同步课时精练（五）1.5静电的利用与防护（后附解析）

同步课时精练（五）1.5 静电的利用与防护（后附解析）
一、单选题
1．我国古建筑上的屋脊中央常装有铜葫芦，其主要作用是（ ）
A．美观 B．相当于风铃 C．相当于避雷针 D．辟邪
2．关于静电的危害和防止，下列说法中正确的是（　　）
A．电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要是因为电视机工作时屏表面温度较高而吸附灰尘
B．在静电除尘中，主要利用静电把空气电离，除去烟气中的粉尘
C．静电危害的较小，对生活，生产没有太大影响，所以不用太在意
D．在油罐车上拖一根铁链是为了测量汽车速度
3．如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，现把S先合上再断开，再移走A，则导体B（　　）
A．不带电 B．带正电 C．带负电 D．左端带负电，右端带正电
4．物理和生活息息相关，下列有关静电的防止与利用， 说法正确的是（ ）

A．甲图中， 工作人员给车加油前触摸静电释放器，可将加油枪的静电释放到大地
B．乙图中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在中间的线状电离器B上
C．丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的现象
D．丁图中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣增强了导电能力
5．如图所示，A是带正电的小球，B为不带电的导体，A、B均放在绝缘支架上，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．左端感应出正电荷，右端感应出负电荷 B．M、N两点电场强度大小的关系为EM>EN
C．M、N两点电场强度大小的关系为EM=EN D．若把A移走，则左端和右端仍显电性
6．如图原来不带电的金属球A的半径为R，将带电量为Q的正点电荷移到球外距球心距离为r的地方，将A球接地则（ ）
A．A球仍不带电
B．球心处的电场强度为0
C．球上距Q越近的地方电势越低
D．该点电荷在球心处产生的电场的场强大小等于0
7．如图为静电除尘机理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，达到除尘目的，图中的对称性虚线为电场线方向未标，不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则
A．电场线方向由放电极指向集尘极集尘 B．图中A点电势低于B点电势
C．尘埃在迁移过程中做匀变速直线运动 D．尘埃在迁移过程中动能减小
8．如图所示，P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，放在绝缘板的小纸屑S不会被吸引的是（ ）
A．①③ B．②③ C．②④ D．③④
9．如图是某款家用空气净化器及其原理示意图，污浊空气通过过滤网后尘埃带电。图中充电极b、d接电源负极，集尘极a、c、e接电源正极（接地）。下列说法正确的是（　　）
A．尘埃带正电
B．尘埃被吸附到集尘极a的过程中动能减小
C．尘埃被吸附到集尘极a的过程中电势能增加
D．尘埃被吸附到集尘极a的过程中机械能增加
二、多选题
10．下列措施中，属于防止静电危害的是（　　）
A．运送汽油的油罐车后有一条拖在地面上的铁链
B．印染车间总保持适当的湿度
C．轿车顶部有一根露在外面的天线
D．铺在房间的地毯中夹杂着0.05 mm的不锈钢丝导电纤维
11．如图所示，一个原来不带电的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放一个电荷量为+Q的点电荷，空心金属球的球心为O，a、b两点为空心金属球内部的两点，a、b、O与点电荷Q位于一条直线上。下列说法正确的是（ ）
A．O点的场强为零，a、b两点场强不为零
B．a、b、O三点的电势相等
C．空心金属球上的感应电荷在a、b两点产生的场强方向相反
D．空心金属球上的感应电荷在a点产生的场强比在b点产生的场强小
12．如图所示，水平放置的金属板正上方放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)，从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，在该运动过程中 (　　)
A．小球做匀速直线运动
B．小球先做减速运动，后做加速运动
C．小球的电势能保持不变
D．静电力对小球所做的功为零
三、解答题
13．观察电蚊拍的结构，如图所示。仔细观察会发现电蚊拍的金属网有三层。外面两层金属网连通处于低电势，中间层金属网高电势，外层与中间层电势差可达上千伏。试分析电蚊拍的灭蚊原理。
14．如图所示，在不带电的半径为R的导体球附近一点A处，从无限远处移来一点电荷，点电荷的电荷量为q，若A点到球面的距离为L，当达到静电平衡时，导体球上的感应电荷在球心O处产生的场强的大小等于多少？其方向如何？
15．如图所示，点电荷A和B带电荷量分别为3.0×10－8C和－2.4×10－8C，彼此相距6cm；若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1cm的金属球壳，求球壳感应电荷在该中点处产生的电场强度。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
解析：古建筑上的屋脊中央常装有的铜葫芦是利用尖端放电来引雷的，相当于避雷针，美观还在其次。
答案：C。
2．B
解析：A．电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要是因为静电而吸附灰尘，A错误；
B．在静电除尘中，主要利用静电把空气电离，除去烟气中的粉尘，B正确；
C．静电有时危害很大，对生活，生产有较大影响，应注意预防，C错误；
D．在油罐车上拖一根铁链是为了把车上产生的静电导走，D错误。
答案：B。
3．C
解析：当闭合开关时S，由于静电感应的作用，金属导体B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，所以导体B右端不再带有电荷，左端带负电，再断开S，再移走A，则导体B带负电。
答案：C。
4．C
解析：A．甲图中，工作人员给车加油前，触摸一下静电释放器，可将人体的静电释放到大地，从而避免静电危害，故A错误；
B．由图可知，板状物体A带正电，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在板状物体A上，故B错误；
C．燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的现象，故C正确；
D．优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理，以防止外部信号对电缆内部电信号的干扰，没有增强其导电能力，故D错误。
答案：C。
5．C
解析：A．根据静电感应原理，当导体B达到静电平衡后，左端感应出负电荷，右端感应出正电荷，故A错误；
BC．当导体B达到静电平衡后，其内部电场强度处处为0，故M、N两点电场强度大小相等，故B错误，C正确；
D．若把A移走，则左端和右端电荷中和，不显电性，故D错误。
答案：C。
6．B
思路：金属球在点电荷Q附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布．最终达到静电平衡，在金属球内部场强处处为零，整个金属球是一个等势体．根据电场的叠加原理分析点电荷Q在金属球球心处激发的电场场强.
