9.4静电的防止与利用（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．近年，受新冠疫情影响，在公共场合越来越多的人已经习惯通过佩戴口罩来做好个人防护，阻断疫情传播。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．静电屏蔽
B．尖端放电
C．静电感应和静电吸附
D．静电感应和静电屏蔽
2．静电除尘用于粉尘较多的各种场所，除去有害的微粒，或者回收物资等。如图所示，静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成。当AB两端接上上千伏高压时，B附近的空气分子被电离，成为正离子和电子。电子向着A运动过程中，遇到烟气中的粉尘，使粉尘带负电，从而被吸附到A板上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，则下列说法正确的是（　　）
A．两块A板之间形成的是匀强电场
B．空气分子离B越近越容易被电离
C．带电后的粉尘向A板运动过程中，电势能逐渐增加
D．除尘过程中，会有持续的电流通过G表，方向从b流向a
3．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
4．如图为静电植绒的装置及简图，将表面涂有黏合剂的被植体放在金属板上，打开电源开关后，在金属网与金属板间会产生的高压，放在金属网上的绒毛将垂直地粘植在被植体上。金属网和金属板间的距离为，忽略边缘效应，将网与板间的电场视为匀强电场，则下列说法正确的是（　　）
A．绒毛在飞往被植体的过程中电势能不断增大
B．若增大金属网和金属板的距离，则网和板的电势差也增大
C．若减小金属网与金属板间的电势差，会安全点，效果会更好
D．绒毛穿过金属网时带上负电飞向金属板，垂直地粘植在被植体上
5．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
6．疫情以来，我们上学每天戴口罩。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．静电屏蔽 B．尖端放电
C．静电感应和静电屏蔽 D．静电感应和静电吸附
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．下列说法中正确的是（　　）
A．一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变
B．为防止静电危害，印染车间应该保持足够的干燥
C．电荷的运动轨迹与电场线一定重合
D．电场中某点的电场强度与正电荷受力方向相同，当该点放置负电荷时，场强反向
9．口罩是人们抗击新冠病毒的一种有效防护物品。普通一次性口罩一般有三层，对病毒起阻隔作用的主要是中间层，该层为熔喷无纺布，其经过高压静电处理后能在较长时间内带有静电，堪称口罩的“心脏”。下列说法正确的是（　　）
A．熔喷无纺布的导电性强
B．熔喷无纺布经静电处理后其纤维更加紧密
C．熔喷无纺布能吸附带有病毒的粉尘
D．潮湿的环境会增强口罩对病毒的隔离性能
10．下列说法正确的是（　　）
A．洗衣机脱水利用了水的重力
B．玻璃棒和丝绸摩擦后玻璃棒带负电荷
C．物体在接近光速运动时，仍然遵从牛顿运动定律
D．避雷针是利用尖端放电将空气中的电荷中和使建筑物避免雷击
11．如图所示，把一个原来不带电的绝缘枕形导体靠近一个带有正电荷的小球，枕形导体两端会感应出异种电荷，感应电荷将改变原来带电小球周围的电场分布。现假设枕形导体靠近后，带正电荷的小球上电荷分布不变，则在枕形导体靠近前后，关于电场中各点场强变化情况的说法正确的是（　　）
A．枕形导体的左端附近的A点场强变弱
B．枕形导体的内部的B点场强变弱
C．枕形导体的右端附近的C点场强变弱
D．枕形导体的内部的D点场强变强
12．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
13．静电实验比较安全最根本原因是（　　）
A．电压较低
B．通过人体的电流较小
C．电流通过人体的时间较长
D．物体所带电荷量较小
14．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．
15．如图所示，一有线电视信号线内有一层铜质金属网，其主要作用是（ ）
A．加固作用不易折断信号线
B．用于信号的传输
C．为防止外界电场干扰
D．铜芯与金属网分别接在电路的两极，便于构通回路
二、填空题
16．如图所示，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，导体内的电荷将重新分布，最终远离带电物体C的B端带__________（选填“正”或“负”）电荷；导体A端的电势__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）导体B端的电势；D为导体内的一点，该点的电场强度__________（选填“大于”或“等于”）零。
17．如图所示，A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金属球C。在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：
(1)A、B接触后分开，再移去C，则A_________（正电，负电，不带电）；
(2)A、B接触，先移去C后，再把A、B分开，则A______（正电，负电，不带电）。
18．在生产和社会生活中，防范静电危害的主要措施有______、______和______。
三、解答题
19．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？
20．如图所示，A、B两金属球分别带正、负静电荷，现用两根导线连接A、B形成闭合回路，问：导线C上瞬间电流方向如何？
21．静电给人们带来很多方便，但有时也带来很多麻烦，甚至造成危害。例如：印刷厂里，纸张之间摩擦带电，会使纸张吸附在一起，给印刷带来麻烦；印染厂里染织物上带静电，会吸附空气中的尘埃，使印染质量下降；制药生产中，由于静电吸引尘埃，使药品达不到预定纯度。
要采取措施防止以上事例中静电的影响，你会怎么做？
22．静电屏蔽是怎样起到屏蔽作用的？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
