9.4、静电的防止与利用基础练习（Word版含答案）

9.4、静电的防止与利用
一、选择题（共14题）
1．避雷针能起到避雷作用，其原理是（ ）
A．尖端放电 B．静电屏蔽 C．摩擦起电 D．同种电荷相互排斥
2．下列做法中，属于预防静电危害的是（　　）
A．静电喷漆
B．在烟道的中央装有静电除尘器
C．电视机上装有一条户外天线
D．运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖一条铁链在地上
3．如图，将充气后的气球在头发上摩擦，然后将其靠近绝缘桌面上的空易拉罐，在气球未接触易拉罐的情况下，发现易拉罐朝气球方向滚动起来，关于这一现象，下列说法正确的是（　　）
A．易拉罐和气球带异种电荷，所以相互吸引
B．易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相同
C．气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小不同
D．气球在头发上摩擦的过程创造了电荷，从而使气球带电
4．下列现象中，属于静电屏蔽的是（　　）
A．高压输电线线塔上除了下面的三根粗的输电线外，上方还有两根细的导线
B．油罐车车尾下方拖着一根落地的软铁条
C．高压设备中导体表面应该尽量光滑
D．涂料雾化器喷出的油漆微粒在电场力作用下飞向工件表面，形成漆膜
5．下列做法是为了防止静电的危害的是（　　）
A．油罐车尾部装有导电拖地带 B．使用静电处理种子提高发芽率
C．高大的烟囱中安装静电除尘器 D．汽车制造车间里进行静电喷漆
6．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不要快速开摩托车、骑自行车或在雨中狂奔；④在空旷地带，最好关掉手机电源
A．①③ B．②③ C．①④ D．③④
7．下列关于避雷针的说法中，正确的是（　　）
A．避雷针避雷是不让电荷在云层中产生
B．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形
C．避雷针避雷是利用尖端放电的原理
D．避雷针安装在高大建筑物顶部，不能接地
8．属于静电利用现象的是（　　）
A．油罐车上连接地线 B．复印机复印文件资料
C．屋顶按装避雷针 D．印染厂车间保持湿度
9．人类对静电现象的探索和研究一直没有停止，早在公元1世纪，我国学者王充在他的《论衡》一书中就记述了“顿牟掇芥”，“顿牟”是指玳瑁的甲壳，“芥”是指轻小物体。《论衡》揭示了古代人们早就对静电现象进行深入的探究。下列例子中哪一个跟王充的这个记述相类似？（　　）
A．在干燥的季节小李同学用梳子梳理头发，发现越梳头发越蓬松
B．为了防止事故发生，运油的油罐车后面总拖有一根接地的铁链
C．小学自然常识的老师在课堂上做了个“小魔术”，用梳过头发的梳子吸起纸屑
D．在干燥的天气里脱去化纤衣服，把手指靠近金属物体，看到火花，听到噼啪声
10．如图所示，魔法球（又名等离子球）外层为高强度透明玻璃球壳，球内充有稀薄的惰性气体，球中央有黑色球状电极，通电后，在电极周围空间产生高频高压交变电场，球内稀薄气体受到高频电场的电离作用会产生辐射状的辉光。站在大地上的人用手触摸球壳时辉光会随手移动，好像人施了魔法一样，关于通电后的魔法球下列说法正确的是（　　）
球内各处电势均为零
球内电极产生的电场方向沿球半径向外
用手触摸球时，不会有电流从手流过
D．用手触摸球时，球内的电场、电势分布不对称
11．如图所示，接地的空心金属球壳B右侧有一原来不带电的枕形导体C，现将带正电的小球A，置于空心金属球壳B的内部，则下列说法中正确的是（ ）
A．球壳B带负电，枕形导体C的左端带负电
B．球壳B带负电，枕形导体C的左端带正电
C．球壳B带负电，枕形导体C的左端不带电
D．球壳B不带电，枕形导体C的左端不带电
12．为防止静电的危害，下列做法正确的是（　　）
A．油罐车有一条拖在地上的导电拖地带
B．在加油站脱化纤衣物
C．尽可能保持印染厂空气的干燥
D．飞机机轮上装有搭地线或用导电橡胶制造的轮胎
13．如图所示，金属球壳A带有正电，其上方有一小孔a，静电计B的金属球b用导线与金属球c相连，以下操作所发生的现象，正确的有（　　）
A．将c移近A，但不与A接触，B会张开一定角度
B．将c与A外表面接触后移开，B会张开一定角度
C．将c与A内表面接触时，B不会张开角度
D．将c置于A空腔内，但不与A接触，B不会张开角度
14．如图 所示，面积足够大的、板间距离为d的两平行金属板竖直放置，与直流电压为U的电源连接，板间放一半径为R（2R＜d）的绝缘金属球壳，C、D是球壳水平直径上的两点，则以下说法正确的是 ( )
A．由于静电感应，球壳上C、D两点电势差为
B．由于静电感应，球壳中心O点场强为零
C．用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带正电
D．用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带负电
二、填空题
15．如图所示，把带正电荷的导体球C移近彼此接触的不带电的绝缘金属导体A、B，金属薄片张开，此时金属导体A带_____电荷（填“正”或“负”）；如果先把C移走，再将A和B分开后，金属导体上的金属箔片是否张开_____（填“是”或“否”）
16．如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时，验电器的箔片________（填“张开”或“不张开”），我们把这种现象称之为________．此时，金属网罩的感应电荷在网罩内部空间会激发一个电场，它的场强大小为________ ，方向为________．
