人教版物理必修3同步练习: 9.4 静电的防止与利用(能力提升)
一、选择题
1.(2024高三上·海淀期末) 将一个不带电的空腔导体放入匀强电场中,达到静电平衡时,导体外部电场线分布如图所示。W为导体壳壁,A、B为空腔内两点。下列说法正确的是( )
A.导体壳壁W的外表面和内表面感应出等量的异种电荷
B.空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强为零
C.空腔内的电场强度为零
D.空腔内A点的电势高于B点的电势
2.(2024高三上·南通期末)静电喷涂是一种利用静电作用使雾化涂料微粒在高压电场作用下带上电荷,并吸附于带正电荷的被涂物的涂装技术,静电喷涂机的结构如图所示,规定大地的电势为,下列说法正确的是
A.雾化涂料微粒可能带正电,也可能带负电
B.静电喷涂机喷口处的电势大于
C.工件表面处的电场强度小于喷口处的电场强度
D.工件与喷口之间的电场线与真空中等量异种点电荷之间的电场线完全相同
3.(2022高二上·连云期末)如图为烟囱中的静电除尘示意图。与烟囱金属管相连,为金属丝,和分别表示烟囱两个通气口。在、之间加上高电压,电场很强的地方空气分子被电离为电子和正离子,煤粉俘获电子而带上负电,而后被吸附到带正电的电极上,因此排出的烟就比较清洁了。有关该除尘装置,下列说法正确的是( )
A.接高压电源负极,接高压电源正极
B.煤粉等烟尘俘获电子后被吸在上
C.靠近处电场强度大,附近空气被电离成正离子和电子
D.煤粉等烟尘在强大电场作用下被电离成电子和正离子,分别吸附在和上
4.(2023高一下·黔西期末) 下列关于教科书上的四幅插图,说法正确的是( )
A.图甲为静电除尘装置的示意图,带正电的尘埃被收集在极板上
B.图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器,其目的是导走加油枪上的静电
C.图丙中摇动起电机,烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明,其工作原理为静电吸附
D.图丁的燃气灶中安装了电子点火器,点火应用了电磁感应原理
5.(2023高一下·百色期末) 某学校举行科学晚会,一位老师表演了一个“魔术”,如图所示,一个没有底的空塑料瓶内部固定着一根铁锯条左边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。当摇动起电机,顿时塑料瓶清澈透明,停止摇动,又是烟雾缭绕。关于这个“魔术”,下列说法正确的是( )
A.摇动起电机,烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明,其工作原理为静电屏蔽
B.摇动起电机时,金属片和铁锯条之间形成匀强电场
C.摇动起电机时,电极间形成强电场,带正电的烟尘飘向负极,带负电的烟尘飘向正极
D.摇动起电机时,铁锯条附近电场强度最大
6.(2020·浙江模拟)生活科技上处处存在静电现象,有些是静电的应用,有些是要防止静电;下列关于静电防止与应用说法正确的是( )
A.印染厂应保持空气干燥,避免静电积累带来的潜在危害
B.静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关
C.在地毯中夹杂0.05~0.07mm的不锈钢丝导电纤维,是防止静电危害
D.小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针,是防止静电危害
7.(2023高二上·沈阳期中)如图所示,在原来不带电的空心金属球壳外面放置一个正点电荷,A、B、C三点分别位于球壳外部、球壳实体中和球壳空腔内。当球壳处于静电平衡状态时,下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度小于B点的电场强度
B.B点的电势大于C点的电势
C.由于静电屏蔽,B点、C点的电场强度均等于零
D.由于静电感应,球壳内表面感应出电荷
8.(2023高三上·汕头期中) 如图所示是空气净化器内部结构的简化图,其中的负极针组件产生电晕,释放出大量电子,电子被空气中的氧分子捕捉,从而生成空气负离子。负离子能使空气中烟尘、病菌等微粒带电,进而使其吸附到集尘栅板上,达到净化空气的作用。下列说法正确的是( )
A.负极针组件产生电晕,利用了静电屏蔽的原理
