．在脱衣过程中，有时会听到“啪”的声音，这是由于内外衣服上电荷放电引起的
C．如果内外两件衣服可看做电容器的两极，并且在将外衣脱下的某个过程中两衣间电量一定，随着两衣间距离的增大，两衣间电容变小，则两衣间的电势差也将变小
D．脱衣时如果人体带上了电，当手触摸金属门把时，一定会有电流通过金属门把流入大地，从而造成对人体轻微的电击
5．生活科技上处处存在静电现象，有些是静电的应用，有些是要防止静电；下列关于静电防止与应用说法正确的是（　　）
A．静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关
B．印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害
C．小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针，是防止静电危害
D．在地毯中夹杂0.05~0.07mm的不锈钢丝导电纤维，是防止静电危害
6．下列说法正确的是（　　）
A．打雷时，人呆在木屋里要比呆在汽车里安全
B．处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度不为零
C．燃气灶点火器的放电电极做成针形是为了利用尖端放电现象
D．超高压带电作业的工人穿绝缘服比穿含金属丝的工作服安全
7．如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕行导体放在负电荷形成的电场中，取无穷远处电势为零，导体处于静电平衡时，下列说法正确的是
A．感应电荷在A点的场强等于在B点的场强
B．A 、B两点电势不相等且满足φA< φB< 0
C．A是端感应电荷的电量大于B端感应电荷的电量
D．当电键K闭合时,导体内的自由电子沿导线向大地移动
8．下列与静电屏蔽无关的是
A．避雷针的顶端做的很尖细
B．用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙
C．超高压带电作业的工作人员穿戴的工作服用包含金属丝的织物制成
D．电视闭路线芯外常包有一层金属网
9．如图所示，在真空中有一个带正电的点电荷，位于不带电的薄金属球壳的球心处．由于静电感应，在薄金属球壳的内外表面会感应出电荷．已知点电荷的电荷量为+Q，薄球壳半径为R．类比于磁通量的定义，我们可以把穿过某个面的电场线条数称为穿过这个面的电通量．图中a、b是与薄球壳同心的两个球面，M是薄金属球壳中的一点．k为静电力常量．下列说法正确的是（）
A．金属球壳外表面带负电，内表面带正电
B．金属球壳中M点的场强大小为
C．穿过a、b两球面的电通量大小相等
D．a、b两球面处的场强大小相等
10．下列几种做法中，符合安全用电的是（ ）
A．可用湿布擦带电设备
B．遇到电器设备冒火时，应先泼水灭火
C．发现有人触电时，应赶快切断电源或用干燥木棍将电线挑开
D．没有三孔插座时，可将三脚插头的一脚折弯后，插入二孔插座中使用
11．关于静电平衡状态的特征说法正确的是（ ）
A．处于静电平衡状态的导体，内部的电势处处为零
B．处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零
C．处于静电平衡状态的导体，带电量的代数和一定为0
D．处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面
12．关于静电平衡状态的特征说法正确的是（ ）
A．处于静电平衡状态的导体，内部的电势处处为零
B．处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零
C．处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直
D．处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面
13．下列生产技术应用了静电吸附原理的是（　　）
A．静电除尘 B．静电喷漆 C．静电复印 D．静电屏蔽
二、填空题
14．如图所示，在探究处于静电平衡状态的带电导体表面的性质时，若已知带电导体表面A点附近电场强度EA＝1000N/C，B点附近电场强度EB＝10N/C。现将一个与导体带同种电荷的点电荷分别放在A、B两点附近处，并从静止开始释放，则点电荷在A、B两处加速度大小之比为________，若已经探明处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面是一个等势面，将一个带异种电荷的点电荷从带电导体的附近某位置先后移到A、B两处，在这两种情况下带电导体的电场对该电荷所做的功的大小之比为________。若将该点电荷沿导体表面由A点移到B点，则电场力做功为________。（不考虑该电荷与导体之间电荷的转移）