17．如图，将带正电的导体球C靠近不带电的导体，若沿图示虚线a将导体分为A、B两部分，这两部分所带电荷量大小分别为、，则A部分带______电（选填“正”或“负”），______（选填“>”“<”或“=”）。
18．如图，当一个带正电荷的物体C靠近原来不带电的导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，使导体靠近带电物体的A端带______（填“正”或“负”）电荷，远离带电物体的B端带______（填“正”或“负”）电荷；若导体B端用导线经接地过一段时间再断开，再移走A，则导体A端带______（填“正”或“负”）电荷，远离带电物体的B端带______（填“正”或“负”）电荷。
综合题
19．如图所示，不带电的金属导体放到电场中，导体内的自由电子将发生定向移动，使导体两端出现等量异种电荷．请思考下列问题：
（1）自由电子定向移动的原因是什么？定向移动的方向如何？
（2）自由电子能否一直定向移动？为什么？
20．在真空中有两个静止的点电荷和，它们相距0.1m，A点与两个点电荷的距离相等，均为0.1m。求电场中A点的场强。
21．如图所示，真空中有相距为L=3.0m的A、B两点放置着等量同种正点电荷Q=3.0×10-6C，现在A、B连线的中垂线上放一个不带电的导体棒，棒内有一点P（恰好落在中垂线上），且∠PAB=30°，已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2，当棒达到静电平衡后，求∶
(1)两点电荷间的库仑力大小
(2)棒上感应电荷在棒内P点产生的场强E感的大小和方向
22．如图所示，在孤立点电荷+Q的电场中，金属圆盘A处于静电平衡状态．若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内，试在圆盘A内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线（用实线表示，要求严格作图）．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
当带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击．其原理为尖端放电．故选A．
2．D
【详解】
AB．用静电吸附粉尘、用静电喷涂油漆、复印机对碳粉的静电吸附等是静电的应用，故AB是静电现象的利用，AB不符合题意；
C．电视机装一条户外天线是为了更好地接受或发射信号，与静电的防止无关，故C不符合题意；
D．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。拖一条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，这是预防静电的危害，故D符合题意。
3．C
【详解】
ABC．将充气后的气球在头发上摩擦后，气球带上电荷并形成电场，此时易拉罐在该电场作用下发生静电感应现象，靠近气球一侧的带电性质和气球带电性质相反，远离气球一侧的带电性质和气球带电性质相同，所以气球上的电荷对易拉罐靠近气球一侧的电荷引力大于远离气球一侧电荷的斥力，从而使易拉罐朝气球方向滚动起来，故AB错误，C正确；
D．气球在头发上摩擦的过程，是电荷在气球和头发之间发生了转移，并不是创造了电荷，故D错误。
故选C。
4．A
【详解】
A．高压输电线线塔上除了下面的三根较粗的输电线外，上方还有两根较细的电线可以有效防止大气中的静电对高压线的影响，利用的是静电屏蔽的原理，故A正确；
B．油罐车拖着一个铁链网，目的是将汽车与空气摩擦产生的静电导入大地，不是静电屏蔽，故B错误；
C．高压设备中导体的表面应该尽量光滑，能有效避免尖端放电，不是静电屏蔽，故C错误；
D．涂料雾化器喷出的油漆微粒在电场力作用下飞向工件表面，形成漆膜，属于静电的利用，不是静电屏蔽，选项D错误。
故选A。
5．A
【详解】
A．油罐车尾部装有导电拖地带，属于防止静电的危害，A正确；
B．使用静电处理种子提高发芽率，属于静电应用，B错误；
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，C错误；
D．汽车制造厂车间里进行静电喷漆，属于静电的应用，D错误；
故选A。
6．D
【详解】
表面具有突出尖端的导体，在尖端部分电荷分布密度很大，使得其周围电场很强，就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电，因此，不要在大树下避雨，别停留在山顶、山脊的凉亭等地方。快速开摩托车、骑自行车或在雨中狂奔，身体的跨步越大，电压就越大，雷电也越容易伤人。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ABC错误； D正确；
故选D。
7．C
【详解】
AC．避雷针是通过尖端放电从而中和云层中的异种电荷，或将电荷导入大地与大地所带电荷中和，故A错误，C正确；
B．表面积越小，越是尖锐的物体，越容易放电，因此避雷针做成尖形的，更容易发挥作用，故B错误；
D．避雷针要能发挥作用，与避雷针的形状、安装位置等都有关系，避雷针安装在高大建筑物顶部，且必需接地，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】
油罐车上连接地线,屋顶按装避雷针以及印染厂车间保持湿度，都是防止静电；而复印机复印文件资料是利用静电，故选B.
