人教版（2019）必修三考点过关练习：9.4静电的防止与利用（有解析）

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人教版（2019）必修三考点过关练习：9.4静电的防止与利用
考点一．静电平衡现象
1．如图所示，一对带绝缘支柱的导体A、B彼此接触，且均不带电。把带正电的物体C移近导体A。下列说法正确的是（　　）
A．虽靠近C，但导体A内的场强与B内的场强相同
B．因更靠近C，导体A内的场强比B内的场强大
C．若先把A、B分开，再移去C，A带正电，B带负电
D．若先移去C，再把A、B分开，A带负电，B带正电
2．将带正电荷的小球靠近绝缘柱上不带电的导体，导体表面感应电荷分布大致为（　　）
A．
B．
C．
D．
3．如图所示，将带正电荷Q的导体球C靠近不带电的导体．若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量大小分别为QA、QB；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量大小分别为QA′和QB′．对于上述实验，电荷量关系正确的是（　　）
A．QA＜QB，QA＝QA′ B．QA＝QB，QA＞QA′
C．QA′＜QB′，QB＝QB′ D．QA′＝QB′，QB＜QB′
4．如图所示是一个金属杆，原来不带电。现在沿着杆的轴线方向放置一个点电荷Q。金属杆上感应电荷产生的电场在轴线上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比（　　）
A．Ea＞Eb＞Ec B．Ea＜Eb＜Ec C．Eb＜Ea＝Ec D．Eb＞Ea＞Ec
5．如图，将原来不带电与大地绝缘的导体静置于带正电的点电荷Q所形成的电场中，A、B两点在其表面，C点在其内部，达到静电平衡时，以下正确的是（　　）
A．A点一侧表面带正电
B．感应电荷在C点产生的电场为零
C．感应电荷在C点产生的场强大小等于点电荷在C点产生场强的大小
D．若用手触摸一下导体，放手后导体将不带电
考点二．尖端放电
6．如图所示，小明同学在坐飞机的时候发现机翼末端边缘有一条条针一样的装置，此装置作用是（　　）
A．防止闪电击中飞机，起到避雷针的作用
B．加强电磁通讯信号，起到天线的作用
C．通过尖端放电使云层中的电荷消失
D．释放飞机表面的静电
7．如图所示，小明同学在坐飞机的时候发现机翼末端边缘有一条条针一样的装置，此装置作用是（　　）
A．释放飞机表面的静电
B．加强电磁通讯信号，起到天线的作用
C．通过尖端放电使云层中的电荷消失
D．防止闪电击中飞机，起到避雷针的作用
8．以下实例中不属于防范静电危害的是（　　）
A．建筑物上安装避雷针
B．通过复印机把文件、资料等快速复印下来
C．机械设备要良好地接地
D．保持印染车间的空气有一定的湿度
9．下列现象或事实与静电现象无关的是（　　）
A．楼顶安装避雷针
B．油罐车后面装一条拖地的铁链
C．摩擦过的柱子吸引头发
D．餐具在高温消毒柜中消毒
10．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
考点三．静电屏蔽
11．一节物理课上，老师将一不带电的金属球壳用绝缘支架固定。球壳横截面如图所示，球心为O，A是球内位于球心左侧一点。当老师把丝绸摩擦过的玻璃棒（带正电）缓慢靠近金属球壳，可判定（　　）
A．整个球壳将带上负电
B．沿过A的虚线将球壳分为左、右两部分，则左侧球壳的带电量小于右侧球壳的带电量
C．A点的电场强度逐渐增大
D．球壳上的感应电荷在A点产生的电场强度逐渐增大
12．高压输电线路的铁塔顶端有一条比下面输电线细的金属线，它的作用是（　　）
A．提高铁塔的稳定性
B．传输零线的电流
C．防雷电，起到避雷针的作用
D．作为备用线，供输电线断开时应急使用
13．如图所示，放在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C，若把一带有正电荷的绝缘体A移近金属罩B，则（　　）
A．金属罩B的内表面带正电荷
B．金属罩B的右侧外表面带正电荷
C．验电器C的金属箔片将张开
D．金属罩B左、右两侧电荷电性相同
14．如图所示，P是一个带电体，S代表放在绝缘板上的一些小纸屑，而N是一个不带电的空金属球。那么，各图中的纸屑S不会被其带电体P吸引的是（　　）
A． B．
C． D．
