1.7静电的利用和防护专项测试（Word版含答案）

1.7、静电的利用和防护
一、选择题（共16题）
1．以下说法中不正确的是（　　）
A．电场强度为零的地方，电势也一定为零
B．电势降低的方向不一定是场强的方向
C．打雷时待在汽车里比待在木屋里要安全
D．避雷针能起到避雷作用，其原理是尖端放电
2．如图是静电除尘装置图，烟尘在力的作用下向筒壁运动的原因是（　　）
A．烟尘受到重力的作用
B．烟尘受到电场力的作用
C．烟尘受到浮力的作用
D．烟尘受到气流的作用
3．关于安全用电，下列说法中正确的是
A．用湿抹布擦正在发光的灯泡
B．发现有人触电时立即用手把触电者拉离电源
C．洗衣机的金属外壳必须接地
D．家庭电路中，控制灯泡的开关可以随意安装
4．下列对物体带电现象的叙述正确的是（　　）
A．电场强度为零的地方，电势也一定为零
B．某物体带电荷量有可能为3.3×10-19C
C．物体所带电荷量是元电荷的整数倍
D．电工工作时，穿塑料衣服比金属衣服更安全
5．如图中接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电荷量为Q，到球心的距离为r。该点电荷的电场在球心处产生的感应电场的场强大小等于（ ）
A． B．
C．0 D．
6．静电复印机的中心部件，是一个可以旋转的接地的铝辊，表面镀着一层半导体硒，叫做硒鼓。半导体硒有特殊的光电性质，没有光线照射时是很好的绝缘体，能保持电荷，受到光的照射就立刻变成导体，将所带的电荷导走。复印每一页书稿都要经过充电、曝光、显影、转印等几个步骤，这些步骤是在硒鼓转动一周的过程中依次完成的。如图所示，曝光后的硒鼓上留下H字符，关于H字符，下列说法中正确的是（　　）
A．H字符是没有光照射的地方，不带电荷
B．H字符是没有光照射的地方，保持着正电荷
C．H字符是有光照射的地方，不带电荷
D．H字符是有光照射的地方，带正电荷
7．下列事例中属于利用静电的有：
A．静电复印； B．飞机机轮用导电橡胶制成；
C．织地毯时夹一些不锈钢丝； D．油罐车拖一条铁链．
8．如图，取一对不带电的，有绝缘柱支撑的导体A和，使它们彼此接触。把带正电的物体C移近导体A，会发现两端的金属箔均张开。下列说法正确的是（ ）
A．此时A带正电，带负电
B．此时A带负电，带正电
C．此后移开，A、仍然接触，则A、上的金属箔片仍然张开
D．此后先手持绝缘柱把导体A、分开，再移开，则A、上的金属箔片闭合
9．下列说法中不正确的是
A．在高大的建筑物顶端安装的避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施
B．超高压带电作业的工人穿戴的用包含金属丝织物制成的工作服可以起到静电屏蔽的作用
C．法拉第首先提出了电荷周围存在电场的观点
D．库仑通过库仑扭秤实验测得元电荷e的数值
10．下列说法正确的是
A．物体所带的电荷量可以为
B．不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷
C．摩擦起电的过程，是靠摩擦产生了电荷
D．利用静电感应使金属导体带电，实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体
11．如图所示，一个枕形导体AB原来不带电，将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电荷量为Q，与AB的中心O的距离为R．由于静电感应，在导体AB的两端分别出现感应电荷．当达到静电平衡时( )
A．导体A端的电势高于B端的电势
B．导体的感应电荷在O点产生的场强为，方向向左
C．点电荷–Q在导体的中心O的场强为零
D．撤去点电荷–Q后，导体带上了正电荷
12．如图所示，一个不带电的枕形导体，固定在绝缘支架上，左端通过开关S接地，A、B是导体内部的两点，当开关S断开时，将带正电的小球置于导体左侧．下列说法正确的是
A．A、B两点的电场强度相等，且都不为零
B．A、B两点的电场强度不相等
C．导体上的感应电荷在A、B两点的电场强度大小相等
D．当开关S闭合时，电子沿导线从大地向导体移动
13．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
14．下列有关静电现象的说法，正确的是（　　）
