9.4静电的防止与利用 练习（word版含答案）

人教版必修第三册 9.4 静电的防止与利用
一、单选题
1．如图是某一带电导体周围的电场线与等势面，A、B是同一等势面上的两点，C是另一等势面上的一点。下列说法不正确的是（　　）
A．带电导体内部的场强处处为零
B．A、B两点的电势均高于C点的电势
C．若给带电导体所在空间外加一个电场，则带电导体依然是等势体，且电势一定为零
D．正电荷从A点沿虚线移到C点的过程中电场力做正功，电势能减小
2．处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，利用此原理可以进行静电除尘。如图所示是一个用来研究静电除尘的实验装置，铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升。关于这个现象，下列说法正确的是（　　）
A．烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上
B．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小
C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大
D．同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越大
3．如图所示是用一种新颖的“静电"绝缘纤维布制成的预防新型冠状病毒肺炎口罩。熔喷布经驻极工艺，表面带有电荷，它能阻隔几微米的病毒，这种静电的阻隔作用属于（　　）
A．静电感应 B．摩擦起电 C．静电吸附 D．电磁感应
4．下列关于静电的说法中错误的是（　　）
A．静电植绒是利用异种电荷相互吸引而使绒毛吸附在底料上
B．复印机是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上
C．电疗针灸是静电在医学上的应用
D．飞机轮胎用导电橡胶制成，是为了避免静电对飞机造成的危害
5．法拉第笼是一个由金属制成的球形状笼子，与大地连通。当高压电源通过限流电阻将10万伏直流高压输送给放电杆，放电杆尖端靠近笼体时，出现放电火花。如图所示，体验者进入笼体后关闭笼门，操作员接通电源，用放电杆进行放电演示。下列说法正确的是（　　）
A．法拉第笼上的感应电荷均匀分布在笼体外表面上
B．法拉第笼内部任意两点间的电势差为零
C．法拉第笼上的感应电荷在笼内产生的电场强度为零
D．同一带电粒子在法拉第笼外的电势能大于在法拉第笼内部的电势能
6．野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，这个稀疏的金属“网”所起的作用是（　　）
A．防止输电线脱落
B．增加输电线的强度
C．把高压线屏蔽起来，使其免遭雷击
D．防止输电线漏电
7．小黄在暑假旅游坐飞机时发现飞机尾翼尖端处有些很细的针，如图所示。这些细针的功能最有可能的是（　　）
A．扰乱空气流 B．发射与地面飞机场联系的电磁波
C．预防雷电击中高空飞行的飞机 D．释放高速飞行与空气摩擦时产生的静电
8．如图所示，先用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带正电金属球靠近金属网。下列说法中正确的是（　　）
A．验电器的金属球带负电
B．若将金属网接地，箔片会张开
C．金属网罩和带正电的金属球电势相等
D．拿掉金属网，验电器的箔片会张开
9．下列关于静电复印机在工作过程中的说法正确的是（　　）
A．墨粉带正电 B．硒鼓上“静电潜像”带正电
C．复印过程中，白纸不带电 D．充电时让硒鼓表面带上负电
10．避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中央的竖直黑线AB代表了避雷针，CD为水平地面，M、N、P是电场中三个点，其中M、P关于AB直线对称的两个点，下列说法正确的是（　　）
A．N点的电势比M点的电势高
B．M点的场强和P点的场强相同
C．一个试探电荷从M点到N点，电场力做负功
D．通常取CD的电势为零，且其表面附近的电场线和地面垂直
11．低碳环保是我们追求的生活方式。如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，当铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机，蚊香产生的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升。关于这个现象，下列说法中正确的是（　　）
A．烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上
B．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大
C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小
D．同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越大
12．关于电场中的一些概念，有如下一些说法，其中正确的是（　　）
A．电荷在某点的电势能越大，则那点的电势一定高
B．等势面上各点的场强方向不一定相同，但场强大小一定相同
C．电场中某两点之间的电势差由电场决定，与零电势点的选择无关
D．处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，电势也都为零
13．在一些较高的建筑物上安装避雷针，有关建筑物能够避免被雷击的原因是（　　）
A．避雷针与建筑物构成一个很大的电容器可以存储大量电荷
B．避雷针尖端产生的感应电荷向云层放电，中和了云层中的电荷
C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地
D．以上说法都不对
14．下列现象不属于摩擦起电的是（　　）
A．将被绸子摩擦过的玻璃棒靠近纸屑，纸屑被吸起
B．在干燥的冬季脱毛衣时，会听到轻微的“噼啪”声
C．擦黑板时粉笔灰纷纷飞扬，四处飘落
D．穿着化纤类织物的裤子走路时，裤腿上常容易吸附灰尘
