9.4静电的防止与利用——2022-2023学年高二物理人教版（2019）必修第三册同步课时训练（Word版含答案）

9.4静电的防止与利用
一、练概念
1.关于静电的防止和应用，下述的事例属于静电的防止的是( )
A.燃煤时会产生大量煤灰，污染大气。在烟囱底部安装静电除尘器就可以把煤灰除掉
B.当油漆从喷枪中喷出时，喷嘴使油漆微粒带正电，它们相互排斥，扩散开来形成一大团漆云，被吸附在带负电的物体表面。这种静电喷漆的方法省漆而均匀
C.复印件是利用静电的吸附作用工作的
D.飞机轮胎用导电橡胶制成，是为了在着陆时使机身积累的电荷流入大地
2.在高大的建筑物上安装避雷针的目的是( )
A.通过尖端放电中和云层中的电荷 B.避免放电现象的发生
C.直接导走云层中的电荷 D.增加电荷在建筑物上的积累
3.地毯中加入少量的金属纤维是为了( )
A.避免人走动时产生静电 B.将人走动时产生的静电及时导走
C.增加地毯的强度和韧性 D.对地毯起装饰作用
4.下列措施中，不属于防止静电危害的是( )
A.油罐车后有一条拖在地上的铁链条
B.静电除尘设备
C.在印染厂中保持适当的湿度
D.在地毯上夹杂0.05~0.07 mm的不锈钢丝导电纤维
5.在下列各种措施中，目的是防止静电危害的是( )
A.避雷针 B.静电除尘 C.静电喷漆 D.静电复印
二、练能力
6.如图显示了在外加场强为的匀强电场的情况下，大导体板中静电平衡的建立过程。下列说法正确的是( )
A.图甲、图乙显示导体板内部带负电的电子在静电力作用下运动，而带正电的离子不受静电力作用
B.图丙中导体板内部场强处处为零
C.图丙中导体板内部没有电场
D.图丙中导体板表面感应电荷将在导体板内部产生一个水平向左的电场，大小也为
7.如图是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M接高压电源的正极，金属板N接负极。金属板N上有两个等高的金属柱为尖头，B为圆头。逐渐升高电压，当电压达到一定数值时，可看到放电现象，则( )
A.A容易放电 B.B容易放电 C.都容易放电 D.无法判断
8.如图所示用金属网把原来不带电的验电器罩起来，再使带正电的金属小球靠近验电器，在此过程中( )
A.金属则的左侧感应出负电荷
B.验电器的箔片感应出正电荷
C.验电器的箔片不张开
D.金属网中的感应电荷在箔片处的合电场强度为零
9.请用学过的电学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，待在汽车里比待在木屋里要危险
10.电学知识在生活中有着广泛的应用，下列应用说法不正确的是( )
A.高压输电线上方有两根导线与大地相连，这是为了免遭雷击
B.小鸟停在单根高压输电线上会有被电击的风险
C.燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖形比球形好
D.打雷时，待在汽车里比待在大街上要安全
11.（多选）如图，用毛皮摩擦过的带电橡胶棒（带负电），从右向左慢慢靠近放在光滑水平桌面上的空易拉罐。则下列针对易拉罐的有关分析正确的有( )
A.易拉罐内部空腔的电场强度处处为零
B.带电橡胶棒在易拉罐内部空腔产生的电场强度处处为零
C.易拉罐右侧感应出正电，左侧感应出负电，易拉罐将向右运动
D.易拉罐左、右两侧感应出等量异种电荷，易拉罐将保持不动
12.在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐金属片。把它们分别跟静电起电机的两极相连，在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香。很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇。顿时塑料瓶清澈透明。停止摇动，又是烟雾缭绕。关于以上实验说法正确的是( )
A.室内的空气湿度越大实验效果越好
B.若锯条接电源负极、金属片接正极，则这些烟尘附着在金属片上面
C.起电机摇动前需先让烟尘颗粒带上电荷才能做成功
D.起电机摇动时塑料瓶内易拉罐金属片边电场强度最大
13.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示。粉尘带负电，在静电力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是（忽略重力和空气阻力）( )
