1.5、静电的利用与防护
一、选择题(共16题)
1.下列事例中属于静电应用的有( )
A.油罐车拖一条铁链 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.静电复印
2.电视机正在播放,若让一小纸片靠近它的屏幕, 你认为以下哪一种说法是有道理的( )
A.没有什么异常现象,小纸片飘落
B.小纸片被吸引, 因为屏幕有磁性
C.小纸片被吸引, 因为屏幕带静电
D.小纸片被排斥, 因为屏幕带静电
3.如图所示,A是带正电的小球,B为不带电的导体,A、B均放在绝缘支架上,M、N是导体B中的两点。当导体B达到静电平衡后,下列说法正确的是( )
A.左端感应出正电荷,右端感应出负电荷 B.M、N两点电场强度大小的关系为EM>EN
C.M、N两点电场强度大小的关系为EM=EN D.若把A移走,则左端和右端仍显电性
4.电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,下列说法正确的是
A.铜丝编织的衣服不易被拉破,所以用铜丝编织
B.铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用
C.电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用
D.电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用
5.如图四种仪器中,对电现象的利用,其原理不同于其它三种的是( )
A.静电除尘器 B.静电复印机
C.电蚊拍 D.静电植绒仪
6.如图所示,P是一个带电体,N是一个不带电的金属空腔,在哪种情况中,放在绝缘板上的小纸屑S不会被P吸引( )
A.①③ B.②③ C.②④ D.③④
7.如图所示,将一个带正电的小球放在本身不带电的导体靠近端一侧,由于静电感应,导体的A、B两端分别出现负、正感应电荷。则以下说法中正确的是( )
A.端接一下地,导体将带正电荷
B.端接一下地,导体将带负电荷
C.因为两端有电荷,所以导体内部的电场强度不为0
D.导体上的感应电荷在导体内部产生的电场强度为0
8.关于静电现象,下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电现象说明通过做功可以创造出电荷
B.摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程
C.验电器可以测量物体带电量的多少
D.日常生活中见到的所有静电现象都是有危害的
9.避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是( )
A.云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地
B.避雷针的尖端向云层放电,中和了云层中的电荷
C.云层与避雷针发生摩擦,避雷针上产生了电荷
D.以上解释都不正确
10.图中甲图和乙图分别为研究静电平衡内外部导体的电荷分布情况的实验,下列说法正确的是( )
A.处于静电平衡的导体,其内部导体部分没有任何电荷,原子里面电荷带电量都为零
B.处于静电平衡的导体,净电荷一定分布在其外表面,且外表面一定带同种电荷
C.处于静电平衡的导体,其内部感应电荷产生的场强一定为零
D.处于静电平衡的导体,其导体内部的场强一定为零
11.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( )
A.球内各处电势均为零 B.球内电极产生的电场方向沿球半径向外
C.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
12.如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体和,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体、下部的金属箔均是闭合的。下列关于实验现象描述中正确的是( )
A.把带正电荷的物体移近导体稳定后,、下部的金属箔都会张开
B.把带正电荷的物体移近导体稳定后,只有下部的金属箔张开
C.把带正电荷的物体移近导体后,再把向右移动稍许使其与分开,稳定后下部的金属箔都还是张开的、下部的金属箔是闭合的
D.把带正电荷的物体移近导体后,再把向右移动稍许使其与分开,稳定后、下部的金属箔都闭合
13.一对不带电的导体M、N彼此接触(它们均与地绝缘),把带正电荷的物体P移近M,如图所示,当M、N达到静电平衡后( )
A.M带正电,M的电势比N高 B.M带负电,N的电势比M高
C.M带负电,M、N电势相等 D.M带正电,M、N电势相等
14.如图所示,A是带正电的球,B为不带电的导体,A、B均放在绝缘支架上,M、N是导体B中的两点,以无限远处为电势零点,当导体B达到静电平衡后,说法正确的是( )
A.M、N两点电场强度大小的关系为EM=EN=0
B.M、N两点电势高低的关系为
C.M、N两点电势高低的关系为
D.感应电荷在M、N两点产生的电场强度为
15.以下说法中正确的是( )
A.印刷厂里,纸页之间的摩擦起电会使纸页粘在一起
B.干净的人造纤维服装,穿不了多大工夫就会蒙上一层灰尘,是由于静电吸引尘埃的缘故
C.在地毯上夹杂的不锈钢丝导电纤维,是为了防止静电的危害
D.油罐车有一条拖在地上的铁链,这根铁链是油罐车的标记,没有其他作用
16.图为科技馆里一个趣味体验项目的照片和简化图,核心装置为一个金属球,在干燥的空气里,体验者双脚站在绝缘凳上,手(图中为右手)按在金属球上,并与周围其他物体保持远离。一条特殊传送带(图中未画出)给金属球不断地输送电荷,过一段时间后,体验者的头发便会四处散开,甚至倒立,十分有趣,在此状态下,下列分析正确的是( )
A.若用左手也去摸金属球,会被电击
B.若用左手与旁边的观众握手,会被电击
C.若将右手离开金属球,则头发会立刻恢复常态
D.若将右手离开金属球而且走下绝缘凳,头发会立刻恢复常态
二、填空题
17.一个带绝缘底座的空心金属球A带有4×10﹣8C的正电荷,上端开有适当小孔;有绝缘柄的金属小球B带有2×10﹣8C的负电荷,使B球和A球内壁接触,如图所示,则A、B带电量分别为QA=_____ C,QB=_____.
