9.4静电的防止与利用 同步练习（Word版含解析）

人教版必修第三册 9.4 静电的防止与利用
一、单选题
1．如图所示，原来不带电的金属球，现沿球直径的延长线上放置一个点电荷，球内直径上三点a、b、c，三点场强大小分别为、、三者相比（　　）
A．最大 B．最大
C．最大 D．
2．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
3．下列实例中属于利用静电的是（　　）
A．常用的复印机复印文件
B．油罐车拖一条接触地面的铁链
C．建筑物顶上安装避雷针
D．印染厂的车间保持一定的湿度
4．长为l的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度（　　）
A．大小等于0 B．大小等于
C．大小等于 D．方向向右
5．下列说法正确的是（　　）
A．元电荷、点电荷均属于理想物理模型
B．物体通常呈现电中性，是因为物体没有电荷
C．由于电流的磁效应，装有避雷针的建筑物可以免遭雷击
D．飞机起落架的轮胎应该采用导电橡胶制成以防止静电积聚
6．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
7．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
8．人们行走时鞋子和地板由于摩擦产生静电，带电的离子会在地板表面对空气中的灰尘产生吸引，对电脑机房、电子厂房等单位会造成一定的影响。防静电地板又叫做耗散静电地板，当它接地时，能够使电荷耗散。地板在施工时，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋导体。下列关于防静电地板的说法，正确的是（　　）
A．地板下面铺设铝箔的作用是防潮
B．地板必须是绝缘体材料
C．地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维
D．只要地板下面铺设铝箔，地板材料是绝缘的或导电的均可
9．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
10．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
11．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．小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险
12．如图所示，一个原来不带电的空心金属球，放在绝缘支架上，右侧放一个电荷量为+Q的点电荷，达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　）
A．空心金属球的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷
B．空心金属球最左侧表面的电势等于最右侧表面的电势
C．点电荷Q在空心金属球内产生的电场强度处处为零
D．空心金属球内只有球心处电场强度为零
13．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
14．下列关于静电除尘的说法中正确的是（　　）
A．进入除尘器后，烟雾中的颗粒被强电场电离而带正电，颗粒向电源负极运动
B．除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动
C．烟雾颗粒带电后，受到竖直向下的电场力而向下运动
D．烟雾颗粒被强电场粉碎成更小的颗粒，排到大气中人眼看不到
15．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
二、填空题
16．如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的、电场强度大小为E的匀强电场时，验电器的箔片___________（选填“张开”或“不张开”），我们把这种现象称为___________此时，金属网罩的感应电荷在网罩内部空间会激发一个电场，它的电场强度大小为___________，方向与所加的电场方向___________（选填“相同”或“相反”）。
17．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”）
18．如图，当一个带正电荷的物体C靠近原来不带电的导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，使导体靠近带电物体的A端带______（填“正”或“负”）电荷，远离带电物体的B端带______（填“正”或“负”）电荷；若导体B端用导线经接地过一段时间再断开，再移走A，则导体A端带______（填“正”或“负”）电荷，远离带电物体的B端带______（填“正”或“负”）电荷。
三、解答题
19．在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为－Q和＋2Q，相距为2l，如果在两个点电荷连线的中点O有一个半径为r(r l)的空心金属球，且球心位于O点，如图所示，则球壳上的感应电荷在O处的场强的大小为多少？方向如何？
20．请观察建筑物上的避雷针（下图），看它们是如何巧妙设计的，分析它们如何能安全引电避雷，它们的造型与建筑物是否协调，并与同学讨论交流。
21．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。
22．如图所示，带电导体A处于静电平衡状态，电势为φ＝200 V．M、N是A表面上的两点，电场强度EM＝4 EN.今把一电量为q＝5×10－8C的正电荷分别由M点、N点移到无限远处，求电场力做的功.
