9.4静电的防止与利用同步练习（Word版含答案）

9.4 静电的防止与利用 同步练习
一、单选题
1．如图所示，将不带电的导体放在带正电的金属球附件，当导体达到静电平衡后，则下列说法正确的有（ ）
A．用导线连接两端，导线中有瞬间电流通过
B．用手摸一下导体任意一端可使用导体带负电
C．导体端电势低于端电势
D．和端感应电荷在导体内部产生的场强大小相等
2．下列说法中正确的是
A．匀速圆周运动是非匀变速运动
B．竖直上抛运动的物体在最高点时速度为零，加速度也为零
C．宇航员可以“飘”在绕地球运行的飞船中，说明宇航员不受重力的作用
D．真空中，一带电小球慢慢靠近一绝缘导体的过程中，导体内部的场强越来越大
3．下列哪些做法不是属于防止静电危害的措施　　
A．印染厂保持适当的湿度
B．油罐车运油时要装上一条拖地的金属链
C．在地毯中夹杂的不锈钢丝导电纤维
D．小汽车的顶部露出一根小金属杆
4．一个带正电的金属导体处于静电平衡状态。下列说法正确的是（　　）
A．导体内部场强不一定为0
B．导体上各点的电势相等
C．导体外表面的电荷一定均匀分布
D．在导体外表面，越尖锐的位置单位面积上分布的电荷量越少
5．在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”。在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响。空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰。下列说法正确的是（　　）
A．场是一种人为假设，实际是不存在的
B．航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力
C．外电场在空腔导体的内部产生的场强为0，所以外电场被屏蔽
D．在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为0
6．如图显示了在外加电场强度为的匀强电场的情况下，无穷大导体板中静电平衡的建立过程.下列说法正确的是（ ）
A．图甲、图乙显示导体内部带负电的电子在静电力作用下运动，而带正电的离子不受静电力作用
B．图丙中，导体内部场强处处为零
C．图丙中，导体内部没有电场
D．图丙中，导体表面感应电荷将在导体内部产生一个水平向左的电场，大小也为
7．如图所示，一个不带电的绝缘导体P正向带负电的小球Q靠近（不接触），下列说法正确的是（ ）
A．导体P两端感应出等量异种电荷
B．A端的感应电荷电性与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷电性相同
C．A端的感应电荷量大于B端的感应电荷量
D．导体P两端的感应电荷越来越少
8．关于静电的利用与防范，下列说法正确的是（　　）
A．印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害
B．安装避雷针可使建筑物免遭雷击
C．油罐车在运输过程中会带静电，为避免电荷越积越多，油罐车应绝缘良好
D．静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关
9．如图所示，正电荷均匀分布在半径为的金属球面上．以金属球心为原点建立坐标轴．关于该带电小球产生的电场随的变化关系，下图中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．关于静电的产生，下列说法正确的是（　　）
A．摩擦起电的本质是通过摩擦，又产生了新的电荷，所以带电
B．接触起电的本质是电荷在两个物体之间的移动
C．带电体靠近导体或绝缘体都能发生明显的静电感应现象
D．工人在高压线上工作时要穿上金属屏蔽服，是因为可以通过衣服导电使工作更方便
11．下列做法属于防止静电产生危害的是
A．在高大的烟囱中安装静电除尘器 B．小汽车上装有一根露在外面的小天线
C．在高大的建筑物顶端安装避雷针 D．汽车制造厂车间里进行静电喷漆
12．下列说法正确的是（ ）
A．欧姆定律不仅适用于固体导电，还适用于气体导电
B．体积很小的带电体均可视为点电荷
C．油罐车下部通常都拖一条链条是为了把静电尽快导入大地
D．半导体材料的导电性能不受外界条件的影响
二、多选题