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
考点四．生活中的其他静电现象
16．静电复印是一种利用静电光敏半导体材料的感光特性形成影像的复印方法，复印过程大致可分为充电、曝光、显影、转印、分离、定影、清洁、消电8个基木步骤，部分步骤示意图如图所示。静电复印机的中心部件是一个可以旋转的接地的铝辊，表面镀着一层半导体硒，叫作感光鼓。半导体硒有特殊的光电性质。现通过电晕装置对感光鼓充电使其带正电，以下说法正确的是（　　）
A．曝光时，半导体硒有光照区域的电阻增大，无光照区域的电阻减小
B．显影时，色粉被感光鼓上带电区域吸附，因此色粉需带负电
C．色粉的带电通常是通过色粉与载体的摩擦获得，摩擦后色粉的带电极性与载体的带电极性相同
D．转印时，若使色粉转移到复印纸上，则需使复印纸带负电
17．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，让硒鼓表面带负电
18．静电除尘器结构如图所示，由板状收集器A和线状电离器B组成，A、B间接有高压电源，使通过除尘器的尘埃带电。下列选项正确的是（　　）
A．收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了正电
B．收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了负电
C．收集器A和电离器B之间形成的是匀强电场
D．静电除尘过程是机械能向电场能转化的过程
19．小明同学学习了静电除尘之后，走进物理实验室制作了一个静电除尘装置．在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．实验时，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．然后当把起电机一摇，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．锯条换成同宽度的金属直尺效果更好
C．起电机摇动前，需先让烟尘颗粒带上电荷才能做成功
D．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
20．为清除烟气中的煤粉灰尘，可采用如图所示的静电除尘装置，它是由金属管A和在管中轴线上由重锤悬挂一根金属丝B组成，A接到高压电源正极，B接到高压电源负极，AB间将形成很强的电场，空气中的气体分子被强电场电离成电子和正离子，则（　　）
A．空气分子在A极附近更易被电离，灰尘颗粒更易带上正电
B．空气分子在A极附近更易被电离，灰尘颗粒更易带上负电
C．空气分子在B极附近更易被电离，灰尘颗粒更易带上正电
D．空气分子在B极附近更易被电离，灰尘颗粒更易带上负电
人教版（2019）必修三考点过关练习：9.4静电的防止与利用
参考答案与试题解析
1．如图所示，一对带绝缘支柱的导体A、B彼此接触，且均不带电。把带正电的物体C移近导体A。下列说法正确的是（　　）
A．虽靠近C，但导体A内的场强与B内的场强相同
B．因更靠近C，导体A内的场强比B内的场强大
C．若先把A、B分开，再移去C，A带正电，B带负电
D．若先移去C，再把A、B分开，A带负电，B带正电
【解答】解：AB.把带正电的物体C移近导体A，在A的左端感应出负电荷，在B的右端出现正电荷，电荷只分布在外表面，内部场强处处为零，故B错误，A正确；
CD.带正电的物体C移近导体A时，导体A、B由于接触，则导体中的负电荷向A端移动，则A端带负电，B端失去电子带正电，若先把A、B分开，再移去C，A带负电，B带正电；若先移去C，再把A、B分开，则A、B不带电，故CD错误；
故选：A。
2．将带正电荷的小球靠近绝缘柱上不带电的导体，导体表面感应电荷分布大致为（　　）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：将带正电荷的小球靠近绝缘柱上不带电的导体，因为同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，导体上的自由电子会向导体的左边运动，导体左端因有了多余的电子而带负电，右端因失去电子而带正电，故A正确，BCD错误；
故选：A。