15．下列说法中，你认为正确的是（　　）
A．
B．摩擦起电说明通过做功可以创造电荷，不遵守电荷守恒定律
C．只要是均匀的球形带电体，不管球的大小，都能被看成点电荷
D．油罐车下部拖一条铁链是避免静电的积累，防止静电的危害
二、填空题
16．长为l的导体棒原来不带电，现将一电荷量为的点电荷放在与棒的左端距离为R的地方，如图所示达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内距左端处产生的场强 ______ ，方向______ ．
17．静电的应用有多种，如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印，它们共同的物理原理是：让带电的物质微粒在___________力作用下，“奔向”并吸附到___________电极上。
18．把原来不带电的金属球壳B的外表面不接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡后，则B的外表面带________ 电，若将金属球壳B的外表面接地，B的内、外表面电势____________________________ ．（选填“相等”或“不相等”）
三、解答题
19．在天气干燥的季节，脱掉外衣后再去摸金属门把手时，常常会被电一下。这是为什么？
20．在一个导体尖端附近放一根点燃的蜡烛，当我们不断地给导体充电时，火焰就好像被风吹动一样朝背离尖端的方向偏斜。应用尖端放电解释这一现象。
21．避雷针是利用尖端放电保护建筑物的一种设施，其原理是什么？
22．如图所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连．开始，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出．当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到，不再有烟从玻璃管中冒出来了．过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘．
请思考一下：这是什么原因？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．处于静电平衡的导体，内部没有电场线，它的内部的电场强度一定是0，故A正确；
B．沿电场线方向电势降低，A、B两点的电势均高于C点的电势，故B正确；
C．若给带电导体所在空间外加一个电场，则带电导体依然是等势体，但电势不一定为零，故C错误；
D．正电荷从A点沿虚线移到C点的过程中电场力与位移夹角小于90°，做正功，电势能减小，故D正确。
本题选择错误的，故选C。
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．在铝板和缝被针中间形成强电场，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，烟尘吸附电子带负电，而被吸附到铝板上，A错误；
BC．由于静电力做功，同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大， B错误C正确；
D．由于离铝板越近，电场强度越小，同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越小，D错误。
故选C。
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
静电能吸引轻小物体，含有病毒的飞沫靠近熔喷布后，会被静电吸附在表面，无法通过，从而起到隔离病毒的作用，故C正确，ABD错误。
故选C。
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
AB．静电植绒和复印机是利用异种电荷间的吸引力来工作的，属于静电的利用，AB正确；
C．电疗针灸是利用经络学原理，生物电效应对人体进行保健和辅助治疗，C错误；
D．飞机在起飞和降落时与地面有摩擦，利用导电橡胶制成轮胎可以把静电导走，D正确。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
A．法拉第笼上的感应电荷在笼体外表面上分布不均匀，离放电杆尖端越近和越远处电荷密度越大，A错误；
B．处于静电平衡状态的导体是个等势体，又因为金属笼子与大地相通，所以笼子上及法拉第笼内部各点的电势均等于零，所以法拉第笼内部任意两点间的电势差为零，B正确；
C．法拉第笼上的感应电荷与放电杆尖端上的电荷在笼内的合场强等于零，所以法拉第笼上的感应电荷在笼内产生的电场强度不等于零，C错误；
D．由于带电粒子和法拉第笼的电性未知，所以无法比较同一带电粒子在法拉第笼外的电势能与在法拉第笼内部的电势能的大小，D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
外高压输电线在三条输电线的上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，起到静电屏蔽的作用；把高压线屏蔽起来，免遭雷击。
故选C。
7．D
【解析】
【分析】
【详解】
飞机高速飞行时与空气摩擦产生静电，电荷在越尖锐的地方分布越多，从而可以通过尖端放电将静电释放出去。
故选D。
8．D
【解析】
【详解】
A．用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，故用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，金属球不带电，A错误；
B．根据静电屏蔽可知，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，金属球不带电，箔片不张开，B错误；
C．静电屏蔽时，金属网罩内部电场强度为零，故金属网罩和带正电的金属球电势不相等，C错误；
D．拿掉金属网后，由于感应起电，验电器的箔片会张开，D正确。
故选D。
9．B
【解析】
【详解】
静电复印机工作时硒鼓带正电，墨粉带负电，充电时让硒鼓表面带上正电，复印过程白纸会带上电荷。