15．如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近的P点，放置一个正点电荷+Q，达到静电平衡后，a端的电势________（填“大于”、“等于”或“小于”）b端的电势，杆中有一点c，c点与P点相距为l，则感应电荷在杆内c处的场强的大小为___________（静电力常量为k）
16．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。
17．如图所示，长为l的水平导体棒原来不带电，现将一带电量为Q的点电荷放在距棒左端 R处，当达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内距离左端处 产生的场强大小等于____________，方向____________
三、综合题
18．如果你有两件内衣，一件是棉质的，另一件是腈纶质料的，你认为哪一件穿在贴身会感到舒服些？用学过的物理知识进行解释。
19．打开水龙头，慢慢调节使水流变得很细，再用摩擦过的气球靠近细水流，如图所示，仔细观察，会发现什么现象？这是静电现象吗？
20．如图所示，长为l的金属杆原来不带电，在距其右端d处放一个电荷量为＋2q的点电荷。
（1）金属杆中点处的电场强度为多少？
（2）金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的电场强度的大小和方向？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A.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，属于静电的应用，A错误．
B.静电防范是用各种措施来防止静电对人，或财产造成损害；保持空气湿润，不易产生静电，属于静电的防范，B正确．
C.静电植绒是利用异种电荷间的吸引力来工作的，属于静电的利用，C错误
D.复印机复印文件资料，就是利用静电墨粉成在鼓上．属于静电的利用，D错误．
2．C
【详解】
A. 带负电的点电荷，电场强度越大的地方电势越低，A错误；
B. 电场强度的方向与等势面处处垂直，B错误；
C. 静电平衡状态下的导体是等势体，C正确；
D. 静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，D错误。
故选C。
3．D
【详解】
A．根据等势面的分布，可判断出f点的电场最强，故A错误；
B．电场线与等势线垂直，从图中不能确定c、d、e、f四点的连线恰好垂直于各等势面。所以该连线不一定是电场线，故B错误；
CD．电工全身穿上用金属丝线编织的衣服，静电屏蔽使体内电场强度保持为零，故C错误，D正确。
故选D。
4．B
【详解】
A.当将外衣脱下的过程中，内外衣间摩擦起电，内衣和外衣所带的电荷是异种电荷，故A错误；
B.如果内外两件衣服可看作电容器的两极，在脱衣的过程中，内外衣服上的异种电荷放电会发生“啪”的声音，故B正确；
C.若将内外衣服看作电容器的两极，则由可知，两衣间距离增大时，电容减小，则由可知，电势差将增大，故C错误；
D.脱衣时如果人体带上了电，当手接近金属门把时会使空气电离而放电，从而造成对人体轻微的电击，故D错误；
5．D
【详解】
A．静电复印机是利用静电工作的，与静电有关，故A错误；
B．印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，所以印刷车间中保持适当的湿度，及时把静电导走，避免静电造成的危害，故B错误；
C．小汽车的顶部露出的一根小金属杆是天线，接受无线电信号用，不属于防止静电危害，故C错误；
D．地毯中不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上，以免发生静电危害，属于防止静电危害，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】
A．一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下，打雷时，呆在汽车里更安全，故A错误；
B．处于静电平衡状态的整个导体是一个等势体，内部场强处处为0，故B错误；
C．因为电荷集中于形状比较尖端的地方，即尖端放电，故燃气灶的电子点火器的放电电极做成针形，故C正确；
D．电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
点电荷的产生电场在A点的场强大于在B点的场强，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，叠加后电场为零，所以感应电荷产生的附加电场|EA′|＞|EB′|，故A错误；当达到静电平衡时，导体是等势体，故A、B两点电势相等，故B错误；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．在导体的两端将出现等量的异种电荷，故C错误；当电键S闭合时，导体内的自由电子在静电力的作用下沿导线向大地移动，故D正确．故选D．
