2.3静电的利用与防护 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）必修三 2.3 静电的利用与防护 同步练习
一、单选题
1．静电现象在自然界中普遍存在，下列现象与静电现象无关的是（　　）
A．梳过头发的梳子吸起纸屑
B．磁体吸引小铁球
C．干燥天气，手碰到金属把手时感到被电了一下
D．冬天脱毛衣时，毛衣发出噼噼啪啪的响声
2．如图所示，电工穿上用铜丝编织的防护服进行高压带电作业时，防护服能保护电工的安全，其原因是（　　）
A．防护服用铜丝编织不易拉破，对人体起到保护作用
B．编织防护服的铜丝电阻小，对人体起到保护作用
C．电工被防护服所包裹，人体电势为零，对人体起到保护作用
D．电工被防护服所包裹，人体场强为零，对人体起到保护作用
3．不带电的导体置于电场强度方向向右的电场中，其周围电场线分布如图所示，导体表面处的电场线与导体表面垂直，、为电场中的两点，则（　　）
A．点的电势高于点的电势 B．点电场强度小于点的电场强度
C．导体内部的电场强度大于点的电场强度 D．负试探电荷在点的电势能比在点的电势能大
4．疫情期间，我国人民通过戴口罩来阻断疫情传播，体现了“人人为我、我为人人”的优良传统和守望相助的家国情怀。口罩中间层的熔喷布是一种用绝缘材料做成的带有静电的超细纤维布，它能阻隔几微米的病毒，这种静电的阻隔作用属于（　　）
A．尖端放电 B．静电屏蔽
C．静电感应和静电吸附 D．静电感应和静电屏蔽
5．随着人们生活水平的提高，各种家用电器逐渐走入我们的居家生活，而家用电器所产生的静电会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰。由于老年人的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素，因此老年人更容易受静电的影响。心血管系统本来就有各种病变的老年人，静电更会使病情加重。过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽。我们平时生活中就应当采取措施，有效防止静电，下列不可行的是（　　）
A．室内要勤拖地、勤洒些水
B．要勤洗澡、勤换衣服
C．选择柔软、光滑的化纤类衣物
D．尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具
6．如图为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘的目的。下列表述不正确的是（　　）
A．到达集尘极的尘埃带负电荷
B．电场方向由放电极指向集尘极
C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反
D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
7．关于静电的产生，下列说法正确的是（　　）
A．摩擦起电的本质是通过摩擦，又产生了新的电荷，所以带电
B．接触起电的本质是电荷在两个物体之间的移动
C．带电体靠近导体或绝缘体都能发生明显的静电感应现象
D．工人在高压线上工作时要穿上金属屏蔽服，是因为可以通过衣服导电使工作更方便
8．关于电荷与静电场，下列说法错误的是（　　）
A．点电荷与质点一样都是一种理想化模型
B．正负电荷是法国科学家库仑命名的
C．电场中某点的电场强度与检验电荷无关
D．利用金属网也可以实现静电屏蔽
9．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
10．用金属做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。张同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是（　　）
A．笔套与头发摩擦后，笔套与头发带上同种电荷
B．笔套靠近圆环时，圆环上、下感应出异种电荷
C．笔套靠近圆环过程中，圆环带的电荷量逐渐增大
D．圆环碰到笔套后，圆环带上与笔套异种的电荷
11．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拉破
B．电工被铜丝衣服所包裹，使体内没有电荷
C．电工被铜丝衣服所包裹，使体内电场强度为零
D．铜线电阻小，能对人体起到保护作用
12．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
13．下列说法正确的是（　　）
A．电场强度大的地方电势一定高
B．电荷在电势高的地方电势能一定大
C．不管是正电荷还是负电荷，电场力做正功，电势能一定减小
D．处于静电平衡的导体，内部电势处处为零