A．摩擦起电创造了电荷
B．避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施
C．某些小汽车顶上有一根露在外面的小天线是用来避免雷击的
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
15．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
16．如图所示，设体操娃带正电，游泳娃带负电，他们与大地间有绝缘物质，将它们用导体棒连接的瞬间，就一系列问题两娃发生了争执，你认为下列说法正确的是（ ）
体操娃说，电流表指针偏转，有瞬时电流
B．游泳娃说，电流表指针不偏转，无电流
C．体操娃说，最终我们是等势体
D．游泳娃说，最终导体棒内的电场强度等于零
二、填空题
17．如图所示，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球，两个导体开始时互相接触且对地绝缘。
（1）为了使两球带上等量异号电荷，应___________。
A．先移走棒，再把两球分开 B．先把两球分开，再移走棒。
（2）使棒与甲球瞬时接触，再移走棒，导体甲带___________电；导体乙带________。
（3）先使甲球瞬时接地，再移走棒，导体甲带_________电；导体乙带________电。
18．有一绝缘空心金属球A，带有的正电荷，一个有绝缘柄的金属小球B，带有的负电荷，若把B球跟A球的内壁相接触，如图所示，则B球上电量为_________C，A球上电荷量为________C。
19．静电平衡状态下导体的电场和电荷分布
（1）静电感应现象：处于电场中的导体，由于___________的作用，电荷出现___________的现象。
（2）静电平衡状态：导体中（包括表面上）没有电荷___________的状态。
（3）静电平衡状态的特征
a.处于静电平衡状态的导体，内部的电场强度___________。
b.处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的电场强度方向必跟该点的表面___________。
c.处于静电平衡状态的整个导体是个___________，导体的表面为___________。
（4）导体上电荷的分布
a.导体___________没有电荷，电荷只分布在导体的___________。
b.在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）_________，_________的位置几乎没有电荷。
20．带电量分别为+Q和－Q的两个点电荷相距R放置，在两点电荷连线上，横放一个不带电的导体棒，如图所示．静电平衡后，导体棒上的感应电荷产生的电场在两点电荷连线中点处的电场强度的大小为___________，方向是____________．
综合题
21．静电屏蔽是怎样起到屏蔽作用的？
22．如图所示，在桌上放两摞书，把一块洁净的玻璃板垫起来，使玻璃板离开桌面，在宽的纸条上画出各种舞姿的人形，用剪刀把它们剪下来，放在玻璃板下面，然后用一块硬泡沫塑料在玻璃板上摩擦，就可以看到小纸人翩翩起舞了。请回答：
（1）小纸人为什么会翩翩起舞？
（2）如果实验前用一根火柴把“跳舞区”烤一烤，实验效果更好，此现象说明了什么？
（3）如果向“跳舞区”哈一口气，小纸人跳得就不活跃了，此现象说明了什么？
（4）通过实验现象，找出一种防止静电的方法。
23．如图所示，一个原来不带电的半径为r的金属球放在绝缘支架上，其水平左侧放置一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球左端的距离为2r。
（1）分析在金属球上感应电荷的分布情况；
（2）求点电荷+Q在金属球球心O点处产生的场强大小E0；
（3）求金属球上感应电荷在球心O点处产生的场强大小E＇，并说明方向。
24．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】
A．电场强度由电场本身决定，而电势的确定，需要先规定零电势点。所以这两个物理量没有直接的联系。故电场强度为零的地方，电势不一定为零。故A错误，与题意相符；
B．电势降落最快的方向是场强的方向，所以电势降低的方向不一定是场强的方向。故B正确，与题意不符；