B.为了更有效率地吸附尘埃,集尘栅板应带负电
C.负极针组件附近的电势较高
D.烟尘吸附到集尘栅板的过程中,电势能减少
9.(2022高一下·湖北期中)下列关于电场的描述中,说法正确的是( )
A.电场强度、加速度这两个表达式,都是采用比值定义法
B.将头发碎屑悬浮在蓖麻油里,加上电场后,头发碎屑的分布情况就是电场线
C.元电荷是自然界中存在的最小电荷量,实质上就是电子和质子
D.超高压带电作业的工人穿戴的工作服,利用了静电屏蔽的原理
10.(2021高二上·运城期中)法拉第笼是一个由金属编织成的笼子,笼体与大地连通。如图为某次演示中体验者进入笼子后,关闭笼门,操作员通过放电杆将78763Ⅴ高压直流电靠近笼子,当放电杆尖端距笼体很近时,出现放电火花。放电杆靠近但未放电前关于法拉第笼,下列说法正确的是( )
A.笼子外表面电荷均匀分布
B.若将高压放电杆放在笼子里面,笼子外面的人也是安全的
C.笼子里面的人是安全的是因为感应电荷在笼子内部形成的场强处处为0
D.上述情景下,将某一带电物体放在笼子外的电势能大于放在笼子内的电势能
11.(2023高二上·珠海期中) 为了防止静电的危害,应尽快把产生的静电导走,下列措施中不是防止静电危害的是( )
A.油罐车后面装一条拖地的铁链 B.电工钳柄上套有绝缘胶套
C.飞机轮上装搭地线 D.印刷车间中保持适当的湿度
12.(2023高二上·辽源期中)湖北武当山的主峰天柱峰屹立着一座光耀百里的金殿,全部为铜铸鎏金。雷雨交加时,金殿的屋顶常会出现盆大的火球,来回滚动。雨过天晴时,大殿金光灿灿,像被重新洗炼过一般,这就是人们所说的“雷火炼殿”。已知电场强度超过时,空气将被击穿发生放电。关于“雷火炼殿”,下列说法错误的是( )
A.带电乌云移到金殿上空时,乌云与金殿顶部之间会存在电势差
B.雷雨天气时,游客躲在殿内,可以降低被雷电击中的可能性
C.雷雨天气时,金殿屋顶上曲率半径越大的地方,空气越容易被击穿
D.近年来金殿安装了避雷针,“雷火炼殿”的奇观消失了
13.(2023高二上·北京市期中)导体棒原来不带电,现将一个电荷量为的点电荷放在棒的中心轴线上,它距离导体棒的中心为,如图所示。静电力常量为,当导体棒达到静电平衡后,下列说法错误的是( )
A.棒上感应电荷只分布在其表面
B.棒左、右两端的电势相等
C.点电荷在点产生的电场强度为
D.棒上感应电荷在点产生的电场强度大小为
14.(2022高二上·杭州期中) 对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理,下列说法正确的是( )
A.甲图中,该女生和带电的金属球带有异种性质的电荷
B.乙图为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在线状电离器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原理
D.丁图中,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣是为了更好地导电屏蔽
15.(2023高一下·黄岛期末)如图,长度为L的导体棒原来不带电,将带电量为q的正点电荷放在导体棒的中心轴线上距离棒左端R处,达到静电平衡后,下列说法正确的是( )
A.导体棒左端带正电,右端带负电
B.导体棒左端电势高,右端电势低
C.导体棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场强度大小为
D.导体棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场强度方向向右
16.(2023高二下·郑州期末)如图所示,一不带电的金属球壳放在绝缘支架上,现在的右侧放置一带负电、不计体积大小的小球,同样放在绝缘支架上(球壳的半径远小于两球间距)。M、N两点为球与球壳的球心连线上的两点,均在球壳内部,分别在球心的左、右两侧关于点对称,由于静电感应,球壳的左右两侧分别带上等量异种电荷。下列现象描述正确的是( )
A.感应电荷在点产生的电场强度向左
B.感应电荷在点产生的电场强度与点等大
C.点离带电小球较近,故点电势比点低
D.若将金属球壳的左侧接地,则球壳的左侧将带正电
17.(2023高二下·榆林期末)如果天气干燥,晚上脱毛衣时,会听到“噼啪”的响声,还会看到电火花,有关这种现象下列说法正确的是( )
