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．很多物理知识已经转化为科技从而推动着社会进步，小方通过观察，发现了一些有趣的现象，其中描述和观点正确的是（　　）
A．电风扇在正常工作时，电机会发热，说明其内部是纯电阻电路
B．超高压带电工作的工人所穿的衣服织物中掺入了金属丝，是为了让电流更好的通过衣服导入大地
C．家里煤气灶的电子点火器采用针状电极，是利用尖端放电
D．空调遥控器和煤气灶使用的干电池型号不同，型号越大电动势越大
2．物理是来源于生活，最后应用服务于生活。下面请同学们根据学过的有关静电场的知识判断下列说法正确的是（　　）
A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C．精密电学仪器应该放在封闭的金属壳内
D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险
3．如图所示，将不带电的枕形导体AB，放在一个点电荷的电场中，点电荷的电荷量为，与导体AB的中心O的距离为R。当导体AB达到静电平衡时，下列说法正确的是（　　）
A．导体A端带正电
B．导体A端的电势低于B端的电势
C．感应电荷在O点产生的电场强度大小为零
D．感应电荷在O点产生的电场强度大小为
4．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
5．如图所示，接地的金属球A的半径为R，点电荷的电量Q，到球心距离为r，则该金属球上的感应电荷的电场在球心O处的场强大小等于 （ ）
A． B．
C．0 D．
6．某同学设想了一个奇妙的静电实验。如图所示，在带电体C附近，把原来不带电的绝缘导体A、B相碰一下后分开，然后分别接触一个小电动机的两个接线柱，小电动机便开始转动。接着再把A、B移到C附近，A、B相碰一下分开，再和小电动机两接线柱接触。重复上述步骤，小电动机便能不停地转动。下列说法正确的是（　　）
A．小电动机一直转动下去，成为永动机
B．A、B相接触放在C附近时，A的电势高于B的电势
C．A、B相接触放在C附近时，A内部中心点的场强大于B内部中心点的场强
D．A、B相接触放在C附近，由于静电感应，A左端带负电B右端带正电
7．根据你所学的物理知识，判断以下说法中正确的是（ ）
A．处于静电平衡的导体，内部合场强等于0
B．吊扇在正常转动时悬挂点受的拉力与未转动时相等
C．绕地球两极运行的极地卫星，可能与地球保持相对静止
D．电势降低的方向就是电场强度的方向
8．2008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
9．请你应用已经学过的电磁学知识，判断以下说法中不正确的是
A．我国上空水平飞行的客机，机翼上有微弱的电流
B．电动机启动过程，随着转速的加快，其消耗的电功率也随之增加
C．雷雨天，我们不可以在树下躲雨
D．电动机可以作为发电机来提供电源
10．静电实验比较安全最根本原因是（　　）
A．电压较低
B．通过人体的电流较小
C．电流通过人体的时间较长
D．物体所带电荷量较小
11．如图所示，一块光滑铁板水平放置，在铁板上方高为h处依次有带电量为＋Q和带电量为－Q的两个点电荷，一个带电量为＋q的绝缘小球从铁板的左端以初速度v0向右运动，并一直沿着铁板表面到达铁板的右端，则在小球通过铁板的过程中(　　)
A．先减速，后加速 B．先加速，后减速
C．先减速，后加速，再减速 D．一直匀速
12．如图所示，绝缘台上的金属网罩内放有一个不带电的验电器，若把一带有正电荷的绝缘体移近金属网罩，则（　　）
A．在的外表面出现感应电荷
B．在的内表面出现正电荷
C．验电器的金属箔片将张开
D．金属网罩上的感应电荷在验电器的金属球处的电场方向由指向金属网罩
二、多选题
13．经典电磁场理论明确地给出了场中导体对静电场的影响，若把一个金属球壳置于匀强电场中，周围电场线分布会出现如图所示的情况，其中有a、b、c、d四个位置，a、d两点对称分布在球壳两侧，b位于球壳上，c位于球壳中心，则（　　）
A．四个位置的电势高低排列为a>b=c>d
B．四个位置的场强大小排列为Ea=Ed>Eb=Ec
C．球壳表面的电场线与球壳表面都垂直
D．感应电荷在球壳内部c处的场强为零
14．如图所示，从P处释放一个无初速度的电子向B板方向运动，指出下列对电子运动的描述中哪项是正确的(设电源电动势为E)
A．电子到达B板时的动能是Ee
B．电子从B板到达C板动能变化量为零
C．电子到达D板时动能是2Ee
D．电子在A板和D板之间做往复运动
15．如图所示，竖直平面内固定以半径为的光滑绝缘圆环，环上套有两个相同的带电小球P和Q，静止时P、Q两球分别位于、两点，两球间的距离为，现用力缓慢推动P球至圆环最低点，Q球由点缓慢运动至点（图中未画出），则此过程中（ ）
A．Q球在点受到圆环的支持力比在点处小
B．Q球在点受到的静电力比在点处大
C．P、Q两球电势能减小