C．打雷时待在汽车里比待在木屋里要安全，是因为汽车的外壳能起到静电屏蔽的作用。故C正确，与题意不符；
D．避雷针能起到避雷作用，其原理是尖端放电。故D正确，与题意不符。
故选A。
2．B
【详解】
当管内接通静电高压时，管内存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子。负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电。因此，带电尘粒在电场力的作用下，向管壁移动，并附在管壁上，这样，消除了烟尘中的尘粒。故B正确，ACD错误。
故选B。
3．C
【详解】
A项：生活中的水属导体，用湿抹布擦正在发光的灯泡容易引发触电，故A错误；
B项：发现有人触电，应先切断电源，再进行施救，若立即用手去拉，容易使施救者也触电，故B错误；
C项：洗衣机的金属外壳使用时必须接地，这样可防止用电器因漏电而触电，故C正确；
D项：家庭电路中，电灯的开关应接在火线和灯泡之间，这样断开开关时，灯泡处才不会有电，故D错误．
故应选C．
4．C
【详解】
A．电场强度与电势没有决定关系，电场强度为零的地方，电势不一定为零，故A错误；
BC．任何物体所带电荷量均为元电荷电荷量的整数倍，即为的整数倍，所以物体带电的电荷量不可能为，故B错误，C正确；
D．电工工作时，穿金属衣服能够起到静电屏蔽的作用，更安全，故D错误。
故选C。
5．D
【详解】
金属球内部处于静电平衡状态，故合场强处处为零。所以感应电荷在球心处产生的场强应和点电荷Q产生的场强大小相等，即
故ABC错误；D正确；
故选D。
6．B
【详解】
利用光学系统将原稿上字迹的像成在硒鼓上，硒鼓上字迹的像是没有光照射的地方，保持着正电荷，而其他地方受到了光线照射，正电荷被导走，所以B正确，ACD错误。
故选B。
7．A
【详解】
试题分析：飞机机轮用导电橡胶制成、织地毯时夹一些不锈钢丝、油罐车拖一条铁链，都是为了消除静电，BCD错；故选A
8．B
【详解】
AB．把带正电的物体C移近导体A，由于静电感应，此时A带负电，带正电，故A错误，B正确；
C．移开，A、仍然接触，A、上的异种电荷中和，A、均不带电，金属箔片闭合，故C错误；
D．把导体A、分开，再移开，则此时A带负电，带正电，A、上的金属箔片仍然张开，故D错误。
故选B。
9．D
【详解】
试题分析：避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物物等避免雷击的装置．在高大建筑物顶端安装一根金属棒，用金属线与埋在地下的一块金属板连接起来，利用金属棒的尖端放电，使云层所带的电和地上的电中和，从而不会引发事故．故A正确．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B正确．在对电场的研究中，法拉第首先提出了电荷周围存在电场的观点．故C正确；库仑通过库仑扭秤实验测得静电常数k的数值，选项D错误；本题选择不正确的，故选D．
10．D
【详解】
物体所带的电荷量不能为任意实数，只能为元电荷即1.60×10-9C的整数倍，所以物体所带的电荷量不可能为2×10-19 C，故A错误；不带电的物体，并不是没有正、负电荷，而是没有多余的电荷，故B错误；摩擦起电是自由电荷转移后，导致物体有多余电荷，从而使物体带上电，故C错误；静电感应带电，实质上是导体中的自由电子在电场中受到的电场力作用下，远离或靠近带电体，故D正确．所以D正确，ABC错误．
11．B
【详解】
A、当达到静电平衡时整个导体是一个等势体，则导体A端电势等于B端电势；故A错误.
B、C、当达到静电平衡时导体中心O点的场强为0；枕形导体两端的感应电荷在导体中心O点的场强大小与点电荷-Q产生的场强大小相等，为；方向相反，为水平向左；故B正确，C错误.
D、撤去点电荷-Q后，两端的感应电荷重新恢复到原状，导体恢复到不带电的状态；故D错误.
故选B.
12．D
【详解】
AB．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．因此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，静电平衡时内部电场强度处处为零，电势相等，故A和B均错误.
