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．带电球体的半径为R，以球心为原点O建立坐标轴x，轴上各点电势φ随x变化如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．球体带正电荷
B．球心处电场强度最大
C．A、B两点电场强度相同
D．一带负电的试探电荷在B点的电势能比在C点电势能的大
2．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
3．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
4．如图所示，安放在固定绝缘支架上的A球带正电，B为不带电的枕形导体，也被固定在绝缘支架上，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．M点电场强度大于N点电场强度
B．M点电场强度小于N点电场强度
C．若用导线将导体B两端连起来，导体B左端仍然带负电、右端仍然带正电
D．M点电势高于N点电势
5．如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面，A、C是同一等势面上的两点，B是另一等势面上的一点。下列说法正确的是（　　）
A．导体内部的场强左端大于右端 B．A、C两点的电势均低于B点的电势
C．B点的电场强度大于A点的电场强度 D．正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电场力做正功，电势能减小
6．如图所示，将一个不带电的金属球A放在带正电的点电荷Q的左侧，当金属球达到静电平衡时，下列判断正确的是（　　）
A．金属球将产生出正电荷
B．点电荷Q在A的球心处产生的电场强度为零
C．金属球左侧将出现负的净电荷
D．A的内部合电场强度处处为零
7．如图是一款避雷针原理演示器，上下金属板之间用绝缘材料固定，尖端电极和球形电极与下金属板连接，给上下金属板接感应圈并逐渐升高电压，当电压逐渐升高时（　　）
A．尖端电极先放电 B．球形电极先放电 C．两电极同时放电 D．两电极都不放电
8．关于静电的利用和防范，以下说法中正确的是（　　）
A．静电复印是防范静电的
B．为了防止静电积聚，飞机起落架的轮胎必须用绝缘橡胶制成
C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以避免产生电火花引起的爆炸
D．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内的电势为零，对人体保护作用
9．如图所示，一水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电小球（可视为质点且不影响Q的电场）从左端以v滑上金属板的上表面，向右运动到右端，在此过程中（　　）
A．小球受到的电场力做正功
B．小球先减速运动，后加速运动
C．小球受到的电场力方向始终沿两电荷连线斜向下
D．小球做匀速直线运动
10．某书中有如图所示的图，用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线和等势面，其中a、b是同一条实线上的两点，c是另一条实线上的一点，d是导体尖角右侧表面附近的一点。下列说法正确的是（　　）
A．实线表示电场线
B．离d点最近的导体表面电荷密度最大
C．“<”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同
D．电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零
11．随着科学技术的发展，人们对静电特性的认识越来越深入，静电在生产、生活实践中得到了广泛地应用，但有时也要防止静电产生的危害．下列措施属于利用静电的是（ ）
A．油罐车尾的铁链
B．静电喷涂机
C．避雷针
D．飞机上的“放电刷”
12．矩形金属导体处于正点电荷Q产生的电场中，静电平衡时，感应电荷产生的电场在导体内的电场线正确的是（　　）
A． B．
C． D．
13．如图所示，用绝缘柱支持的不带电的枕形导体A放置在水平桌面上，手握绝缘棒把带正电荷的带电体B移近导体A左侧后静止放置。关于导体A内部某点P的电场强度，下列说法正确的是（ ）
A．大小不为零，方向向右 B．大小不为零，方向向左
C．大小为零 D．无法判断
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．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
二、填空题
16．长为l的导体棒原来不带电并水平放置，现将一带电量为q的正点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当达到静电平衡后棒内中点处的场强为零，则棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于______，方向为水平向______。
17．在生产和社会生活中，防范静电危害的主要措施有______、______和______。
18．电场中某点的电场强度的方向与_______电荷在该点所受静电力的方向相同，沿着电场线的方向电势逐渐_________，电场线跟等势面垂直，并且由电势_____的等势面指向电势______的等势面．处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为_____．
19．（1）静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带___________电荷，远离带电体的一端带________________电荷，这种现象叫作静电感应。
（2）感应起电：利用___________使金属导体带电的过程。
三、解答题
20．如图所示，在真空中有A和B两个点电荷，电荷量分别为－Q和+2Q，它们相距为L，如果在两个点电荷间有一个半径为r（2r21．当我们使用有线话筒扩音时，有些由于周围环境中的静电现象或其他原因产生的电信号会通过话筒线混入功率放大器中进行放大，影响扩音的效果。因此，很多优质的话筒线在构造上都采取了防备措施。请观察图的话筒线，你知道它采用了什么方法防止干扰信号从话筒线上侵入吗？
22．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。
23．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。
24．电业工人创造了具有世界先进水平的超高压带电作业法利用“绝缘梯”使输电线间的电势差逐渐变小，直到最后使人体的电势与输电线电势相等试问：
人与输电线电势相等时，为什么没有危险？
超高压输电线周围存在强电场，人靠近输电线时，人体会有什么现象发生？
工人带电作业时穿着由金属丝和棉纱织成的均压服，有什么作用？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．从球出发向两侧电势升高，而电场线从正电荷出发，沿着电场线电势降低，故球带负电荷，A错误；