A.产生这种现象的原因是接触起电
B.产生这种现象的原因是摩擦起电
C.产生这种现象的原因是感应起电
D.产生这种现象的原因是摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体造成的
18.(2023高二下·浙江期末)关于静电屏蔽,下列说法不正确的是( )
A.图甲中建筑物顶端的避雷针必须通过导线与大地保持良好接触
B.图乙中,为了实现屏蔽作用,金属网必须与大地保持良好接触
C.图丙中三条高压输电线上方的两条导线与大地相连,可把高压线屏蔽起来,免遭雷击
D.图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服,是为了屏蔽高压线周围的电场
19.(2023·甘肃模拟)如图所示,在超高压带电作业中,电工所穿的高压工作服内有编织的铜丝,这样做的目的是( )
A.铜丝编织的衣服不易拉破
B.铜丝电阻小,对人体起到保护作用
C.电工被铜丝衣服所包裹,使衣服内场强为零
D.电工被铜丝衣服所包裹,使衣服内电势为零
20.(2023高一上·郑州期末)如图所示,将带正电荷Q的导体球丙靠近不带电的椭球形导体。若沿虚线将椭球形导体分成大小不同的甲、乙两部分,这两部分所带电荷量分别为Q甲、Q乙。下列关于电性和电荷量大小的比较正确的是( )
A.甲带负电,乙带正电,
B.甲乙都带负电,
C.甲带正电,乙带负电,
D.甲带正电,乙带负电,
21.(2023高二上·宁德期末)一个带绝缘底座的空心金属球A带有的正电荷,其上端开有适当小孔,有绝缘柄的金属小球B带有的负电荷,使B球和A球内壁接触,如图所示,则A、B带电荷量分别为( )
A.、
B.、
C.、
D.、
22.(2023高二上·长宁月考)下列做法错误的是( )
A.油罐车尾有一条铁链拖地 B.避雷针顶端要做成箭头状
C.印刷车间要保持空气干燥 D.飞机轮胎材料用导电橡胶
23.(2023高二上·朝阳期末)关于静电及其应用,下列说法正确的是( )
A.处于静电平衡状态的导体,其内部的电场强度处处为0
B.处于静电平衡状态的导体,其表面没有电荷
C.避雷针就是利用静电屏蔽实现了避免建筑物遭到雷击
D.超高压带电作业的工作服要用包含金属丝的织物制成,这是利用了尖端放电保证安全
24.(2023高三上·大兴期末)如图所示,A、B为相互接触的用绝缘支架支撑的金属导体,在它们的下部贴有金属箔片,起初它们不带电,C是用绝缘棒连接的带正电的小球,A、B、C均可自由移动,实验中把C移近导体A,关于实验现象和分析下列说法正确的是( )
A.A上的金属箔片张开且带正电,B上的金属箔片不张开
B.A上的金属箔片张开且带负电,B上的金属箔片不张开
C.A上的金属箔片张开且带正电,B上的金属箔片张开且带负电
D.A上的金属箔片张开且带负电,B上的金属箔片张开且带正电
25.(2022高二上·离石月考)某静电除尘装置的原理图如图所示。废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹,A、B两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化,则以下说法正确的是( )
A.尘埃带正电
B.尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度
C.尘埃在A点的电势能小于在B点的电势能
D.尘埃在迁移过程中做类平抛运动
26.(2022高二上·浙江月考)一个内部含有空腔的矩形金属导体W放在静电场中,电场线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.金属发生感应起电,左端A处的感应电荷为负电荷
B.金属表面是等势面,金属导体是等势体
C.金属内部被静电屏蔽,空腔C处的电场强度为0
D.金属处于静电平衡,金属内部的电子不受电场力作用,处于静止状态
27.(2022高二上·河北月考)模拟避雷针作用的实验装置如图所示,金属板M接高压电源的正极,金属板N接高压电源的负极。金属板N上有两个等高的金属柱A、B,A为尖头,B为圆头。逐渐升高电源电压,当电压达到一定数值时,可看到放电现象。下列说法正确的是()
A.A,B金属柱同时产生放电现象
B.B金属柱先产生放电现象
C.先产生放电现象的可能是A金属柱,也可能是B金属柱