3．如图所示，将带正电荷Q的导体球C靠近不带电的导体．若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量大小分别为QA、QB；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量大小分别为QA′和QB′．对于上述实验，电荷量关系正确的是（　　）
A．QA＜QB，QA＝QA′ B．QA＝QB，QA＞QA′
C．QA′＜QB′，QB＝QB′ D．QA′＝QB′，QB＜QB′
【解答】解：当导体处于静电平衡状态时，不管是沿虚线1将导体分开还是沿虚线2将导体分开，两部分所带异种电荷量的大小均相等，即QA＝QB，QA′＝QB′；若沿虚线1将导体分成A、B两部分，由于虚线1距正电荷Q较远，.A部分感应出的正电荷较少，即B部分感应出的负电荷较少，有QA＜QA'，QB＜QB'，故ABC错误，D正确。
故选：D。
4．如图所示是一个金属杆，原来不带电。现在沿着杆的轴线方向放置一个点电荷Q。金属杆上感应电荷产生的电场在轴线上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比（　　）
A．Ea＞Eb＞Ec B．Ea＜Eb＜Ec C．Eb＜Ea＝Ec D．Eb＞Ea＞Ec
【解答】解：处于静电平衡状态的导体，内部的合场强处处为零。感应电荷在导体内某点的场强的大小应等于点电荷在这一点产生的场强的大小，方向应相反。显然点电荷Q在a、b、c三点产生的场强，是c点最大，a点最小，所以感应电荷的电场也是在c点场强最大，a点最小，故B正确，ACD错误。
故选：B。
5．如图，将原来不带电与大地绝缘的导体静置于带正电的点电荷Q所形成的电场中，A、B两点在其表面，C点在其内部，达到静电平衡时，以下正确的是（　　）
A．A点一侧表面带正电
B．感应电荷在C点产生的电场为零
C．感应电荷在C点产生的场强大小等于点电荷在C点产生场强的大小
D．若用手触摸一下导体，放手后导体将不带电
【解答】解：A、感应电荷“近异远同”，因不确定Q的位置，无法确定A的电性，故A错误；
BC、处于静电平衡状态的导体，导体内部场强处处为零，所以绝缘导体上的感应电荷在导体内部一点C产生的场强大小等于点电荷Q在C点产生场强的大小，感应电荷在C点产生的电场不为0，故B错误，C正确；
D、若用手触摸一下导体，触摸后地面上的负电荷将被吸引到导体上，故放手后导体带上了负电荷，故D错误。
故选：C。
6．如图所示，小明同学在坐飞机的时候发现机翼末端边缘有一条条针一样的装置，此装置作用是（　　）
A．防止闪电击中飞机，起到避雷针的作用
B．加强电磁通讯信号，起到天线的作用
C．通过尖端放电使云层中的电荷消失
D．释放飞机表面的静电
【解答】解：机翼末端边缘有一条条针一样的装置，此装置利用尖端放电的原理是释放飞机表面的静电，但不能使云层中的电荷消失，故D正确，ABC错误；
故选：D。
7．如图所示，小明同学在坐飞机的时候发现机翼末端边缘有一条条针一样的装置，此装置作用是（　　）
A．释放飞机表面的静电
B．加强电磁通讯信号，起到天线的作用
C．通过尖端放电使云层中的电荷消失
D．防止闪电击中飞机，起到避雷针的作用
【解答】解：机翼末端边缘有一条条针一样的装置，此装置利用尖端放电的原理是释放飞机表面的静电，故A正确，BCD错误；
故选：A。
8．以下实例中不属于防范静电危害的是（　　）
A．建筑物上安装避雷针
B．通过复印机把文件、资料等快速复印下来
C．机械设备要良好地接地
D．保持印染车间的空气有一定的湿度
【解答】解：A、建筑物上安装避雷针，是为了防止静电对建筑物造成伤害，属于防范静电的危害，故A不符合题意；
B、静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电的应用，故B正确；
C、机械设备要良好接地，可以将设备使用的过程中产生的感应电荷导走，属于防范静电的危害，故C不符合题意；
D、印染厂车间中，纸张间摩擦产生大量静电，由于有一定的湿度，能及时导走，属于防范静电危害，故D不符合题意；
故选：B。
9．下列现象或事实与静电现象无关的是（　　）
A．楼顶安装避雷针
B．油罐车后面装一条拖地的铁链
C．摩擦过的柱子吸引头发
D．餐具在高温消毒柜中消毒
【解答】解：A、楼顶安装避雷针是为了防止静电危害，免遭雷击，属于静电现象，故A不符合题意；
B、油罐车运送油品时，必须安装一条拖地的铁链，是为了将摩擦产生的静电荷能及时导走，与静电现象有关，故B不符合题意；
C、摩擦过的柱子能吸引头发是柱子摩擦后带上电荷的原因，与静电现象有关，故C不符合题意；
D、餐具在高温消毒柜中消毒，与经典现象无关，故D符合题意。