13．如图所示，为正三角形，和边上放有带等量异种电荷的绝缘细棒，O为边中点，D为中垂线上O点右侧的一点，P为上的一点，选无穷远处电势为0，则下列说法正确的是（　　）
A．O点和D点场强可能大小相等，方向相同
B．D点的电势一定高于P点
C．将一正检验电荷沿直线从O点运动到D点，电势能不变
D．将一正检验电荷沿直线从O点运动到P点，电场力做负功
14．如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动．那么(　　)
A．微粒带负电
B．微粒做匀减速直线运动
C．微粒做匀速直线运动
D．微粒做匀加速直线运动
15．如图所示，A、B为两个验电器，其中验电器A不带电，验电器B的上面是一个几乎封闭的金属圆筒C，并且B的金属箔片是张开的，现手持一个带绝缘柄的金属小球D，使D接触C的内壁，再移出与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电，这个实验说明了（　　）
A．C不带电 B．C的内部不带电
C．C的内部电势为零 D．C的内部场强为零
三、填空题
16．如图所示，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为r，则金属球上的感应电荷在球心处激发的电场强度大小为_____________，方向___________．
17．如图所示，A、B是两个不带电的相同的绝缘金属小球，它们靠近带正电荷的金属球C。在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：
(1)A、B接触后分开，再移去C，则A带______电，B带______电。
(2)A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C，则A带______电，B带______电。
(3)A、B接触，用手指接触A，先移去C后再移去手指，则A______，B______。
四、解答题
18．电业工人创造了具有世界先进水平的超高压带电作业法利用“绝缘梯”使输电线间的电势差逐渐变小，直到最后使人体的电势与输电线电势相等试问：
（1）人与输电线电势相等时，为什么没有危险？
（2）超高压输电线周围存在强电场，人靠近输电线时，人体会有什么现象发生？
（3）工人带电作业时穿着由金属丝和棉纱织成的均压服，有什么作用？
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
导体发生了静电感应现象，当导体达到静电平衡后，导体是等势体，用导线连接两端、无电势差，不会有电流通过，故A错误；用手摸一下导体端可使导体带负电荷，因为的电势高于大地，当用手触摸时大地上的负电荷即电子会在电场力的作用下向运动，使导体带负电，故B错误；导体达到静电平衡后，是等势体，故C错误；导体发生了静电感应现象，当导体达到静电平衡后，内部场强处于零，感应电荷的电场强度与电荷的电场强度大小相等，方向相反，由点电荷的电场强度公式，可知，场强沿方向逐渐减小，故D错误．故选B．
2．A
【解析】
【详解】
试题分析：匀速圆周运动的加速度是向心加速度，方向时刻改变，故匀速圆周运动是变加速运动，故A正确；竖直上抛运动的物体在最高点时速度为零，加速度等于重力加速度，不为零，故B错误；宇航员可以“飘”在绕地球运行的飞船中，说明宇航员处于完全失重状态，但受重力的作用不变，故C错误；真空中，一带电小球慢慢靠近一绝缘导体的过程中始终处于静电平衡状态，导体内部的场强始终为0，故D错误.．
考点：静电场中的导体；匀速圆周运动
【名师点睛】解决本题的关键知道圆周运动、竖直上抛运动、静电平衡状态的特点，考查的知识点比较乱，比较多，但都是一些记忆性的知识点，多加积累才能做好这一类的题目．
3．D
【解析】
【分析】
根据“不是属于防止静电危害的措施”可知，本题考查静电的防止和危害，根据静电危害的原理，分析选项中各措施的原理和目的，判断即可．
【详解】
A、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．属于防止静电危害．故A不符合题意；
B、油罐车在运输过程中，油和罐之间不断摩擦，从而产生大量的静电，通过后面装一条拖地的铁链，及时将静电导走，这是防止静电危害．属于防止静电危害．故B不符合题意；