C．场强在枕形导体内部处处为零，是因为点电荷的产生电场强度与感应电荷产生的电场强度大小相等、方向相反引起的，点电荷的产生电场在A点的场强大于在B点的场强，所以感应电荷在A点产生的附加电场较大，即有 E′A＞E′B，故C错误．
D．当电键S闭合时，电子从大地沿导线移向导体中和枕形导体右端的正电荷，相当于右端正电荷流向远端，故D正确．
13．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
14．BD
【详解】
A．摩擦起电的本质是微观带电粒子在物体之间或物体内部转移，而不是创造出了电荷，故A错误；
B．避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施，故B正确；
C．某些小汽车顶上有一根露在外面的小天线是无线电接收天线，不是避雷针，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，从而起到静电屏蔽的作用，故D正确。
故选BD。
15．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。
16．ACD
【详解】
开始时两娃因电势不等，存在电势差，所以电流表指针偏转，有瞬时电流，正负电荷中和完毕，它们最终成为等势体，导体棒内的电场强度等于零
故选ACD。
17． B 负 负 正 正
【详解】
(1)根据静电感应可知，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球时，在两个导体球上分别感应出等量的异号电荷，此时先把两球分开，再移走棒。就会使两球带上等量异号电荷；
(2)使棒与甲球瞬时接触，再移走棒，会使两导体球均带上负电荷；
(3)先使甲球瞬时接地，会使两球瞬间与大地连为一体，此时导体球上感应出的负电荷会导入大地，再移走棒，两球均带正电荷。
18． 0
【详解】
若把B球跟A球的内壁相接触，则B球上的负电荷将转移到A球壳的外表面与原来带的正电荷中和，则B球上带电量为0，A球上电荷量为。
19． 电场力 重新分布 .定向移动 处处为零 垂直 等势体 等势面 内部 表面 越大 凹陷
【详解】
（静电感应现象：处于电场中的导体，由于电场力的作用，电荷出现重新分布的现象；
静电平衡状态：导体中（包括表面上）没有电荷定向移动的状态；
处于静电平衡状态的导体，内部的电场强度处处为零；
处于静电平衡状态的导体为一个等势体，则外部表面附近任何一点的电场强度方向必跟该点的表面垂直；
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；
导体内部没有定向移动的电荷，电荷只分布在导体的表面；
在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大， 凹陷的位置几乎没有电荷。
20． 8kQ/R2 向右
【详解】
试题分析：带电量分别为+Q和-Q的两个点电荷相距R，在两点电荷连线中点O处产生的场强为：
，方向向左；由于静电屏蔽，两点电荷连线中点O处合场强为零，故导体棒上感应电荷产生的电场在两点电荷连线中点处的场强为：方向向右．
21．见解析
【解析】
处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零，即使导体壳外有电场，由于壳内电场强度保持为0，外电场对壳内的物体不会产生影响．
22．（1）因为泡沫塑料摩擦玻璃板，会使玻璃板带电，带电玻璃板能吸引轻小的“小纸人”，由于玻璃板上的电荷量不断变化，小纸人受力不断变化使小纸人翩翩起舞；（2）用火柴烤一烤跳舞区，跳舞区的绝缘效果加强，电荷不易导走，故实验效果则更好；（3）向跳舞区哈气，跳舞区的绝缘效果明显下降，玻璃板带的电荷会被导走，电荷量减小，小纸人也就不活跃了；（4）该实验若用导线将玻璃板接地，则小纸人不再跳舞，因此要防止静电，可将产生静电的物体接地。
【详解】
（1）因为泡沫塑料摩擦玻璃板，会使玻璃板带电，带电玻璃板能吸引轻小的“小纸人”，由于玻璃板上的电荷量不断变化，小纸人受力不断变化使小纸人翩翩起舞；
（2）用火柴烤一烤跳舞区，跳舞区的绝缘效果加强，电荷不易导走，故实验效果则更好；
（3）向跳舞区哈气，跳舞区的绝缘效果明显下降，玻璃板带的电荷会被导走，电荷量减小，小纸人也就不活跃了；
（4）该实验若用导线将玻璃板接地，则小纸人不再跳舞，因此要防止静电，可将产生静电的物体接地。
23．（1）左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷；（2）；（3），方向向左
【详解】
（1）在金属球的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷；
（2）设在O放置一检验电荷q，+Q与q间的库仑力为
由场强定义得
（3）由于静电平衡后，O点的合场强为0，
所以感应电荷在O点处产生的场强E＇与E0等大反向，即
方向向左。
24．
【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