D．推力做的功等于P、Q两球增加的机械能
三、解答题
16．如图所示的是一根电警棍，请设想：电警棍的工作原理是怎样的？
四、填空题
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______。
18．如图所示为不带电空腔球形导体，现将一个带负电的小金属球A放入腔中，当导体处于静电平衡状态时，图中a、b、c三点的电场强度E的大小关系是___ ；a、b、c三点电势的大小关系是 ________
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．电风扇在正常工作时，电机会发热，主要是对外输出功，所以其内部是非纯电阻电路，故A错误；
B．超高压带电作业的工人所穿衣服的织物中掺入金属丝是为了增加衣服的导电性，同时也起到一定的静电屏蔽作用，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钉尖型比球形好，故C正确；
D．电动势的大小由电源两个电极的材料有关，与体积的大小无关，如1号干电池和5号干电池的大小不等，但电动势都是1.5V，故D错误。
故选C。
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．电工穿金属衣时可以对人体起到静电屏蔽的作用，使人更安全，故A错误；
B．制作汽油桶的材料用金属可以更好的导走静电，不易积累电荷，发生危险，故B正确；
C．金属壳内电场强度为0，精密电学仪器无法正常运转，故C错误；
D．汽车外壳是金属的，可以对人体形成静电屏蔽，屏蔽外部电场，在打雷时在汽车内更安全，故D错误。
故选B。
3．D
【解析】
【详解】
A．由于点电荷带负电，产生静电感应，根据“近异远同”可知导体A端带负电，B端带正电，故A错误；
B．处于静电平衡的导体是一个等势体，所以导体A端的电势等于B端的电势，故B错误；
CD．处于静电平衡的导体内部各点的合场强为零，则导体中心O点的场强为零，故感应电荷在O点的产生场强与点电荷在O点的场强等大反向，大小为，方向向左，故C错误，D正确。
故选D。
4．D
【解析】
【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．
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
金属球内部处于静电平衡状态，故内部合场强处处为零，所以感应电荷在球心处产生的场强应和点电荷Q产生的场强等大反向，即
故D正确，ABC错误。
故选D。
【点睛】
本题主要考查了静电平衡的应用；要知道当静电平衡时在导体内部任何一点，外电场电场场强E与附加电场的场强E'大小相等，方向相反，这两个电场叠加的结果使内部的合场强处处为零．
6．D
【解析】
【详解】
A．上述过程在把AB分开的过程中要克服AB之间的静电力做功，这是把机械能转化为电能，然后再把电能转化为机械能，因此还要外力做功消耗机械能，小电动机不能成为永动机，A错误；
B．由于A、B相接触放在C附近，所以A和B是等势体，电势相等，B错误；
C．A、B相接触放在C附近时，AB是等势体，内部合场强始终为零，则A内部中心点的场强等于B内部中心点的场强，C错误；
D．A、B相接触放在C附近，由于静电感应，A左端带负电B右端带正电，D正确。
故选D。
7．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．处于静电平衡状态的导体是一个等势体，金属导体的内部电场强度处处为零，故A正确；
B．吊扇在正常转动时对空气有向下的推力，故空气对吊扇有向上的反作用力，故悬挂点受的拉力比未转动时要小，故B错误；
C．绕地球两极运行的极地卫星，由于地球的自转，不可能相对地球静止，要相对地面静止，只能是地球的同步卫星，万有引力提供向心力，静止在赤道上空，故C错误；
D．沿着电场线的方向，电势总是逐渐降低的，而电势降低的方向不一定是电场强度的方向，应是电势降低最快的方法才是电场强度的方向，故D错误。
故选A。
8．D
【解析】
【详解】
试题分析：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，
考点：本题考查的是关于避雷雨的常识，
点评：表面具有突出尖端的导体，在尖端的电荷分布密度很大，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、快骑自行车和在雨中狂奔；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．
9．B
【解析】
【详解】
试题分析：我国上空水平飞行的客机，飞机在飞行中切割磁感线 就会产生感应电动势 又飞机外壳为导体所以有电流，故A正确．
