9.4 静电的防止与利用 同步练习提高卷 （word版含解析）

人教版必修三高中物理9.4静电的防止与利用 同步练习提高卷
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是（　　）
A．A点的电场强度比B点的大
B．小球表面的电势比容器内表面的低
C．将检验电荷从A点移到B点，电场力做负功
D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力做的功相同
2. 如图所示为某静电除尘器的工作原理图，根据此图请判断以下说法正确的是（　　）
A．集尘盘负极吸附大量粉尘的原因是粉尘带上了正电
B．离子发生器的作用是在空气经过时使其中的粉尘带上负电
C．若预过滤网破裂，不影响除尘器的除尘效果
D．该除尘器能有效去除空气中的有毒气体
3. 关于静电下列说法错误的是（　　）
A．静电对人类只有危害而无任何益处
B．静电除尘装置是静电的应用
C．用静电喷漆的方法给汽车喷涂油漆既省漆又均匀
D．复印机是利用静电的吸附作用工作的
4. 为了防止静电危害．下列措施不正确的是（ ）
A．油罐车上拖一条与地面接触的铁链
B．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎
C．在地毯中夹杂不锈钢纤维
D．尽可能保持印染厂空气干燥
5. 某同学设想了一个奇妙的静电实验。如图所示，在带电体C附近，把原来不带电的绝缘导体A、B相碰一下后分开，然后分别接触一个小电动机的两个接线柱，小电动机便开始转动。接着再把A、B移到C附近，A、B相碰一下分开，再和小电动机两接线柱接触。重复上述步骤，小电动机便能不停地转动。下列说法正确的是（　　）
A．小电动机一直转动下去，成为永动机
B．A、B相接触放在C附近时，A的电势高于B的电势
C．A、B相接触放在C附近时，A内部中心点的场强大于B内部中心点的场强
D．A、B相接触放在C附近，由于静电感应，A左端带负电B右端带正电
6. 为了防止静电危害．下列措施不正确的是（ ）
A．油罐车上拖一条与地面接触的铁链
B．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎
C．在地毯中夹杂不锈钢纤维
D．尽可能保持印染厂空气干燥
7. 下列措施中不是利用静电作业的是（　　）
A．静电复印 B．静电除尘
C．静电喷涂 D．高楼顶端安装避雷针
8. 关于避雷针能够避免建筑物被雷击的原因，下列分析不正确的是（　　）
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，避雷针上产生的电荷被导入大地
D．避雷针由尖锐的导体做成，利用的是尖端放电现象
二、填空题（本大题共4道小题）
9. 如图，在无穷大均匀带正电金属板和负点电荷形成的电场中，金属板接地，金属导体置于负点电荷和金属板之间且在过负点电荷垂直于金属板的直线上，A、B、C是垂线上的三个点且B、C在金属导体表面，B、C两点的电场强度ＥＢ__ＥＣ，(填“大于”“等于”或“小于”)B、C两点的电势ФＢ____ФＣ(填“大于”“等于”或“小于”)，负电荷在A点的电势能与在C点的电势能EPA____EPC(填“大于”“等于”或“小于”) 。
10. 如图所示为不带电空腔球形导体，现将一个带负电的小金属球A放入腔中，当导体处于静电平衡状态时，图中a、b、c三点的电场强度E的大小关系是___ ；a、b、c三点电势的大小关系是 ________
11. 如图，在无穷大均匀带正电金属板和负点电荷形成的电场中，金属板接地，金属导体置于负点电荷和金属板之间且在过负点电荷垂直于金属板的直线上，A、B、C是垂线上的三个点且B、C在金属导体表面，B、C两点的电场强度ＥＢ__ＥＣ，(填“大于”“等于”或“小于”)B、C两点的电势ФＢ____ФＣ(填“大于”“等于”或“小于”)，负电荷在A点的电势能与在C点的电势能EPA____EPC(填“大于”“等于”或“小于”) 。
12. 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______。
三、解答题（本大题共3道小题）
13. 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？
14. 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？
15. 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？
答案
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 【答案】D
【解析】
【分析】
考查静电屏蔽。
【详解】
A．依据电场线越疏，电场强度越弱，而电场线越密的，则电场强度越强，由图可知，则A点的电场强度比B点的小，故A错误；
B．根据沿着电场线方向电势是降低的，可知，小球表面的电势比容器内表面的高，故B错误；
C．因容器内表面为等势面，且电场线总垂直于等势面，因此将检验电荷从A点移到B点，电场力不做功，故C错误；