B．球是等势体，故内部任意两点间的电势差为零，故场强为零，B错误；
C．A点与B点的电场强度大小相等，但方向相反，故不同，C错误；
D．从B到C，电势升高，根据
故负电荷电势能减少，D正确。
故选D。
2．C
【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。
3．B
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。
4．C
【详解】
AB．处于静电平衡的导体，内部的电场强度大小处处为零，即
AB错误；
C．若用导线将导体B两端连起来，但A依然在，则没有电荷移动，C正确；
D．处于静电平衡的导体，其整体是等势体，所以
D错误。
故选C。
5．D
【详解】
A．带电导体处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为0，导体表面为等势面，整个导体为一个等势体，A错误；
B．沿电场线方向电势降低，所以A、C两点的电势大于B点的电势，B错误；
C．电场线的疏密程度表示电场强度的弱强，所以B点的电场强度小于A点的电场强度，C错误；
D．根据可知，正电荷从高电势A点沿虚线移动到低电势B点，电势能减小，电场力做正功，D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．感应起电的实质电子的转移，没有产生新的电荷，故A错误；
BD．由于球处于静电平衡状态，所以内部的场强为零，即正电荷和感应电荷在内部产生的合场强为零，正点电荷Q在球心处产生的场强方向向左，所以感应电荷在球内球心处产生的场强方向向右，故B错误，D正确；
C．达到静电平衡后，金属球右侧将出现负的净电荷，属球左侧将出现正的净电荷，故C错误。
故选D。
7．A
【详解】
由图示可知，一个为尖头、一个为圆头。当上下金属板接在高压电源上，因末端越尖越容易放电，故可以观察到尖的金属柱容易放电，这种放电现象叫做尖端放电，故A正确，BCD错误。
故选A。
8．C
【详解】
A．静电复印是利用正负电荷之间的相互吸引的原理制成的，属于静电的利用，A错误；
B．飞机轮胎是用导电橡胶制成的，这是为了飞机在降落时，将飞行的过程中产生静电导走，避免对飞机造成危害，B错误；
C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以将运输的过程中产生的静电及时导走，避免产生电火花引起的爆炸，C正确；
D．屏蔽服作用是在穿用后，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。等电位说明电势相等而不是等于0，D错误。
故选C。
9．D
【详解】
金属板在Q的电场中达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，电场力不做功，根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动。故D正确，ABC错误。
故选D。
10．D
【详解】
A．处于静电平衡的导体，是个等势体，则整个导体为等势体，由于电场线方向总是与等势面垂直，所以实线不是电场线，是等势面，则A错误；
B．根据等势面的疏密表示场强的强弱，则d点的场强较弱，并且电场强度越大的地方电荷密度越大，所以B错误；
C．在“<”形导体右侧表面上下部分附近电场强度方向不相同，所以C错误；
D．由于a、b在同一等势面上，则电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零，所以D正确；
故选D。
11．B
【详解】
油罐车尾的铁链、避雷针、飞机上的“放电刷”属于防止静电带来的危害，静电喷涂机属于利用静电技术．
故选B．
12．B
【详解】
处于静电平衡状态的导体，其内部合电场强度处处为零，感应电荷产生的电场在导体内的电场线一定与点电荷的电场线反向。
故选B。
13．C
【详解】
当把带正电荷的带电体B移近导体A左侧后，由静电感应A的左端感应带上负电荷、右端感应带上正电荷，则在P处的场强向左、B在P处产生的场强向右，当达到静电平衡后二者等大反向，则P处的场强为0。
故选C。
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．D
【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。
16． 左
【详解】
[1]由静电感应现象可知，电量为q的正点电荷放在距棒左端R处，棒的左端感应出负电荷，右端感应出正电荷。由点电荷产生电场强度公式，可得+q在棒上中点P处产生场强大小
方向为水平向右；
由静电平衡原理可知，当达到静电平衡后棒内中点P处的合电场强度是零，棒上感应电荷在棒内中点P处产生的场强大小与带电量为+q的正点电荷在棒的中点P处产生的场强大小相等，方向相反， 棒上感应电荷在棒内中点P处产生的场强大小
[2]方向为水平向左。
17． 保持空气湿度 使用避雷针 让物体有良好接地
【详解】
[1][2][3]在生产和社会生活中，防范静电危害的主要措施有保持空气湿度、使用避雷针和让物体有良好接地。
18． 正 降低 高 低 0
【详解】
电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同，沿着电场线的方向电势降低，电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为0.
19． 异种 同种 静电感应
【详解】
略
20．；沿A、B连线指向B
【详解】
两个点电荷和金属球壳上的感应电荷在O点处产生的场强的矢量和为零，故球壳上的感应电荷在O点处产生的场强与两个点电荷在O点处产生的合场强大小相等，方向相反，即
方向沿A、B连线指向B
21．见解析
【详解】
由图可看到，在导线外面有一金属网将导线包围，采用了静电屏蔽的方法，以此防止干扰信号从电话线上侵入。
22．见详解
【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。
23．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。
24．人与输电线电势相等时，任意两点间的电势差均为0，则电荷不会发生定向移动，因此不会对人产生危险；
人体靠近高压输电线周围的强电场时，由于静电感应，人体内的自由电荷重新分布，瞬时间负电荷向E的反方向运动，如图形成了瞬时电流；
由金属丝和绵纱织成的均压服可以起到静电屏蔽的作用；从而使人体处于静电平衡状态．
【详解】
（1）人与输电线电势相等时，任意两点间的电势差均为0，则电荷不会发生定向移动，因此不会对人产生危险；
（2）人体靠近高压输电线周围的强电场时，由于静电感应，人体内的自由电荷重新分布，瞬时间负电荷向E的反方向运动，如图形成了瞬时电流；
（3）由金属丝和绵纱织成的均压服可以起到静电屏蔽的作用；从而使人体处于静电平衡状态．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页