14．用金属罩把验电器罩住，然后靠近带电金属球，验电器的箔片不张开。下列说法正确的是（　　）
A．金属球上的电荷产生的电场被金属罩挡在外面
B．金属罩上的感应电荷的电场被金属罩挡在外面
C．金属罩上的感应电荷的电场和金属球上的电荷的电场都不能被挡在外面，只是这两个电场在罩中区域的合电场为零
D．以上说法都不正确
15．经典电磁场理论明确的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，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．四个位置电势高低排列为
B．四个位置场强大小排列为
C．小球表面的电场线与小球表面都垂直
D．感应电荷在小球内部c处的场强方向向右
二、填空题
16．如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当使带电的金属球靠近验电器的金属球时，验电器的箔片_____（填“张开”或“不张开”），我们把这种现象称之为_____。
17．如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，开关断开时，则导体a端_________（选填：不带电、带正电、带负电），导体b端________（选填：不带电、带正电、带负电）；现把S先合上，再移走A，则导体B________（选填：不带电、带正电、带负电）；如果先断开开关再移走A，则导体B______（选填：不带电、带正电、带负电）。
18．如图所示，两个点电荷A和B，电荷量分别为q1=﹣9.0×10﹣9 C、q2=2.7×10﹣8 C，彼此相距r=6cm，在其连线中点处放一半径为1cm的金属球壳，求球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度。（已知静电力常量k=9×109N m2/C2）______
19．在研究空腔导体表面的电荷分布实验中，取两个验电器A和B，在B上装一个上端开口的金属球壳，使B带电，A不带电．用带有绝缘柄的小球C跟B的外部接触，再让C与A的金属球接触，这样操作若干次，观察A的箔片的变化．重复上述操作，不过这一次让C在B的内表面与A之间反复接触，观察A的箔片的变化．通过这个实验可以得出结论：_____________．某同学用导线将B的内表面与A小球连接，可观察到A的箔片是__________（填“张开”“不张开”）的．
三、解答题
20．请你上网或去图书馆收集关于防止雷电危害的资料，写一篇科普报告。
21．简述范德格拉夫起电机的原理。
22．身上穿的化纤衣服常会贴在人的身体上，为什么？
23．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？
24．如图所示是滚筒式静电分选器，由料斗A，导板B，导体滚筒C，刮板D，料槽E、F和放电针G等部件组成。C和G分别接于直流高压电源的正、负极，并令C接地。电源电压很高，足以使放电针G附近的空气发生电离而产生大量离子。现有导电性能不同的两种物质粉粒a、b的混合物从料斗A下落。沿导板B到达转动着的滚筒C，粉粒a具有良好的导电性，粉粒b具有良好的绝缘性。
（1）刮板D的作用是什么？
（2）粉粒a会落人哪个料槽，粉粒b会落人哪个料槽？为什么？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．梳子与头发摩擦会产生静电，吸起纸屑，是静电现象， A不符合题意；
B．磁体吸引小铁球，是磁体的固有性质，不属于静电现象，B符合题意；
C．干燥天气，手碰到金属把手时有被电击的感觉是由于摩擦会产生静电，也是静电现象，C不符合题意；
D．冬天脱毛衣时，毛衣发出噼噼啪啪的响声，是静电的放电现象，不符合题意，D不符合题意。
故选B。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
电工被金属丝做成的防护服所包裹，则人体处于静电屏蔽状态，人体场强为零，对人体起到保护作用。
故选D。
3．A
【解析】
【详解】
C.导体处于静电场中，达到静电平衡，导体内部导体电场强度处处为零，导体内部的电场强度小于点的电场强度，C错误；
B.在同一静电场中，某点电场线越密集，该店的电场强度越大，处的电场线比处的电场线密集，点电场强度大于点的电场强度，B错误；
AD.处于静电平衡的导体是一个等势体，导体表面为等势面，又因为沿着电场线的方向电势降低，可知点的电势高于，根据
可知，负电荷在电势越高的位置电势能反而越低，A正确，D错误。
故选A。
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