C、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C不符合题意；
D、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D符合题意．
本题选不属于防止静电危害的，故选D．
4．B
【解析】
【详解】
带正电的金属导体处于静电平衡状态，则导体内部场强一定为0，导体是等势体，导体上各点的电势相等，但是导体外表面的电荷不一定均匀分布，在导体外表面，越尖锐的位置单位面积上分布的电荷量越多。
故选B。
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．场是看不见，摸不着，但是物质形态存在的．所以A错误；
B．航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中物体间没有相互作用力，但仍存在重力，所以B错误；
C．外电场在空腔导体的内部产生的场强，与感应电荷在内部的电场强度相互叠加后为0，所以C错误；
D．由于静电屏蔽作用，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响．所以导体腔内任意点的场强为零，D正确。
故选D。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
A． 图甲、图乙显示了导体内部带负电的电子在静电力作用下向左运动，易知带正电的离子同样会受到静电力的作用，故A错误；
BCD．图丙中导体表面和表面的感应电荷将在导体内部产生一个水平向左的电场，场强大小也为，与原电场叠加后，使得导体内部场强处处为零，但感应电场和原电场依然存在，故B正确CD错误。
故选B。
7．A
【解析】
【详解】
AC．小球Q带负电，导体P靠近小球Q时，由于静电感应现象，导体的A端（近端）感应出正电荷，B端（远端）感应出负电荷，根据电荷守恒，感应出的正电荷和负电荷的电荷量相等，选项A正确，C错误；
B．毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，则A端的感应电荷电性与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷电性相反，选项B错误；
D．导体P和小球Q靠得越来越近，P两端的感应电荷也越来越多，选项D错误；
故选A。
8．B
【解析】
【详解】
A.印染厂的车间，有大量静电产生，因此要保持潮湿，这样才能及时将静电导走，故A错误；
B.高大建筑物顶上安放避雷针是为了防止静电危害，故B正确；
C.油罐车在运动的过程中，由于里面的油在晃动，也会摩擦产生静电，后面拖一条的铁链就可以以及时的把产生的静电导走，有利于消除静电，故C错误；
D.静电复印机是利用静电工作的，与静电有关，故D错误；
9．D
【解析】
【详解】
金属球是一个等势体，等势体内部的场强处处为0；根据点电荷电场强度公式，在球体外，球体产生的场强与电荷产生的场强的表达式即
故D正确，ABC错误。
故选D。
10．B
【解析】
【分析】
摩擦起电的本质是通过摩擦，电荷发生了转移；接触起电的本质是电荷在两个物体之间的移动；绝缘体不能发生静电感应现象；金属屏蔽服是静电的防止。本题考查起电的三种方式及静电感应，是在日常生活中值得注意的。
【详解】
A．摩擦起电的本质是通过摩擦，电荷发生了转移，失去电子的带正电荷，得到电子的带负电荷，并非产生了新电荷，故A错误；
B．接触起电的本质是电荷在两个物体之间的移动，故B正确；
C．带电体靠近带有绝缘支架的导体能发生明显的静电感应现象，故C错误；
D．工人在高压线上工作时要穿上金属屏蔽服，是因为金属屏蔽服处于电场中，形成等势体，工人因此不会受到电场的干扰。故D错误；
故选B。
11．C
【解析】
【详解】
试题分析：在高大的烟囱中安装静电除尘器和汽车制造厂车间里进行静电喷漆都是对静电的应用，AD错误；小汽车上装有一根露在外面的小天线是为了接收电磁波，B错误；在高大的建筑物顶端安装避雷针是为了防止静电产生危害，C正确；
考点：考查了静电现象的应用与预防
【名师点睛】关键是掌握静电的防止与应用的具体实例，理解每一个粒子中的原理，基础题，较简单
12．C
【解析】
【详解】