D.A金属柱先产生放电现象
28.(2022高二上·大同期中)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
二、多项选择题
29.(2023高二上·普宁月考)如图所示为滚筒式静电分选器,由料斗A,导板B,导体滚筒C,刮板D,料槽E、F和电极G等部件组成。滚筒C和电极G分别接直流高压电源的正、负极,并令滚筒C接地,电源电压很高,足以使电极G附近的空气发生电离产生大量离子,电子会吸附在粉粒表面。现有导电性能不同的两种物质粉粒a、b的混合物从料斗A下落,沿导板B到达转动着的滚筒C,粉粒a具有良好的绝缘性,粉粒b具有良好的导电性能,则下列说法正确的是( )
A.滚筒C应该顺时针旋转
B.刮板D的作用是将吸附在滚筒C上的粉粒a刮下来
C.粉粒b从滚筒至落入料槽的过程中电场力对其做正功
D.电极G电离空气产生大量离子,使得粉粒a、b都带负电,粉粒a、b都吸附在导体滚筒C上,最后被刮板D刮入槽中
30.(2023高二上·龙岗月考) 如图所示,当人用手接触范德格拉夫起电机的金属球时,会出现头发竖起来的现象。下面关于这个过程的描述正确的是( )
A.范德格拉夫起电机起电过程满足电荷守恒
B.出现头发竖起来的现象能够说明同种电荷相互排斥
C.若金属球带正电,手接触范德格拉夫起电机的金属球时,人头发带上负电荷
D.手接触范德格拉夫起电机的金属球时,要想出现头发竖起来的现象,人需要站在绝缘材料上
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】ACD.根据处于静电平衡的导体特点可知,导体内部场强处处为零,导体为一个等势体,净电荷只分布在导体的外表面,可知只有W的外表面感应出等量的异种电荷,空腔内部电场强度处处零,导体壳壁和空腔内部为一个等势体,空腔内A点的电势等于B点的电势,AD不符合题意;C符合题意。
B.因为空腔内部电场强度处处为零,所以空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强与匀强电场的场强等大反向,不为零。B不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据处于静电平衡的导体特点:导体内部场强处处为零,导体为一个等势体,净电荷只分布在导体的外表面,进行分析。
2.【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A、雾化涂料微粒被带正电的被涂物吸附,被涂物带正电,则涂料颗粒一定带正电,A错误。
B、由正负电荷电场线的方向可知,静电喷涂机喷口处电势小于0,B错误。
C、电场线的疏密表示电场强度的强弱,则工作面处的电场强度小于喷口处的电场强度,C正确。
D、等量异号电荷之间的电场线两侧对称,工件与喷口之间的电场线两侧不对称,D错误。
故答案为:C
【分析】电场线的疏密表示电场强度的大小,沿电场线方向电势逐渐降低。
3.【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】CD、在A、B之间加上高电压,金属丝B附近的电场强度很强,将其附近的空气分子电离为电子和正离子,不是将煤粉等烟尘电离,故C正确,D错误;
A、电子奔向正极过程中,煤粉俘获电子而带上负电,而后被吸附到带正电的电极上,故A接高压电源正极,B接高压电源负极,故A错误;
B、由题意可知,空气分子被电离为电子和正离子,煤粉等烟尘俘获电子后被吸在A上,故B错误。
故答案为:C。
【分析】当电压足够大时,空气能够被电离为电子和正离子。粉尘吸附电荷后,在电场力的作用下向一侧移动达到除尘效果。
4.【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A、根据图甲可知,极板A与电源正极连接,极板A带正电,带正电的尘埃受到指向线状电离器B的电场力作用,即带正电的尘埃被收集在线状电离器B上,故A错误;
B、图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器,其目的是导走人手上的静电,故B错误;
C、图丙中摇动起电机,电极之间形成强电场,将气体电离,电子被吸附到烟雾颗粒上,使烟雾颗粒带负电,导致烟雾颗粒向正极移动,其工作原理为静电吸附,故C正确;