9．C
【详解】
A．在干燥的季节小李同学用梳子梳理头发，由于发生摩擦起电，所以头发会吸附在一起。A错误；
B．铁链会将油罐车上的静电及时导向地面，避免静电积累过多引起明火危险。B错误；
C．梳过头发的梳子由于摩擦而带电，会吸引轻小物体。这与王充的记载类似。C正确；
D．在干燥的天气里脱去化纤衣服，手指会带电，靠近金属物体时，手指与金属之间的空气被电离而发生放电现象。D错误。
故选C。
10．D
【详解】
A．球内各处电势均不为零，因为球内有高频电场有一定的电势差，所以A错误；
B．球内电极产生的电场方向沿球半径向里，因为球内稀薄气体受到高频电场的电离负离子向外运动，所以B错误；
C．用手触摸球时，会有电流从手流过，所以C错误；
D．用手触摸球时，球内的电场、电势分布不对称，因为用手触摸后，电场强弱发生了变化，所以D正确；
故选D。
11．C
【详解】
A置于球心后，球内部感应出负电荷，由于接地，球外部不带电，故枕形导体C的左端不带电，C正确．
12．AD
【详解】
A．油罐车在运输过程中，不断的相互摩擦，从而产生大量的静电，通过后面装一条拖地的铁链，及时导走，这是防止静电危害，故A正确；
B．在加油站脱化纤衣物，由于静电产生火花，容易引起爆炸，故B错误；
C．印染厂内由于纸张间的相互摩擦，而产生大量静电，故应保证室内湿润，而使静电及时导走；故C错误；
D．飞机机轮上装有搭地线，或用导电橡胶做轮胎，可以将静电及时导走；故D正确。
故选AD。
13．AB
【详解】
不论c在A外还是A内，都能发生静电感应，使B的指针带正电从而使指针张开一定角度；不论将c与A的内表面还是外表面接触，因为接触带电，指针都带正电，从而张开一定角度，故AB正确，CD错误；
故选AB。
14．BD
【详解】
试题分析：据题意，由于静电感应，金属球壳是个等势体，球壳内部场强处处为0，又由于U=dE=0，所以球壳内部的电势也处处相等，C、D两点的电势差为0，作为A选项错误，而B选项正确；手与大地是个等势体，用手摸一下球壳，球壳带负电，再拿去金属板，球壳带负电，所以D选项正确而C选项错误．
15． 负 否
【详解】
把带正电荷的导体球C移近彼此接触的不带电的绝缘金属导体A、B，由于电荷之间的相互作用，负电荷受到C上的正电荷的吸引，金属导体的两端会带上电性相反的电荷，金属薄片张开，此时金属导体A带负电荷；如果先把C移走，移走C后AB上的电荷将重新分配，A端的负电荷将向B端移动，AB的两端都不带电，再将A和B分开后，金属导体上的金属箔片不能张开。
16． 不张开 静电屏蔽 E 水平向左
【详解】
因为在金属内部由于电子可以自由移动，当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时，金属网罩会产生一个与外加电场相反的电场，来抵消在金属内部的电场，以保证平衡，从而金属上电荷重新分布，就是所谓“静电屏蔽”的原理；此时验电器不会受到影响，故验电器的箔片不张开。
17． 正 =
【详解】
根据静电感应规律“近异远同”可知，A部分带正电，B部分带负电，且两部分所带电荷量相等，即
=
18． 负 正 负 负
【详解】
导体AB在带正电的物体C附近时，导体上的自由电子在静电力的作用下会向带电体的左边运动，故A端因有了多余的电子而带负电，右端因缺少电子而带正电；故答案为：负，正。
若导体B端用导线经接地，导体与大地构成一个大导体，大地上的电子在静电力作用下集聚在A端，断开导线后，再移走A，则导体A端带负电；同理，在静电力作用下，远离带电物体的B端也将带负电荷。故答案均为负电荷。
19（1）见解析；见解析；（2）不能；见解析
【解析】
（1）自由电子受外加电场的静电力作用而定向移动，向着与电场相反的方向定向移动．
（2）不能．感应电荷产生的电场与外加电场反向，阻碍电子的定向移动，当这两个电场大小相等时，电子的定向移动终止．
20．
【详解】
点电荷在A点产生的场强为，点电荷在A点产生的场强为，方向如图所示
作出平行四边形，因，则，由几何关系得
代入数据得
21．(1)9.0×10-3 N；(2)-9.0×10-3 N/C； 方向由P指向O
【详解】
(1)根据库仑定律，A、B两点间的库仑力大小为
代入数据得
F=9.0×10-3 N
(2)由知，A、B处电荷+Q在P点产生场强，大小都是
方向背离A或B；
故P处外场强为
方向过P背离O；
由
EP=E外+E感=0
得
负号表示方向由P指向O；
22．
【详解】
画出感应电荷形成的附加电场在圆盘A内的三条电场线(实线)，如图所示；
导体A处于静电平衡状态，因此内部每点的合场强都为零，即导体A内的每一点，感应电荷产生的电场强度都与点电荷Q在那点的电场强度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷Q的电场线重合，且方向相反。
答案第1页，共2页