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
静电平衡后，金属球上感应电荷产生的附加电场与点电荷产生的场强大小相等，方向相反，金属球内的合场强处处为零，所以a、b、c三点的场强是相等的，都是0。
故选D。
【点睛】
本题静电感应问题，抓住静电平衡导体的特点是关键．常规题．要注意金属球内场强为零是指合场强为零。
2．C
【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。
3．A
【详解】
常用的复印机复印文件是利用静电；而油罐车拖一条接触地面的铁链，建筑物顶上安装避雷针以及印染厂的车间保持一定的湿度，都是防止静电。
故选A。
4．C
【详解】
当水平导体棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内距离左端处产生的场强大小与带电量为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，所以方向与带电量为的点电荷在该处产生的电场强度的方向相反，即水平向左，故C正确，ABD错误。
故选C。
5．D
【详解】
A. 元电荷不是理想物理模型，A错误；
B. 物体通常呈现电中性，是因为物体内部正、负电荷总量等于零，B错误；
C. 装有避雷针的建筑物可以免遭雷击的原理是避雷针将电荷导入大地，C错误；
D. 飞机起落架的轮胎应该采用导电橡胶制成以防止静电积聚，D正确。
故选D。
6．B
【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。
7．D
【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。
8．C
【详解】
地板在施工时，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋导体，即要将地板上的静电导走，所以防静电地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维，故选项C正确，ABD错误。
故选C。
9．C
【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。
10．C
【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。
11．B
【详解】
A．电工穿金属衣比穿绝缘衣安全，因为金属衣能起到屏蔽静电的作用，A错误；
B．因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，B正确；
C．小鸟的两只脚之间的距离很小，所以小鸟的两只脚之间的电压也很小，所以不会对小鸟造成危害，C错误；
D．一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下，打雷时，呆在汽车里更安全，D错误。
故选B。
12．B
【详解】
A．因为带正电的点电荷放在球的右侧，则空心金属球的右侧感应出负电荷，左侧感应出正电荷，选项A错误；
B．到达静电平衡时，金属球是等势体，则空心金属球最左侧表面的电势等于最右侧表面的电势，选项B正确；
C．达到静电平衡时，点电荷Q在空心金属球内产生的电场强度与感应电荷在金属球内产生的场强的合场强为零，选项C错误；
D．达到静电平衡时，空心金属球内各点的电场强度均为零，选项D错误。
故选B。
13．B
【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。
14．B
【详解】
静电除尘器的两个电极接高压电源，极间形成强电场，使空气发生电离，自由电子在电场力作用下，向正极加速运动，电子被烟雾颗粒吸附后，一起向电源正极运动，在正极积聚大量颗粒，在重力作用下，从除尘器的下部排出。
故选B。
15．C
【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。
16． 不张开 静电屏蔽 E 相反
【详解】
[1]金属网罩起到静电屏蔽的作用，所以箔片不张开。
[2][3][4]因为在金属内部由于电子可以自由移动，当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时，金属网罩会产生一个与外加电场相反的电场，来抵消在金属内部的电场，以保证平衡，从而金属上电荷重新分布，就是所谓“静电屏蔽”的原理
17． 正电 相等
【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．
18． 负 正 负 负
【详解】
[1][2]导体AB在带正电的物体C附近时，导体上的自由电子在静电力的作用下会向带电体的左边运动，故A端因有了多余的电子而带负电，右端因缺少电子而带正电；故答案为：负，正。
[3][4]若导体B端用导线经接地，导体与大地构成一个大导体，大地上的电子在静电力作用下集聚在A端，断开导线后，再移走A，则导体A端带负电；同理，在静电力作用下，远离带电物体的B端也将带负电荷。故答案均为负电荷。
19．，方向向右
【详解】
根据电场的叠加和静电平衡，球心O处的合场强为0，即感应电荷的电场强度与A、B两点电荷在O处所产生的合场强等大、反向，即
E感＝EA＋EB
A、B在O处产生的场强方向向左，所以E感向右。
20．见解析
【详解】
在古建筑物的屋顶、屋角设置各种造型的动物，避雷针以动物头上的角须或巨兽的舌头向上弹出的形式巧妙安装，另一端引入大地，从而起到避雷的效果。
21．见解析
【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。
22．1×10﹣5J，1×10﹣5J
【详解】
带电导体A处于静电平衡状态时，表面是一个等势面，则M点、N点与无穷远处的电势差相等，根据公式W=qU得
WM∞=WN∞=qφ=5×10﹣8×200J=1×10﹣5J
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