8．A
【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，这就叫做静电屏蔽．空腔导体不接地的屏蔽为外屏蔽，空腔导体接地的屏蔽为全屏蔽．空腔导体在外电场中处于静电平衡，其内部的场强总等于零．因此外电场不可能对其内部空间发生任何影响．
A．避雷针利用尖端放电原理，与静电屏蔽无关，A正确；
B．静电屏蔽不但可以使金属笼（或金属壳）内部不受外部电场的影响，还可以通过把金属笼（或金属壳）接地的方法隔离内部带电体的电场对外界的影响，B错误；
C．超高压带电作业的工人穿戴的工作服用包含金属丝的织物制成能起到静电屏蔽的作用，C错误；
D．电视闭路线芯外常包有一层金属网利用静电屏蔽原理消除外电场的影响，D错误。
故选A。
9．C
【详解】
由于点电荷Q带正电，则由于静电感应，金属球壳外表面带正电，内表面带负电，选项A错误；金属球壳中M点的场强大小为零，选项B错误；根据电通量的含义可知，穿过a、b两球面的电通量大小相等，选项C正确；a球面处的电场线较b球面处的电场线密集，可知a球面处的电场强度较b球面处的电场场强大，选项D错误．
10．C
【详解】
A、湿布是导电的，不能用来擦洗带电设备，不安全，故A错误．B、普通的水是导电的，发现电线着火，不能用水浇，可以用干粉灭火器，故B错误．C、发现有人触电时，应赶快切断电源或用干燥木棍将电线挑开，不能用手直接拉，防止也触电，故C正确．D、三孔接线柱中有一脚为接地的，如果折弯不用，则无法有效接地，一旦发生漏电则会产生危险，故操作错误，故D错误．故选C．
11．BD
【详解】
试题分析：电势的0点是人为选择的，处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零，内部的电势不一定处处为零．故A错误；处于静电平衡状态的导体，在导体内部任意一点，感应电荷产生的附加电场的场强与电荷q产生的场强与大小相等，方向相反，内部的场强处处为零．故B正确；处于静电平衡状态的导体，带电量的代数和不一定为0，选项C错误；处于静电平衡状态的导体的内部场强处处为0．电荷只分布在导体的外表面，且整个导体是一个等势体，导体的表面为等势面．故D正确．故选BD．
12．BCD
【详解】
试题分析：处于静电平衡状态的导体，其内部的电荷不再受静电力的作用，故内部的场强处处为0，选项B正确；外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直，选项C正确；处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面，选项D正确，但内部的电势并不处处为零，而是大小相等邮电局势差为0，选项A错误．
13．ABC
【详解】
静电除尘、静电喷涂、静电复印均应了静电吸附原理，静电屏蔽则没有用到静电吸附原理。
故选ABC。
14． 100︰1 1︰1 0
【详解】
由牛顿第二定律可得，点电荷在A、B两点附近处加速度大小之比为100︰1；
由电场力做功的特点可知两种情况下带电导体对该电荷所做的功的大小之比为1︰1；
处于静电平衡状态的导体是一个等势体，表面是一个等势面。因此将该点电荷由A点移到B点，电场力做功为0。
15． 等于
【详解】
在原来不带电的金属细杆 ab 附近的 P 点，放置一个正点电荷+Q，达到静电平衡后，金属细杆ab是等势体，即a 端的电势等于b 端的电势；
达到静电平衡时，导体内部场强处处为零，即c处外加电场的场强和感应电荷的场强等大反向，即感应电荷在杆内 c 处的场强的大小为 ，方向向右。
16． 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。
17． 水平向左
【详解】
处于静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，所以可知棒上感应电荷在棒内距离左端处产生的场强大小等于 ，外电场方向水平向右，所以感应电荷的电场方向水平向左。
18．穿棉质的感到舒服，棉质内衣柔软、透气，减少了静电的积累。
【详解】
穿棉质的感到舒服，棉质内衣柔软、透气，减少了静电的积累，晴纶材质的透气性差且容易起静电。
19．细水流被吸引而偏向气球，是
【详解】
摩擦过的气球靠近细水流，会发现细水流被吸引而偏向气球，是由于摩擦过的气球带电，而带电物体能吸引轻小物体，这是一种静电现象。
20．（1）0；（2），水平向右
【详解】
（1）水平导体棒当达到静电平衡后，棒上感应电荷在金属杆中点处产生的场强大小与一带电量为+2q的点电荷在该处产生的电场强度大小相等，则该处的电场强度为零。
（2）金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的场强与一带电量为+2q的点电荷在该处产生的电场强度大小相等，方向相反，即方向水平向右
大小为
答案第1页，共2页