18.判断下列说法的正误.
(1)处于静电平衡状态下的导体内部的外加电场与附加电场的矢量和为零,即导体内部的电场强度处处为零.( )
(2)静电平衡时,导体内部表现为电中性,电荷都分布在外表面,导体内部没有净剩电荷.( )
(3)一个孤立的带电体,在自身所带电荷的电场中,处于静电平衡状态,不具有静电平衡的特点.( )
(4)用金属网把验电器罩起来,再使带电金属球靠近验电器,则验电器箔片能张开.( )
(5)电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,目的是铜丝衣服有屏蔽作用,使体内场强为零.( )
19.如图所示,导体棒AB靠近带正电的导体Q放置.用手接触B端,移去手指再移去Q,AB带何种电荷______(填正电荷或负电荷).若手的接触点改在A端,AB带何种电荷______.(填正电荷或负电荷)
20.如图所示,在靠近空心金属筒A处,有一个接地的金属球B,把带负电的金属小球C放入A筒内,下列各情况下指出B球是否带电,带电性质:
(1)C球不接触A筒内壁,此时B________;
(2)C球接触A筒内壁,此时B_________;
(3)C球不接触A筒内壁而将A筒接地,此时B_________;
(4)C球不接触A内壁,而将A短时间接地后再移去C,此时B_____.
三、综合题
21.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?
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,在工厂里,靠近传送带的工人经常受到电击.经研究发现,这是由于传送带在传送过程中带上了电.
(1)为什么靠近传送带的物体也会带电?
(2)你可以用什么方法来解决电击问题?
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.D
【详解】
A.油罐车拖一条铁链是防止静电,故A错误;
B.飞机机轮用导电橡胶制成是为了将产生的静电及时导出,是防止静电,故B错误;
C.织地毯时夹一些不锈钢丝,是有效地导出所产生的静电,故C错误;
D.静电复印是静电的利用,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】
屏幕位置积累了电荷,小纸片会被吸引,因为屏幕带静电。
故选C。
3.C
【详解】
A.根据静电感应原理,当导体B达到静电平衡后,左端感应出负电荷,右端感应出正电荷,故A错误;
BC.当导体B达到静电平衡后,其内部电场强度处处为0,故M、N两点电场强度大小相等,故B错误,C正确;
D.若把A移走,则左端和右端电荷中和,不显电性,故D错误。
故选C。
4.D
【详解】
试题分析:电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,电工被铜丝编织的衣服所包裹,当有外电场时,由于静电屏蔽作用,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用,故选D.
5.C
【详解】
静电除尘器、静电复印机和静电植绒仪都是利用静电原理工作的;而电蚊拍一般使用2.4V镍氢电池,工作时电网瞬间产生1850V直流高压电(电流小于10mA,对人畜无害),能将蚊虫吸入电网电毙,所以电蚊拍的原理不同于其它三种。
故选C。
6.A
【详解】
①. 当负电荷放在金属壳外时,使金属壳上端带正电荷,下端带负电荷,两端出现电压,导致感应电场与外电场相叠加,所以内部电场强度为零.因此绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引,故①正确;
②. 当负电荷放在金属壳内时,使金属壳内部带正电荷,外部带负电荷,导致出现感应电场.从而使得绝缘板上的小纸屑(图中S)会被吸引,故②错误;
③. 当负电荷放在金属壳内时,由于接地,则使金属壳外不带电,所以外部没有电场,从而使得绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引,故③正确;
④. 当负电荷放在金属壳外时,使金属壳上端带正电荷,下端带负电,导致出现感应电场.从而使得绝缘板上的小纸屑(图中S)会被吸引,故④错误.