故选B。
10．D
【解析】
【详解】
A．沿电场线电势降低，可知N点的电势比M点的电势低，选项A错误；
B．场强是矢量，场强方向在电场线的切线方向上，由图可知两点切线方向不同，所以M点的场强和P点的场强不同，选项B错误；
C．由于试探电荷电性未知，所以从M点到N点电场力做功无法判断，选项C错误；
D．电场线与等势面垂直，则地面CD为等势面，则其表面附近的电场线和地面垂直，选项D正确。
故选D。
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．中性空气分子在强电场中被电离成电子和带正电的离子，烟尘颗粒吸附电子后带上负电，在电场力作用下向铝板做加速运动，故AC错误；B正确；
D．因铝板与缝被针间的电场线形状相当于横向放置的锥形体，离铝板越近，电场线越稀疏，电场强度越小，烟尘颗粒受电场力越小，加速度越小，故D错误。
故选B。
12．C
【解析】
【详解】
A．正电荷在某点的电势能大，则那点的电势一定高，若负电荷在某点的电势能越大，则电势低，故A错误；
B．电场线与等势面垂直，等势面上各点场强方向和大小都不一定相同，故B错误；
C．由电势差的关系
可知电场中某两点之间的电势差由电场决定，与零电势点的选择无关，故C正确；
D．处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，为一个等势体，但是电势不一定为零，故D错误。
故选C。
13．B
【解析】
【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，减少建筑物上的感应电荷的积累，使建筑物免遭雷击，其原理为尖端放电。
故选B。
14．C
【解析】
【详解】
A．将被绸子摩擦过的玻璃棒靠近纸屑，纸屑被吸起，属于摩擦起电现象，故A不符合题意；
B．在干燥的天气中脱毛衣时，毛衣与里面的衣服摩擦，使它们带有异种电荷，电荷放电，发出“噼啪”声，属于摩擦起电现象，故B不符合题意；
C．擦黑板时粉笔灰四处飘落是力改变了粉笔灰的运动状态，不属于摩擦起电现象，故C符合题意；
D．化纤的衣服和皮肤摩擦带电，带电的衣服吸引轻小的灰尘，属于摩擦起电现象，故D不符合题意。
故选C。
15．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．两个能量的单位焦耳与电子伏之间的关系为 ，A错误；
B．摩擦起电可以让原先不带电的两个不同的物体带电，说明了电荷被转移，而不可以被创造，是遵守电荷守恒定律，B错误；
C．带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定的，与自身大小形状无具体关系，当带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可以看作点电荷，C错误；
D．油罐车下部拖一条铁链是避免静电的积累，防止静电的危害，D正确。
故选D。
16． 水平向右
【解析】
【详解】
水平导体棒当达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内距离左端L处产生的场强大小与一带电量为 q的点电荷在该处产生的电场强度大小相等，则有：；由于该处的电场强度为零，所以方向与一带电量为 q的点电荷在该处产生的电场强度的方向相反，即水平向右．
【点睛】根据静电平衡可知，达到静电平衡后，感应电荷产生的附加电场与外面的电场大小相等，方向相反，所以导体内部场强处处为0，同一个导体为等势体，导体上的电势处处相等．然后在结合库仑定律解答即可．
17． 电场 正
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印，它们共同的物理原理是：先让材料的小颗粒带上负电，然后让带电的物质微粒在电场力作用下，“奔向”并吸附到正电极上。
18． 正电 相等
【解析】
【详解】
将一带正电的小球A从小孔中放入不带电的金属球壳B内，但不与B发生接触，由于静电感应，球壳B的内表面被A感应出负电荷，球壳B整体不带电，所以B的外表面带正电．
处于静电平衡的金属球壳B为等势体，则B的内、外表面电势相等．
19．见解析
【解析】
【详解】
由题意可知，脱掉外衣时，出现摩擦起电现象，当伸手去摸金属门把手，使产生的大量静电导走，从而出现放电现象，所以感觉被“电”了一下。
20．见详解
【解析】
【详解】
我们不断地给导体充电时，在导体尖端附近强电场的作用下，空气中残留的离子会发生激烈运动，在激烈运动的过程中它们和空气分子相碰时，会使空气分子电离。从而产生了大量新的离子，与尖端上电荷同号的离子受排斥而飞向远方，蜡烛火焰偏斜就是受到这种离子流形成的“电风”吹动的结果。
21．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
当带电的雷雨云接近建筑物时，由于静电感应，金属棒出现与云层相反的电荷．通过尖端放电，这些电荷不断向大气释放，中和空气中的电荷，使建筑物避免雷击．
22．当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，形成强电场．烟尘颗粒都是带电的，在强电场中受静电力作用偏转后被吸附在管壁上．
【解析】
【分析】
利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法．在强电场中空气分子被电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到正极被收集．
【详解】
静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法．在强电场中空气分子被电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到正极。
【点睛】
当然近年来通过技术创新，也有采用负极板集尘的方式．以往常用于以煤为燃料的工厂、电站，收集烟气中的煤灰和粉尘．冶金中用于收集锡、锌、铅、铝等的氧化物，现在也有可以用于家居的除尘灭菌产品．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页