熔喷布的主要原料是聚丙烯，是一种超细静电纤维布，是一种纤维过滤器，含有病毒的飞沫靠近熔喷布后，就会被吸收在喷绒布的表面，无法透过，因此可以吸附以气溶胶形式存在的病毒。
故选C。
5．C
【解析】
【详解】
A．室内勤拖地、勤洒些水，可以把室内的静电导入到地下而防止静电，故A正确，不符合题意；
B．要勤洗澡、勤换衣服，可以把人体因为摩擦产生的静电导入到地下而防止静电，故B正确，不符合题意；
C．柔软、光滑的化纤类衣物摩擦时容易产生静电，而且静电不容易导走，故C错误，符合题意；
D．化纤地毯和塑料容易在摩擦中产生静电，而且静电不容易导走，所以尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具，故D正确，不符合题意。
故选C。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电，A不符题意；
B．由于集尘极与电池的正极连接，电场方向有集尘板指向放电极，B符合题意；
C．负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反，C不符题意；
D．根据可得，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D不符题意；
故选B。
7．B
【解析】
【分析】
摩擦起电的本质是通过摩擦，电荷发生了转移；接触起电的本质是电荷在两个物体之间的移动；绝缘体不能发生静电感应现象；金属屏蔽服是静电的防止。本题考查起电的三种方式及静电感应，是在日常生活中值得注意的。
【详解】
A．摩擦起电的本质是通过摩擦，电荷发生了转移，失去电子的带正电荷，得到电子的带负电荷，并非产生了新电荷，故A错误；
B．接触起电的本质是电荷在两个物体之间的移动，故B正确；
C．带电体靠近带有绝缘支架的导体能发生明显的静电感应现象，故C错误；
D．工人在高压线上工作时要穿上金属屏蔽服，是因为金属屏蔽服处于电场中，形成等势体，工人因此不会受到电场的干扰。故D错误；
故选B。
8．B
【解析】
【详解】
A．点电荷与质点一样都是一种理想化模型，所以A正确，符合题意；
B．正负电荷是美国科学家富兰克林命名的，所以B错误，符合题意；
C．电场中某点的电场强度与检验电荷无关，由场源电荷及在电场中的位置决定，所以C正确，不符合题意；
D．利用金属网也可以实现静电屏蔽，所以D正确，不符合题意；
故选B。
9．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。
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．笔套与头发摩擦后，电子从一个物体转移到另一个物体，笔套与头发带上异种电荷，A错误；
B．笔套靠近圆环时，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引规律，圆环上、下感应出异种电荷，B正确；
C．笔套靠近圆环过程中，圆环所带的正电荷与负电荷的总量始终等于零，C错误；
D．圆环碰到笔套后，电子发生转移，圆环带上与笔套同种的电荷，D错误。
故选B。
11．C
【解析】
【详解】
本题考查静电平衡与静电屏蔽，电工穿铜丝编织的高压作业服，铜丝处于静电平衡状态，根据静电平衡的特点可知，导体内部场强处处为零，即电工处于静电屏蔽状态，使体内的电场强度为零，从而使人体更安全。故ABD错误，C正确。
故选C。
12．C
【解析】
【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。
13．C
【解析】
【详解】
A．因为电场强度与电势无关，所以在电场中，电场强度大的地方电势不一定高，故A错误；
B．由可知，正电荷在电势高的地方电势能才大，负电荷在电势高的地方电势能反而低，故B错误；
C．只要电场力做正功，电势能一定减小，即正或负电荷一定是从电势能高的位置移动到电势能低的位置，故C正确；
D．处于静电平衡的导体是等势体，但电势不一定为零，故D错误。
故选C。
14．C
【解析】
【分析】
【详解】
验电器不受外电场的影响并不是金属球上的电荷没有在罩中区域激发电场，而是被金属罩上的感应电荷在该区域激发的电场抵消，所以从效果上来看，罩内区域不受外界电场的影响，仿佛罩子把外电场“挡住”一样。
故选C。
15．C
【解析】
【分析】
【详解】
AB．处于静电平衡状态的导体是等势体，内部场强为零，所以
，
电场线越密的地方电场强度越大，所以
沿电场线的方向电势降低
故AB错误；
C．根据静电平衡小球表面的电场线与小球表面都垂直，故C正确；
D．感应电荷在小球内部c处的场强方向向左，故D错误。
故选C。
16． 不张开 静电屏蔽
【解析】
【详解】