D、图丁的燃气灶中安装了电子点火器,点火应用了尖端放电原理,故D错误。
故答案为:C。
【分析】熟悉掌握静电除尘装置的工作原理,掌握静电屏蔽及静电利用在生活中的应用。熟悉尖端放电的工作原理。
5.【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】AC.当摇动起电机时,两锯条就会分别带上正、负电荷,所以两锯条之间会形成强电场,强电场将气体电离后形成的自由电子被吸附到烟雾颗粒上,使烟雾颗粒带负电,导致烟雾颗粒向带正电的锯条移动,该过程是利用的是静电吸附原理,AC不符合题意;
BD.因为静电平衡的导体,尖端电荷更密集,电场强度更大,所以电场不是匀强电场,锯条附近的电场强度最大,B不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据静电吸附原理分析烟雾的吸附过程。处于静电平衡的导体,尖端电荷更密集,周围电场更强。
6.【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】解:A、印刷车间中,纸张间摩擦产生大量静电,所以印刷车间中保持适当的湿度,及时把静电导走,避免静电造成的危害,A不符合题意;
B、静电复印机是利用静电工作的,与静电有关,B不符合题意;
C、地毯中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,属于防止静电危害,C符合题意;
D、小汽车的顶部露出的一根小金属杆是天线,接受无线电信号用,不属于防止静电危害,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】印染间要保持一定湿度,及时把静电导走;静电复印机时利用静电进行工作;汽车上的天线是为了接收信号的。
7.【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】AC.A点处于点电荷的电场中,所以A点的电场强度不等于零;金属空心导体处于静电平衡状态,根据处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,可知B、C两点的电场强度都为零,故有,A不符合题意,C符合题意。
B.由于整个球体内部的场强均为零,所以电荷从B点运动到C点,不受电场力,即电场力不做功,可得,所以B、C两点电势相等,B不符合题意。
D.处于静电平衡的导体的电势处处相等,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,得出B、C两点的场强为零,再判断A、B、C三点的场强关系;根据电势差公式判断B、C两点的电势关系;处于静电平衡的导体,感应电荷都分布在导体的外表面。
8.【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A、负极针组件产生电晕,利用了尖端放电的原理,故A错误;
B、负离子能使空气中烟尘、病菌等微粒带电,为了更有效率地吸附尘埃,集尘栅板应带正电,故B错误;
C、电场线由正极指向负极,负极针组件附近的电势较低,故C错误;
D、烟尘吸附到集尘栅板的过程中,电势升高,根据
电势能减少,故D正确。
故答案为:D。
【分析】熟悉掌握静电防护的原理。电场线由高电势指向低电势,即由正极指向负极。沿电场线方向电势逐渐降低。根据电势与电势能的关系确定烟尘运动过程电势能的变化情况。
9.【答案】D
【知识点】静电的防止与利用;元电荷;电场强度;电场线
【解析】【解答】A.电场强度是采用比值定义法;是加速度决定式,不是比值定义式,加速度的定义式为
采用了比值定义法,A不符合题意;
B.电场线是理想模型,实际上不存在,B不符合题意;
C.元电荷的带电量等于质子电子的带电量,但元电荷是理想模型,现实中不存在,C不符合题意;
D.工作服内部有金属网,形成了一个法拉第笼,利用了静电屏蔽原理,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】其加速度的表达式不属于比值定义法;其电场线是理想模型,实际不存在;元电荷不等于质子与电子。
10.【答案】B
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A.笼子处于静电平衡状态,笼子的感应电荷分布在笼子的外表面,电荷分布是不均匀的,A不符合题意;