本题选择小纸屑S不会被P吸引的,故选A
7.B
【详解】
AB.达到静电平衡状态以后,A处带负电,B处带正电,当A端接一下地,会使大地的电子流入枕形导体,导体B处电荷被中和,则导体将带负电。故A错误,B正确;
CD.达到静电平衡状态以后,导体内部的电场场强处处为0,导体上的感应电荷在导体内部产生的场强不为零。故CD错误。
故选B。
8.B
【详解】
A. 摩擦起电现象是电荷的转移,不是创造出的电荷,选项A错误;
B. 摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程,选项B正确;
C. 验电器只能检验物体是否带电,不可以测量物体带电量的多少,选项C错误;
D. 静电现象并不是都是有害的,例如静电复印等,选项D错误。
故选B。
9.B
【详解】
带电荷的云层靠近避雷针时,在避雷针尖端感应出与云层相反的电荷,达到一定程度就会向空中放电,中和云层中的电荷,从而避免遭受雷击,故B正确,ACD错误。
故选B。
10.D
【详解】
A.处于静电平衡的导体,其内部导体部分的净电荷一定为零,原子里面正负电荷带电量相等,总电量为零,A错误;
B.处于静电平衡的导体,净电荷一定分布在其外表面,外表面可能带同种电荷也可能带异种电荷,B错误;
CD.处于静电平衡的导体,其内部感应电荷产生的场强与原电场的合场强一定为零,C错误,D正确。
故选D。
11.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。
12.A
【详解】
感应带电,这是使物体带电的一种方法,根据异种电荷互相吸引的原理可以知道,靠近的一端会带异种电荷,金属导体处在正电荷的电场中,因为静电感应现象,导体B的右端要感应出正电荷,在导体A的左端会出现负电荷,所以导体两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电,A正确,B错误;把带正电荷的物体C移近导体A后,把A和B分开,A带负电,B带正电,金属箔还是张开,CD错误.故选A.
13.C
【详解】
感应带电,这是使物体带电的一种方法,根据异种电荷互相吸引的原理可知,靠近的一端会带异种电荷,金属导体处在正电荷的电场中,由于静电感应现象,M带负电,N带正电,处于静电平衡的导体,其整体是等势体,故
故选C。
14.AD
【详解】
AD.M、N两点的场强为导体球与B上感应电荷在这两处的场强之和,处于静电平衡的导体,合场强的大小为处处为零,即有
而带电球A在M、N两点产生的场强不同,故B上感应电荷在M、N两点产生的电场强度不相等,根据点电荷电场强度公式
可知,离A越远,电场强度越小,则感应电荷在M、N两点产生的电场强度
故AD正确;
BC.处于静电平衡的导体,其整体是等势体,所以
故BC错误。
故选AD。
15.ABC
【详解】
A.印刷厂里,纸页之间的摩擦起电会使纸页之间相互吸引而粘在一起,选项A正确;
B.干净的人造纤维服装,穿不了多大工夫就会蒙上一层灰尘,是由于静电吸引尘埃的缘故,选项B正确;
C.在地毯上夹杂的不锈钢丝导电纤维,是为了防止静电的危害,选项C正确;
D.油罐车有一条拖在地上的铁链,这根铁链不是油罐车的标记,而是为了防止静电,通过铁链把静电传导到地面,故D错误。
故选ABC。
16.BD
【详解】
A.因为左右两手的电势相等,故若用左手也去摸金属球,不会有电流产生,不会被电击,选项A错误;
B.若用左手与旁边的观众握手,因为与旁边的人有电势差,故会有电流产生,通过人体会被电击,选项B正确;
C.若将右手离开金属球,电荷不会转移,则头发仍然直立,选项C错误;
D.若将右手离开金属球而且走下绝缘凳,则电荷将进入大地,人体将不再带点,头发会立刻恢复常态,选项D正确;
故选BD。
17. 2×10﹣8 0
【详解】
试题分析:由于A、B带异种电荷,接触以后,要先中和掉一部分电荷,中和以后可以把A、B看做一个整体,对于这个整体来说,由于静电感应它的内壁和B球将无净电荷的分布.所以QA=2×10﹣8 C,QB=0.
18. 正确 正确 错误 错误 正确
【详解】
略
19. 负电荷 负电荷
【详解】
导体棒AB在带正电的小球附近时,导体棒上的自由电子会向导体棒的左边运动,导体棒的左端因有了多余的电子而带负电,右端因缺少电子而带正电;而当手碰在导体棒上,不论是A端还是B端时,因人体和导体棒都是导体,会使人体和大地的电子流入导体棒;移去手指再移去Q后,导体棒因有了多余的电子而带负电.
20. 正电 正电 不带电 带负电
【详解】
(1)带负电的小球C放在A球中央时,A的内侧感应出正电,外侧带负电,当B靠近A时,靠近A的一端就会感应出正电,所以B带正电;
(2)C球接触A筒内壁,此时负电荷将分布在A的外壁,当B靠近A时,靠近A的一端就会感应出正电,所以B带正电;
(3)C球不接触A内壁,而将A接地, A外侧的电子被导走,A的外侧没有电场,起到静电屏蔽的作用,所以B不带电;
(4)C球不接触A内壁,而将A短时间接地,接地的过程中A外侧的电子被导走,A带上了正电荷,后再移去C,A上的正电荷又转移到外侧,当B靠近A时,靠近A的一端就会感应出负电,所以B带负电。
21.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。
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)见解析;(2)见解析
【解析】
(1)传送带因为与被传送的物体间发生摩擦而带电,靠近传送带的物体因为感应也带上电。
(2)要避免这种电击,可以把导体材料如金属丝等掺到传送带材料中,让传送带变成导体,或者用导体制造传送带,再用适当的方法把传送带接地,静电便不会积累,工人也不会再遭电击。
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