[1][2]金属网罩在水平向右的匀强电场作用下，使得金属网罩左侧带负电，右侧带正电，使得网罩内存在两个电场，匀强电场向右和网罩正负电荷形成的向左的电场，当网罩电荷不再移动时，两个电场等大反向合场强为0，因此验电器的金属片不会张开，我们把这种现象称之为静电屏蔽。
17． 带负电 带正电 不带电 带负电
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]开关断开时，由于静电感应，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，导体a端带负电，导体b端带正电。
[3]把S先合上，负电荷电子通过导线流入导体，再移走A，a端的负电荷通过导线流走，故B不带电。
[4]接通S时，负电荷电子通过导线流入导体，a端感应出的负电荷仍被吸引在左端，先断开开关再移走A，则导体B带负电。
18．3.6×105 N/C，方向从O指向A
【解析】
【详解】
两个点电荷在O处产生的场强
方向从O指向B。
根据静电平衡状态的特点可知，球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度与两个点电荷在O处产生的电场强度大小相等，方向相反，所以球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度大小
E′=E=3.6×105N/C
方向从O指向A。
19． 电荷只分布在导体外表面 张开
【解析】
【详解】
[1]题目中，手持一个带绝缘柄的金属小球C，把C接触B的内壁．再移出与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电，说明了金属圆筒B的内部是不带电的；若把C接触B的外壁．再移出与A的金属小球接触，可看到A的金箔张开，说明了金属圆筒B的外部是带电的；通过这个实验可以得出结论：电荷只分布在导体外表面；
[2]某同学用导线将B的内表面与A小球连接，可观察到A的箔片是张开的．
【名师点睛】
弄清静电屏蔽的实质，并能正确理解和应用，尤其注意静电平衡状态特点，注意所学基础知识的灵活应用．
20．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
当遇近雷暴时：
(1)应该留在室内，并关好门窗；在室外工作的人应躲入建筑物内。
(2)不宜使用无防雷措施或防雷措施不足的电视、音响等电器，不宜使用水龙
头。
(3)切勿接触天线、水管、铁丝网、金属门窗、建筑物外墙，远离电线等带电
设备或其它类似金属装置。
(4)减少使用电话和手提电话。
21．见解析
【解析】
【详解】
结构如图所示，空心金属圆球A放在绝缘圆柱 C 上，圆柱内B为由电动机带动上下运动的丝带（绝缘传送带），金属针尖 E 与数万伏的直流电源相接，电源另一端接地，由于针尖的放电作用，电荷将不断地被喷送到传送带B上。另一金属针尖F与导体球 A 的内表面相联。当带电的传送带转动到针尖 F 附近时，由于静电感应和电晕放电作用，传送带上的电荷转移到针尖 F 上，进而移至导体球A的外表面，使导体球A带电。随着传送带不断运转，A球上的电量越来越多，电势也不断增加。通常半径为1米的金属球可产生约 1 兆伏（对地）的高电压。为了减少大气中的漏电，提高电压，减小体积，可将整个装置放在充有10～20个大气压的氮气的钢罐之中。
22．见详解
【解析】
【详解】
人体活动时，皮肤与衣服之间以及衣服与衣服之间互相摩擦，便会产生静电，人体与化纤衣服之间带有异种电荷，相互吸引，由于化纤衣服比较轻，所以身上穿的化纤衣服常会贴在人的身体上。
23．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。
24．（1）见解析；（2）a粉粒落入料槽F，b粉粒落入料槽E；原因见解析
【解析】
【详解】
（1）放电针G附近的空气，受高压电场作用而电离。在电场力作用下，大量的电子或负离子被喷射在粉粒a上，使a带负电。带负电的物质粉粒a，因具有良好的导电性，所以在与带正电的滚筒C接触后，其上的负电被C上的正电中和并带上正电，带了正电的粉粒a一方面随滚筒转动，一方面受到C上正电的静电斥力而离开滚筒，最后落于料槽F，绝缘性能良好的粉粒b，其所带负电不容易传给滚筒C，在C的静电吸引力作用下，b附着于C的表面并随C转动，最后，b中粉粒较大者在重力作用下掉入料槽E，粉粒较小者由刮板D将其刮入料槽E；
（2）a粉粒落入料槽F，b粉粒落入料槽E，粉粒b中较小者，因其重力较小，不能借助重力落入E中，它们附着于滚筒表面随C转至D处，由刮板D将其刮入料槽E。
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