电动机启动后，消耗的电功率随着转速增加而减小．一般来说，电机转动时会产生反电势，转的越快，反电势越高，从而电机的电流越小．所以当电机通电而转不动时，电流是最大的，消耗的功率也最大，并都转换成了热能，使电机烧坏．故B错误．因为树遇雨淋湿后，导电性更强了，更容易电离出更多的正或负电荷，当遇到所带电正好相反的云时，就会很容易产生放电，所以千万不要躲在树下，那更容易招雷!故C正确．电动机和发电机在构造上差异不大，其工作原理是电磁感应现象，故D正确．
本题选不正确的，故选B．
考点：考查了导体切割磁感线运动，电功，电功率
点评：本题用到了很多的物理知识，这也就体现了物理来源于生活，应用于生活的物理理念．
10．D
【解析】
【详解】
静电瞬间产生的电压也非常大甚至超过220V，人体受到电击时，电流对人体的伤害程度主要与流过人体电流的大小有关，除电流的大小因素外，触电的部位、电流经过人体的时间也会影响触电的伤害程度。如果电流长时间通过人体，人体电阻会下降，即使电流很小，也是比较危险的。因为静电实验中带电体的电量不大，静电的放电时间很短且电流很小，最大仅有数十毫安，所以对人体基本没有伤害，只会产生麻木，疼痛等感觉。故D正确，ABC错误。
故选D。
11．D
【解析】
【详解】
根据题意可知，铁板处在+Q和-Q两个点电荷的电场中，铁板是导体，在电场中处于静电平衡状态，整个铁板是一个等势体，铁板表面是等势面，则小球在通过铁板的过程中，根据W=qU可知，电场力对小球不做功，小球的动能不发生变化，故小球一直匀速运动．ABC错误，D正确．故选D．
【点睛】
本题考查静电平衡的应用，注意：静电平衡状态，整个铁板是一个等势体，铁板表面是等势面．
12．A
【解析】
【分析】
【详解】
AB．由于金属网罩的静电屏蔽作用，的内表面不带电，金属网罩表面的自由电子重新分布，根据“近异远同”的特点，的右侧外表面带正电荷，的左侧外表面带负电荷，故A正确，B错误；
C．由于金属网罩的静电屏蔽作用，的内部电场强度处处为零，故验电器的箔片不张开，故C错误；
D．金属网罩处于静电平衡状态，内部电场强度处处为零，的正电荷在处的电场沿着的方向指向，金属网罩在处产生的电场沿着指向的方向，故D错误。
故选A。
13．ABC
【解析】
【分析】
【详解】
A．置于匀强电场中的金属球壳为等势体，则
φb=φc
又依据沿着电场线方向电势是降低的可知
φa＞φb=φc＞φd
故A正确；
B．依据电场线的疏密体现电场强度的强弱知a、d点的电场强度相等，金属壳内场强为零，则
Ea=Ed＞Eb=Ec
故B正确；
C．根据电场线与等势线垂直可知小球表面的电场线与为等势体的小球的表面垂直，故C正确；
D．小球内部c处的合场强为零，由向右的外电场和向左的感应电场叠加而成，而感应电荷在球壳内部c处的场强不为零，故D错误。
故选ABC。
14．ABD
【解析】
【分析】
明确电场分布情况，电子从静止在匀强电场中被加速运动，电场力做的功，即为电子获得的动能；电子在没有电场中做匀速直线运动；当电子以一定速度进入反向电场时会做减速运动，则减小的动能即为电场力做的负功．
【详解】
A、释放出一个无初速度电荷量为e的电子，在电压为E电场中被加速运动，当出电场时，所获得的动能等于电场力做的功，即；故A正确.
B、由图可知，BC间没有电压，则没有电场，所以电子在此处做匀速直线运动，则电子的动能不变；故B正确.
C、电子以eE的动能进入CD电场中，在电场力的阻碍下，电子作减速运动，由于CD间的电压也为E，所以电子的到达D板时速度减为零，所以开始反向运动；故C错误.
D、由上可知，电子将会在A板和D板之间加速、匀速再减速，反向加速、匀速再减速，做往复运动；故D正确.
故选ABD.
【点睛】
本题考查粒子在电场中加速与减速运动，明确电场力做的功与动能变化关系，要注意到电子的速度减为零时，恰好到达D板是解答本题的关键．
15．AB
【解析】
【分析】
【详解】
A．左球到达点的过程中，向上运动，其所受的重力与库仑力夹角变大，其合力变小，则圆环对球的支持力变小。故A正确；
B．左球到达点的过程中，两者的距离变小，所以球在点受到的静电力比在点处大，故B正确；
C．左球到达点的过程中，两者的距离变小，外力做正功，电场力做负功，电势能增加，则C错误；
D．左球到达点的过程中，两者的距离变小，外力做正功，电场力做负功，所以两球增加的机械能等于外力和电场力做功之和，故D错误
故选AB。
16．利用静电产生高压
【解析】
【分析】
【详解】
电警棍的工作原理是利用静电产生瞬时高压而伤人。
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．
【解析】
【详解】
当静电平衡时，金属球壳内壁感应出正电荷，外表面感应出负电荷，画出电场线的分布如图
由于a处电场线较密，c处电场线较疏，b处场强为零，则
Ea＞Ec＞Eb
根据顺着电场线方向电势降低，整个金属球壳是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是
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