D．因A、B在同一等势面上，将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功相同，均为零，故D正确。
故选D。
2. 【答案】A
【解析】
【详解】
A．集尘盘带负电，粉尘带正电，异种电荷相互吸引，大量粉尘被吸附在集电盘上，A正确；
B．根据静电感应原理，离子发生器的作用是在空气经过时使其中的粉尘带上正电荷，B错误；
C．预过滤网能过滤掉大颗粒粉尘，若预过滤网破裂，影响除尘器的除尘效果，C错误；
D．该除尘器不能识别有毒气体，不能有效去除空气中的有毒气体，D错误。
故选A。
3. 【答案】A
【解析】
【详解】
A．静电除尘，静电喷漆，静电复印等对人类有益处，故A错误；
B．静电除尘时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，属于静电应用，故B正确；
C．喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，属于静电应用，故C正确；
D．复印机是利用静电的吸附作用工作的，故D正确；
说法错误的故选A．
4. 【答案】D
【详解】
空气干燥就容易产生静电, 不能导走静电了, 静电累积太多就会产生危害
空气潮湿才能及时导走静电，D错误．
5. 【答案】D
【解析】
【详解】
A．上述过程在把AB分开的过程中要克服AB之间的静电力做功，这是把机械能转化为电能，然后再把电能转化为机械能，因此还要外力做功消耗机械能，小电动机不能成为永动机，A错误；
B．由于A、B相接触放在C附近，所以A和B是等势体，电势相等，B错误；
C．A、B相接触放在C附近时，AB是等势体，内部合场强始终为零，则A内部中心点的场强等于B内部中心点的场强，C错误；
D．A、B相接触放在C附近，由于静电感应，A左端带负电B右端带正电，D正确。
故选D。
6. 【答案】D
【解析】
【详解】
空气干燥就容易产生静电, 不能导走静电了, 静电累积太多就会产生危害
空气潮湿才能及时导走静电，D错误．
7. 【答案】D
【解析】
【详解】
A．复印机复印文件资料，就是利用静电墨粉成在鼓上。故A属于静电的利用；故A不符合题意；
B．静电除尘时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。故B属于静电的利用；故B不符合题意；
C．喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面。故C属于静电应用；故C不符合题意；
D．在高楼顶端安装避雷针属于防止静电造成危害，D属于静电的防止，不属于静电应用；故D符合题意
本题选择不是利用静电作业的，故选D。
8. 【答案】C
【解析】
【详解】
带电云层靠近建筑物时，避雷针会产生感应电荷，尖端放电，逐渐中和云层中的电荷，同时将云层中的电荷通过导线导入大地，使建筑物避免遭到雷击，故ABD正确，不符合题意，C错误，符合题意。
故选C。
二、填空题（本大题共4道小题）
9. 【答案】 小于 等于 小于
【详解】
由电场线分布可知，C点电场线较B点密集，可知EB小于EC；
金属导体处于静电平衡状态后，整个导体是一个等势体，故B、C两点的电势相等
ФＢ=ФＣ
沿电场线方向电势逐渐降低可知
φA>φB=φC
由于负电荷在电势越高的地方电势能越小，故负电荷在A点的电势能小于在C点的电势能
EPA10. 【答案】
【解析】
【详解】
当静电平衡时，金属球壳内壁感应出正电荷，外表面感应出负电荷，画出电场线的分布如图
由于a处电场线较密，c处电场线较疏，b处场强为零，则
Ea＞Ec＞Eb
根据顺着电场线方向电势降低，整个金属球壳是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是
11. 【答案】 小于 等于 小于
【解析】
【详解】
[1]由电场线分布可知，C点电场线较B点密集，可知EB小于EC；
[2]金属导体处于静电平衡状态后，整个导体是一个等势体，故B、C两点的电势相等
ФＢ=ФＣ
[3]沿电场线方向电势逐渐降低可知
φA>φB=φC
由于负电荷在电势越高的地方电势能越小，故负电荷在A点的电势能小于在C点的电势能
EPA12. 【答案】 左
【详解】
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
方向为水平向左。
三、解答题（本大题共3道小题）
13. 【答案】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．
14. 【答案】见解析
【解析】
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．
15. 【答案】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．
【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。
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