解析：A、当金属球接地时，由于静电感应，金属球的右侧将带上负电荷，而左侧不带电，所以接地后断开，金属球带负电;故A错误.
B、金属球处于静电平衡状态，金属球内部的场强处处为零，则电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向;故B正确.
C、金属球处于静电平衡状态，整个球是一个等势体，所以金属球右侧表面的电势等于左侧表面;故C错误.
D、点电荷Q在金属球球心处激发的电场场强,方向向左;故D错误.
答案：B.
点拨：解决本题的关键是理解并掌握静电平衡导体的特点，知道处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，电荷全部分布在表面，且整个导体是等势体.
7．B
思路：根据电场方向，分析尘埃所受的电场力方向，判断其电性．放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的．电场力对尘埃做正功．
解析：由题带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知集尘极带正电荷，是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极，故A错误；集尘极带正电荷，是正极，A点更靠近放电极，所以图中A点电势低于B点电势，故B正确；放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的，则尘埃在迁移过程中不可能做匀变速直线运动，故C错误；带电尘埃所受的电场力方向与位移方向相同，做正功，所以在迁移过程中动能增大，故D错误；答案：B．
8．A
解析：①图中当负电荷放在金属壳外时，金属壳处于静电平衡，内部电场强度为零。因此绝缘板上的小纸屑（图中S）不会被吸引；
②图中当负电荷放在金属壳内时，使金属壳内部带正电荷，外部带负电荷，导致出现感应电场。从而使得绝缘板上的小纸屑（图中S）会被吸引；
③图中当负电荷放在金属壳内时，由于接地，则使金属壳外不带电，所以外部没有电场，从而使得绝缘板上的小纸屑（图中S）不会被吸引；
④图中当负电荷放在金属壳外时，使金属壳上端带正电荷，下端带负电，导致出现感应电场，从而使得绝缘板上的小纸屑（图中S）会被吸引。
答案：A。
9．D
解析：A．由图可知，尘埃经过过滤网后被正极吸引，所以尘埃带负电，故A错误；
BCD．尘埃被吸附到集尘极的过程中所受电场力做正功，电势能减小，动能增大，机械能增大，故BC错误，D正确。
答案：D。
10．ABD
解析：A．油罐车后拖在地面上的铁链，可将车厢中由于摩擦等原因，产生的静电及时导入大地，避免电荷越积越多，产生剧烈的高压放电，使油罐车起火爆炸，A正确；
B．印染车间保持适当的湿度，可以将由于摩擦等原因产生的静电及时散失，避免影响印染质量，B正确；
C．轿车顶部的天线是用来接收无线电信号的，如果不露在外面而置于车内，则天线处于金属外壳包围中，无法接收或影响无线电信号的接收效果，C错误；
D．地毯中夹杂导电纤维同样是为了及时导走，由于摩擦等原因产生的静电，D正确。
属于防止静电危害答案：ABD。
11．BD
解析：AB．处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，导体是等势体，所以a、b、O三点的场强均为零，电势相等，A错误；B正确；
C．空心金属球上的感应电荷在a、b两点产生的场强方向均与Q在a、b两点产生的场强方向相反，C错误；
D．空心金属球上的感应电荷产生的场强等于点电荷Q各自位置产生的场强大小，所以在a点产生的场强比在b点产生的场强小，D正确。
答案：BD
12．ACD
思路：金属板在Q的电场中产生静电感应现象，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，分析小球的受力情况，确定其运动情况，判断电场力是否做功；
解析：A、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A正确，B错误；
C、由于电场力与小球的速度方向垂直，小球受到电场力的方向不变，电场力对小球不做功，小球的电势能不变，故C D正确．
点拨：本题关键抓住静电平衡导体的特点：整体导体是一个等势体，表面是一个等势面．
13．见解析
解析：电蚊拍的中间层和外层间存在高电压，当蚊虫触及金属网时造成中间层和外层间短路，形成较大放电电流而被电死，电势较高的中间层被两个电势较低的外层夹住，避免人体触电。
14．；方向在AO连线上，由O点指向+q
解析：点电荷q在球心处产生的场强
方向由A指向O，则球面上感应电荷在球心O处的场强大小
方向由O指向A．
15．5.4×105N/C，方向由O指向A
解析：＋q1在O点的场强大小为
E1＝＝3×105N/C
方向由O指向B；－q2在O点的场强大小为
E2＝＝2.4×105N/C
方向由O指向B，设感应电荷在O点的场强为E3，由静电平衡条件知
E3＝E1＋E2＝5.4×105N/C
方向由O指向A
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