B.若将高压放电杆放在笼子里面,笼子处于静电平衡状态,笼子外面的人也是安全的,B符合题意;
C.笼子处于静电平衡状态,即感应电荷产生的电场与静电感应的高压静电场的合场强为零,感应电荷在笼子内部产生的电场强度不为零,C不符合题意;
D.由于不知道某一带电物体的电性,无法判断带电物体放在笼子外的电势能与放在笼子内的电势能的大小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】静电平衡状态的笼子感应电荷分布在笼子的外表面,感应电荷产生的电场与静电感应的高压静电场的合场强为零。
11.【答案】B
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A、油罐车在运输过程中,油与油罐桶壁不断的相互摩擦起电,从而产生大量的静电,通过后面装一条拖地的铁链,及时将静电导走,防止静电危害,故A不符合题;
B、电工钳柄上套有绝缘胶套,在带电操作时,防止触电,所以不是防止静电危害的,故B符合题;
C、飞机在飞行时,飞机与空气摩擦产生大量的静电,所以飞机起落架上轮胎用导电橡胶制成,将静电及时导走,防止静电危害,故C不符合题;
D、印刷车间中,纸张间摩擦产生大量静电,由于有一定的湿度,能及时将产生的静电导走,防止静电危害,故D不符合题。
故答案为:B。
【分析】掌握静电产生的根本原因,防护静电的注意方式就是将产生的静电通过导电体导入到大地。
12.【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A.带电乌云移到金殿上空时,由于静电感应,金殿上表面会感应出与乌云电性相反的电荷,因此在乌云与金殿顶部之间会存在电势差,A正确,但不符合题意;
B.金殿是一个导体,雷雨天气时,金殿处于电场中会达到静电平衡状态,金殿内部场强为零,所以游客躲在殿内,可以降低被雷电击中的可能性,B正确,但不符合题意;
C.根据尖端放电原理,可知雷雨天气时,金殿屋顶上曲率半径越大的地方电荷比较少,周围电场的电场强度比较小,空气不容易被击穿,C错误,但符合题意;
D.近年来金殿安装了避雷针,带电的云层接近金殿时,由于静电感应,避雷针带上了与云层相反的电荷,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,达到避免雷击的目的。因此“雷火炼殿”的奇观消失了,D正确,但不符合题意。
故答案为:C
【分析】在雷雨交加时,屋顶常会出现盆大的火球来回滚动,是聚集大量电荷的现象,金殿是一个导体,由于静电屏蔽作用,大殿内的人是安全的;避雷针是“尖端放电”的应用。
13.【答案】C
【知识点】静电的防止与利用;点电荷的电场
【解析】【解答】A.根据静电感应原理可知,当导体棒达到静电平衡后,棒上感应电荷只分布在其表面,A不符合题意;
B.根据处于静电平衡的导体的特点可知,处于静电平衡的导体是一个等势体,故棒左、右两端的电势相等,B不符合题意;
C.由点电荷产生的电场强度的公式可得,点电荷在O点产生的电场强度大小为,C符合题意;
D.根据处于静电平衡的导体的特点可知,处于静电平衡的导体内部的合场强处处为零,则棒上感应电荷在O点产生的电场强度应与等大反向,可得棒上感应电荷在O点产生的电场强度大小为,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据处于静电平衡的导体的特点,分析导体上感应电荷的分布和棒左、右两端的电势关系;由点电荷的场强公式,求解点电荷在O点产生的场强;根据处于静电平衡的导体,内部场强处处为零的特点,求出感应电荷在O点产生的场强。
14.【答案】C
【知识点】静电的防止与利用;电荷及三种起电方式
【解析】【解答】A.甲图中,该女生接触带电的金属球后,会与金属球带同种性质的电荷,使头发由于同种电荷相互排斥而形成图中的状态,A不符合题意;
B.乙图中,线状电离器B带负电,管壁A带正电,带负电的尘埃会在电场力的作用下被收集在带正电的管壁A上,B不符合题意;
C.丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理,C符合题意;