A．欧姆定律只适用于纯电阻电路，它取决于长度、横截面积、材料、温度、湿度等因素，气体导体在欧姆定律中不适用，A错误；
B．带电体看作点电荷的条件, 当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无关，故B错误；
C．汽车行驶时，油罐中的汽油随车的振动摩擦起电，如果不及时的将这些静电倒走。一旦出现放电现象，就会发生爆炸事故，拖地的铁链使油罐表面与大地相连，使油罐罐体中的电荷不断地中和，不致造成放电产生火花引起油罐爆炸，C正确；
D．半导体材料的导电性能受外界条件影响，即有的导体材料可以用来做热敏电阻等，D错误。
故选C。
13．BC
【解析】
【详解】
A．将带电体看成无数对等量异种点电荷，等量异种点电荷中垂线上电场线的方向都由正电荷指向负电荷，根据对称性可知，O点和D点场强方向相同，但D点距离等量异种电荷较远，因此场强较小，A错误；
B．根据对称性可知，O点和D点处于同一等势面上，等量异种电荷电场线方向由正电荷指向负电荷，O点电势高于P点电势，因此D点的电势一定高于P点电势，B正确；
C．由于O点和D点处于同一等势面上，将一正检验电荷沿直线从O点运动到D点，电场力不做功，因此电势能保持不变，C正确；
D．由于O点电势高于P点电势，将一正检验电荷沿直线从O点运动到P点，电场力做正功，D错误。
故选BC。
14．AB
【解析】
【详解】
微粒做直线运动的条件是速度方向和合外力的方向在同一条直线上，只有微粒受到水平向左的电场力才能使得合力方向与速度方向相反且在同一条直线上，由此可知微粒所受的电场力的方向与场强方向相反，则微粒必带负电，且运动过程中微粒做匀减速直线运动；故A，B正确，C，D错误.
故选AB.
【点睛】
带点微粒做直线运动，所以所受合力方向与运动方向在同一直线上，根据重力和电场力的方向可确定微粒运动的性质．
15．BD
【解析】
【详解】
A．与金属圆筒相连的验电器B的金属箔片是张开的，说明C是带电的，A错误；
BD．手持一个带绝缘柄的金属小球D，把D接触C的内壁，再移出与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电，说明了金属圆筒C的内部是不带电的，内部的电场强度处处为零，BD正确；
C．电势与电场本身有关，以及零势能点的选择有关，该实验不能说明C的内部电势为零，C错误；
故选BD。
16． 向右
【解析】
【详解】
金属球内部合电场为零，电荷+Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向，感应电荷在金属球球心处激发的电场场强与点电荷在球心处产生的电场强度大小，方向相反，即为，方向两球心连线向右．
17． 正 负 负 负 不带电 不带电
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]A、B接触后，由于静电感应A左端带正电，B右端带负电，分开AB，再移去C，则A带正电，B带负电。
(2)[3][4]A、B接触，用手指瞬间接触B，则大地中的负电被吸引到AB上，则再移去C，则A B均带负电。
(3)[5][6]A、B接触，用手指接触A，则大地中的负电被吸引到AB上，先移去C后，负电又会重新回到大地，再移去手指，则AB均不带电。
18．（1）人与输电线电势相等时，任意两点间的电势差均为0，则电荷不会发生定向移动，因此不会对人产生危险；（2）人体靠近高压输电线周围的强电场时，由于静电感应，人体内的自由电荷重新分布，瞬时间负电荷向E的反方向运动，如图形成了瞬时电流；（3）由金属丝和绵纱织成的均压服可以起到静电屏蔽的作用；从而使人体处于静电平衡状态
【解析】
【详解】
(1)人与输电线电势相等时，任意两点间的电势差均为0，则电荷不会发生定向移动，因此不会对人产生危险；
(2)人体靠近高压输电线周围的强电场时，由于静电感应，人体内的自由电荷重新分布，瞬时间负电荷向E的反方向运动，如图形成了瞬时电流；
(3)由金属丝和绵纱织成的均压服可以起到静电屏蔽的作用；从而使人体处于静电平衡状态．
【点睛】
本题根据生活中的原理来考查相应的物理规律，要注意能将物理学以致用．
答案第1页，共2页
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