由题意可知，熔喷布是一种用绝缘材料做成的带有静电的超细纤维布，所以当几微米的病毒靠近时，由于静电感应而带电，从而被熔喷布吸附，则可知，其原理为静电感应和静电吸附，故C正确，ABD错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．由题意知两块A板都带正电，所以两板间电场不是匀强电场，故A错误；
B．空气分子离B越近，受到的电场力越大，越容易被电离，故B正确；
C．带电后的粉尘向A板运动过程中，电场力做正功，电势能逐渐减小，故C错误；
D．由电源连接方式知A板接电源正极，电势高，B接电源负极电势低，除尘过程中，AB间有持续的由A向B的电流，所以会有持续的电流通过G表，方向从a流向b，故D错误。
故选B。
3．C
【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。
4．D
【详解】
A．绒毛在飞往被植体的过程中，电场力做正功，电势能减小，选项A错误；
B．金属网与金属板之间的电势差由电源电压决定，与金属网与金属板之间的距离无关，选项B错误；
C．减小金属网与金属板间的电势差，绒毛到达被植体上时速度减小，会影响植绒效果，选项C错误；
D．绒毛穿过金属网时带上负电飞向金属板，因金属板是等势体，场强方向与金属板垂直，则绒毛被垂直地粘植在被植体上，选项D正确；
故选D。
5．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。
6．D
【详解】
由题意知，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，所以当几微米的病毒靠近时，由于静电感应而带电，从而被熔喷布吸附，无法透过，因此可以吸附以气溶胶形式存在的病毒，其工作原理时利用了静电感应和静电吸附，故选D。
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．A
【详解】
A．根据电荷守恒定律，一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变，A正确；
B．为防止静电危害，印染车间应该保持空气湿润，B错误；
C．电荷受力的方向沿着电场线或逆着电场线，但运动方向不一定与电场线重合，比如电子绕正的点电荷做匀速圆周运动时，运动方向与电场线垂直，C错误；
D．电场强度的方向是由电场本身的性质决定的，与试探电荷无关，因此放置负电荷时，场强方向不变，D错误。
故选A。
9．C
【详解】
A．口罩中间层的熔喷无纺布材料一般是聚丙烯，可以通过电晕放电使其带静电，其导电性差，选项A错误；
BC．熔喷无纺布带有静电，静电的排斥作用使其纤维扩散成网状孔洞，由于静电吸附作用，能将带电颗粒与病毒吸附，选项B错误，C正确；
D．在潮湿的环境下，口罩中间层熔喷无纺布上的静电容易失去，从而使口罩对病毒的隔离性能减弱，选项D错误；
故选C。
10．D
【详解】
A．洗衣机脱水利用了水滴在衣物上的附着力不满足做圆周运动的向心力时，做离心运动，A错误；
B．玻璃棒和丝绸摩擦后玻璃棒带正电荷，因为玻璃棒上原子核束缚电子的能力弱，使一部分电子从玻璃棒上转移到丝绸上，所以玻璃棒带正电荷，丝绸带负电荷，B错误；
C．物体在接近光速运动时，由狭义相对论可知，物体的质量随速度的增大而增大，所以不再遵从牛顿运动定律，C错误；
D．避雷针是利用尖端放电将空气中的电荷中和使建筑物避免雷击，D正确。
故选D。
11．C
【详解】
AC．因枕形导体靠近后，带正电荷的小球上电荷分布不变，则小球在A点的场强不变，则当枕形导体靠近后，因枕形导体在A点的场强与小球在A点的场强方向一致，可知导体的左端附近的A点场强变强，同理可知，枕形导体的右端附近的C点场强变弱，因为枕形导体远离C点，选项A错误，C正确；
BD．由于静电平衡，则枕形导体的内部的B点和D点的场强均为零，则当枕形导体靠近前后，枕形导体内部场强不变，即BD两点场强均不变，选项BD错误；
故选C。
12．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。
13．D
【详解】
静电瞬间产生的电压也非常大甚至超过220V，人体受到电击时，电流对人体的伤害程度主要与流过人体电流的大小有关，除电流的大小因素外，触电的部位、电流经过人体的时间也会影响触电的伤害程度。如果电流长时间通过人体，人体电阻会下降，即使电流很小，也是比较危险的。因为静电实验中带电体的电量不大，静电的放电时间很短且电流很小，最大仅有数十毫安，所以对人体基本没有伤害，只会产生麻木，疼痛等感觉。故D正确，ABC错误。
故选D。
14．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。
15．C
【详解】
根据静电屏蔽原理，金属网能屏蔽外部电场，使其不受外部电场的影响，则有线电视信号线内有一层铜质金属网，其主要作用是为防止外界电场干扰。
故选C。
16． 正 等于 等于
【详解】
[1][2][3]根据静电感应可知，远离带电物体C的B端带正电；导体最终会处于静电平衡状态，整个导体是个等势体，它的表面也是个等势面，所以导体的A端的电势等于导体B端的电势；处于静电平衡状态的导体，内部的电场处处为0，所以导体内的D点的电场强度等于零。
17． 正电 不带电
【详解】
(1)[1]把导体A和B接触后分开，再移走C，导体A和B由于感应起电带上异种电荷，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，离C比较近的B带上与C相反的电荷，即负电荷，A带上正电荷。
(2)[2]A、B接触，先移去C后，A、B上的电荷重新分布，再把A、B分开，则A、B都不带电。
18． 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。
19．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。
20．电流的方向是A→B
【详解】
负电荷在导线上从B移动到A，电流的方向与正电荷定向移动方向相同，负电荷移动方向相反，即从A→B。
21．见解析
【详解】
防止产生静电的措施一般都是降低放电的速度和强度，改造起电强烈的工艺环节，采用起电较少的设备材料等。最简单又可靠的办法是用导线把设备接地，这样可以把电荷引入大地，避免静电积累
22．见解析
【详解】
处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零，即使导体壳外有电场，由于壳内电场强度保持为0，外电场对壳内的物体不会产生影响．
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