本题选择与静电现象无关的，故选：D。
10．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
【解答】解：避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物物等避免雷击的装置，建筑物上安装避雷针的原理是通过尖端放电来中和云层中的电荷，故A正确BCD错误。
故选：A。
11．一节物理课上，老师将一不带电的金属球壳用绝缘支架固定。球壳横截面如图所示，球心为O，A是球内位于球心左侧一点。当老师把丝绸摩擦过的玻璃棒（带正电）缓慢靠近金属球壳，可判定（　　）
A．整个球壳将带上负电
B．沿过A的虚线将球壳分为左、右两部分，则左侧球壳的带电量小于右侧球壳的带电量
C．A点的电场强度逐渐增大
D．球壳上的感应电荷在A点产生的电场强度逐渐增大
【解答】解：A，丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，靠近A点，则球壳左边带负电右边带正电，整体仍显示电中性，不带电，故A错误；
B，因为整体显示电中性，正电荷与负电荷数量相等，无论怎样将球壳分开，两部分的带电量始终相同，故B错误；
C，球壳内部形成静电屏蔽，内部场强处处为零，玻璃棒缓慢靠近A点，A点的电场强度一直为零，故C错误；
D，玻璃棒缓慢靠近A点，玻璃棒在A点形成的场强增大，由于感应电荷产生的场强和原场强等大反向，故球壳上的感应电荷在A点产生的电场强度逐渐增大，故D正确。
故选：D。
12．高压输电线路的铁塔顶端有一条比下面输电线细的金属线，它的作用是（　　）
A．提高铁塔的稳定性
B．传输零线的电流
C．防雷电，起到避雷针的作用
D．作为备用线，供输电线断开时应急使用
【解答】解：输电细线起着与避雷针相似的作用，通过放电中和周围空气中的电荷，可以防止雷击，故ABD错误，C正确。故选：C。
13．如图所示，放在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C，若把一带有正电荷的绝缘体A移近金属罩B，则（　　）
A．金属罩B的内表面带正电荷
B．金属罩B的右侧外表面带正电荷
C．验电器C的金属箔片将张开
D．金属罩B左、右两侧电荷电性相同
【解答】解：A、金属罩B处于静电平衡状态，电荷分布在其外表面上，故A错误；
BD、由于静电感应，使金属罩B的左侧外表面感应出负电荷，所以金属罩B的右侧外表面感应出正电荷，故B正确，D错误；
C、由于静电屏蔽，金属网罩内电场强度为零，所以验电器C上无感应电荷，所以验电器的金属箔片不会张开，故C错误。
故选：B。
14．如图所示，P是一个带电体，S代表放在绝缘板上的一些小纸屑，而N是一个不带电的空金属球。那么，各图中的纸屑S不会被其带电体P吸引的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、由于空腔金属球（或者网罩）无论是否接地，都能把外部的电场屏蔽起来不让它影响内部，所以纸屑S不会带电体P吸引，故A正确；
B、若把空腔金属球（或者网罩）接地，就能够把内部带电体的电场屏蔽起来不让它影响外部电器，B项中金属球未接地，金属球内表面和外表面都有感应电荷，纸屑S会被其带电体P吸引，故B错误；
CD、C、D中带电体与纸屑在同一空间中，不构成静电屏蔽，会被吸引，故CD错误。
故选：A。
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
【解答】解：高压线路的检修人员在进行高压作业时，要穿上用金属丝网制成的高压作业服，相当于把人体用金属网罩起来，这样外部电场就不会影响到人体，从而避免了感应电场对人体的伤害，故C正确，ABD错误；
故选：C。
16．静电复印是一种利用静电光敏半导体材料的感光特性形成影像的复印方法，复印过程大致可分为充电、曝光、显影、转印、分离、定影、清洁、消电8个基木步骤，部分步骤示意图如图所示。静电复印机的中心部件是一个可以旋转的接地的铝辊，表面镀着一层半导体硒，叫作感光鼓。半导体硒有特殊的光电性质。现通过电晕装置对感光鼓充电使其带正电，以下说法正确的是（　　）
A．曝光时，半导体硒有光照区域的电阻增大，无光照区域的电阻减小
B．显影时，色粉被感光鼓上带电区域吸附，因此色粉需带负电
C．色粉的带电通常是通过色粉与载体的摩擦获得，摩擦后色粉的带电极性与载体的带电极性相同
D．转印时，若使色粉转移到复印纸上，则需使复印纸带负电