A. B. C. D.
答案以及解析
1.答案：D
解析：A、静电除尘器是利用静电进行除尘，不是防止静电的产生，故A错误；
B、静电喷涂是利用静电使涂料颗粒附着在工件表面的一种方法，故B错误；
C、静电复印是利用光敏半导体的光导特性和静电作用复制成品的方法，故C错误；
D、飞机轮胎用导电橡胶制成，是为了在着陆时使机身积累的电荷流入大地，防止静电产生火花导致起火，故D正确。
故选：D。
2.答案：A
解析：避雷针利用了尖端放电的原理，在发生雷电时，避雷针上产生的感应电荷通过尖端放电，中和了云层中的电荷，可以使建筑物免遭雷击，选项A正确，B、C、D错误。
3.答案：B
解析：人在地毯上走动时,鞋底与地毯之间会产生静电,从而对生活带来不便和危害。阻止静电的产生是不可能的,但可以采取措施及时将静电导走,在地毯中加入少量金属纤维就是为了将产生的静电导向地面,故B正确,ACD错误。
4.答案：B
解析：油罐车在运输过程中，油和罐之间不断摩擦，从而产生大量的静电，通过铁链将电荷及时导走，属于防止静电危害；静电除尘属于静电的应用；印刷厂中，纸张间摩擦产生大量静电，所以印刷厂中保持适当的湿度，及时把静电导走，避免静电造成的危害；不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上，以免发生静电危害。故选B。
5.答案：A
解析：避雷针是防止静电的危害；静电除尘、静电啧漆和静电复印都是利用静电。故选A。
6.答案：B
解析：根据库仑定律知带正电的离子同样会受到静电力的作用，故A错误；图丙中导体板表面和表面的感应电荷将在导体板内部产生一个水平向左的电场，场强大小为，由电场强度的叠加得导体板内部场强处处为零，但感应电场和原电场依然存在，故B正确，C、D错误。
7.答案：A
解析：根据导体表面尖锐程度越大的地方电荷分布越密集，可知金属柱A尖头处电荷密集，电场强，它与板M之间的空气容易发生电离，从而发生尖端放电现象，故A正确。
8.答案：C
解析：根据静电感应可知，金属网的左侧感应出正电荷，故A错误；金属网把原来不带电的验电器罩起来，产生静电屏蔽，箔片不发生静电感应，故B错误，C正确；金属网中的感应电荷与外部金属小球在箔片处的合电场强度为零，故D错误。故选C。
9.答案：B
解析：电工高压带电作业，穿金属衣可以对人体起到静电屏蔽作用，使人更安全，穿绝缘衣容易产生大量的静电，反而比较危险，选项A错误。塑料油桶会和油因摩擦而带电，因为塑料是绝缘材料，不能把电荷导走，所以塑料油桶内易产生火花导致塑料油桶爆炸，选项B正确。小鸟停在单根高压输电线上时，加在小鸟两脚间的电压非常小，小鸟不会被电死，选项C错误。打雷时，待在汽车里，汽车的金属外壳起到静电屏蔽的作用，而木屋没有静电屏蔽作用，所以待在汽车里比待在木屋里要安全，选项D错误。
10.答案：B
解析：高压输电线上方有两根导线与大地相连，把高压线屏蔽起来，可免遭雷击，故A正确；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很小，小鸟不会被电击，故B错误；燃气灶的电子点火器运用了尖端放电的原理，钉尖形电极比球形好，故C正确；一辆金属车身的汽车可以起到静电屏蔽的作用，是一个比较好的“避雷所”，故D正确。
11.答案：AC
解析：易拉罐在带电橡胶棒产生的电场中发生静电感应现象，最终处于静电平衡状态，由于带电橡胶棒在易拉罐内部空腔产生的电场与所有感应电荷产生的电场叠加，易拉罐内部空腔各处的电场强度处处为零，故A正确，B错误；易拉罐发生静电感应时，靠近橡胶棒的右侧感应出正电荷，左侧感应出负电荷，由于异种电荷相互吸引，同种电荷相互排斥，又由于靠近橡胶棒的一侧感应出的正电荷与橡胶棒的电性相反，结合库仑定律可知易拉罐受到的吸引力大于排斥力，易拉罐将向右运动，故C正确，D错误。
12.答案：B
解析：加大空气湿度，由于潮湿的空气易于导电，则起电机产生的静电不容易在铁锯条和易拉罐金属片上积累，则该实验不易成功，A错误；若锯条接电源负极，金属片接正极，则俘获电子的烟尘带负电，这些烟尘附着在金属片上面，B正确；锯条锯齿一侧附近发生尖端放电，让空气电离，电离出的电子被烟尘颗粒俘获，不需要先让烟尘颗粒带上电荷，C错误；起电机摇动时，锯条有锯齿，聚集的电荷最多，因此锯条边的电场强度最大，D错误。
13.答案：A
解析：带电粉尘颗粒受力方向应该沿电场线的切线方向，并且指向运动轨迹凹的一侧，因此颗粒从静止开始运动时，其轨迹可能是A图那样，不可能出现B、C、D图的情况。
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