【解答】解：A．曝光时字迹阴影部分应该带电才能吸附色粉，光照部分不带电，因此半导体光照部分电阻应该减小，阴影部分电阻增大，故A错误；
B．感光鼓带正电，色粉被感光鼓上带电区域吸附，因此色粉若被吸附应该带负电，故B正确；
C．色粉的带电通常是通过色粉与载体的摩擦获得，摩擦起电的两个物体所带电性相反，故C错误；
D．色粉带负电，若被吸附到复印纸上，纸张应带正电，故D错误。
故选：B。
17．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，让硒鼓表面带负电
【解答】解：A、静电复印机的中心部件，是一个可以旋转的接地的铝辊，表面镀着一层半导体硒，叫做硒鼓．半导体硒有特殊的光电性质，没有光线照射时是很好的绝缘体，能保持电荷，受到光的照射就立刻变成导体，将所带的电荷导走，此时不带电，故A错误；
BD、利用光学系统将原稿上字迹的像成在硒鼓上，硒鼓上字迹的像实际是没有光照射的地方，保持着正电荷，而其他地方受到了光线照射，正电荷被导走．这样，硒鼓上就留下了字迹的“静电潜像”；可知静电潜像正电荷，故B正确，D错误；
C、复印过程中白纸带正电，故C错误。
故选：B。
18．静电除尘器结构如图所示，由板状收集器A和线状电离器B组成，A、B间接有高压电源，使通过除尘器的尘埃带电。下列选项正确的是（　　）
A．收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了正电
B．收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了负电
C．收集器A和电离器B之间形成的是匀强电场
D．静电除尘过程是机械能向电场能转化的过程
【解答】解：AB.AB间接高压电后AB间产生很强的电场，气体分子被电离为电子和正离子，电子被粉尘吸附，粉尘带负电被接高压正极的收集器A吸附，故A错误，B正确；
C.越靠近线装电离器B电场强度越大，收集器A和电离器B之间形成的是非匀强电场，故C错误；
D.带负电的粉尘在电场力的作用下加速运动，电场力做正功，电势能减小，机械能增加，所以静电除尘过程是电场能向机械能转化的过程，故D错误，
故选：B。
19．小明同学学习了静电除尘之后，走进物理实验室制作了一个静电除尘装置．在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．实验时，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．然后当把起电机一摇，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．锯条换成同宽度的金属直尺效果更好
C．起电机摇动前，需先让烟尘颗粒带上电荷才能做成功
D．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
【解答】解：A、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，故A错误；
B、电荷的分布特点：电荷聚集与尖端处，锯条比金属直尺好，故B错误；
C、锯条和金属片间的电场让空气电离，电离的电子让烟尘颗粒带电，不需先让烟尘颗粒带上电荷，故C错误；
D、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，故D正确。
故选：D。
20．为清除烟气中的煤粉灰尘，可采用如图所示的静电除尘装置，它是由金属管A和在管中轴线上由重锤悬挂一根金属丝B组成，A接到高压电源正极，B接到高压电源负极，AB间将形成很强的电场，空气中的气体分子被强电场电离成电子和正离子，则（　　）
A．空气分子在A极附近更易被电离，灰尘颗粒更易带上正电
B．空气分子在A极附近更易被电离，灰尘颗粒更易带上负电
C．空气分子在B极附近更易被电离，灰尘颗粒更易带上正电
D．空气分子在B极附近更易被电离，灰尘颗粒更易带上负电
【解答】解：B接到高压电源负极，A接高压负极，A、B间的电场截面如图所示，由电场线可判断越靠近B场强越强，空气分子在B极附近更容易被电离为电子和正离子，正离子跑到B上得到电子又变成空气分子，电子在奔向A的过程中遇到烟气中的煤粉并附着在煤粉上使其带负电，故D正确，ABC错误。
故选：D。
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