D.丁图中,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣,应用的是静电屏蔽的原理,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据同种电荷相互排斥分,异种电荷相互吸引,分析甲、乙两图;根据尖端放电原理分析燃气灶的电子点火器;根据静电屏蔽原理分析优质的话筒线外面包裹着的金属外衣。
15.【答案】C
【知识点】静电的防止与利用;电荷及三种起电方式
【解析】【解答】A、由于在电荷的相互作用下,导体棒左端带负电,右端带正电,则A错:B、由于导体处于静电平衡所以导体为等势体,电势各处相等,则B错;C、由于导体内部场强为0,则感应电荷产生的电池强度等于点电荷产生的电场强度,则,则C对;D、感应电荷在O点产生的电场强度与点电荷产生的电场强度方向相反,则方向向左,则D错;正确答案为C
【分析】利用静电感应电荷的相互作用可以判别导体两端带电情况,导体处于静电平衡则电势各处相等,利用O点电场强度等于0,结合点电荷产生的电场强度大小及方向可以求出感应电荷产生的电场强度方向和大小。
16.【答案】A
【知识点】静电的防止与利用;电场强度的叠加
【解析】【解答】A、金属球壳放在电荷A所在的电场中,金属球壳处于静电平衡的状态,即金属球壳中的感应电荷在球壳内产生的电场与电荷A在球壳内产生的电场,电场强度相等,方向相反,故电荷A在O点产生的电场方向水平向右,故感应电荷在O点产生的电场水平向左,A正确;
B、由于电荷A在M、N处产生的电场,由于静电平衡,故金属球壳在M、N处产生的电场,B错误;
C、处于静电平衡的金属球壳是个等势体,故M、N处的电势相等,C错误;
D、若将金属球壳左侧接地,球壳和地球变成一个大导体,处于负电荷A电场,重新达到静电平衡时,金属壳右侧是近端,近端带正电,而大地是远端,远端带负电,而金属球壳左侧既不是近端也不是远端,所以认为不带电,D错误。
故答案为:A。
【分析】本题考查静电平衡的相关应用,要求学生理解静电平衡的概念,结合金属球壳所在的电场特点和感应起电的特点,进而完成分析。注意:处于静电平衡的导体内电场强度处处为零,只的是合场强,处于静电平衡的导体是个等势体,与导体所处位置的电势相等。
17.【答案】B
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】如果天气干燥,晚上脱毛衣时,会听到"噼啪"的响声,还会看到电火花,是由于摩擦起电造成的,本质是电子发生了转移,故ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】高中阶段起电方式只研究三种:接触起电、摩擦起电、感应起电,本质都是电子发生了转移,注意理解区分。
18.【答案】B
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A.带正电的云层在避雷针处感应出负电荷(来自大地),当电荷聚集较多时,产生尖端放电现象,将云层中的电荷导入大地,因此图甲中建筑物顶端的避雷针必须通过导线与大地保持良好接触,免遭雷击,A不符合题意;
B.图乙中,为了实现屏蔽作用,金属网本身就可以起到静电屏蔽作用,不必一定要与大地保持良好接触,B符合题意;
C.图丙中三条高压输电线上方的两条导线与大地相连,形成一个稀疏的金属网,可把高压线屏蔽起来,免遭雷击,C不符合题意;
D.图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服,金属丝织物能起到静电屏蔽作用,因此能屏蔽高压线周围的电场,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据尖端放电和避雷针原理分析;根据静电屏蔽原理分析;高压线上方的两条与大地相连的导线把高压线屏蔽起来,是静电屏蔽现象; 电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服起到静电屏蔽的作用。
19.【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】屏蔽服的作用是在穿用后,使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面,从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害,等电位说明电势相等而不是等于0,等电势时电势差为0,电场强度为0。
故答案为:C。
【分析】屏蔽福形成等电位屏蔽面,电场强度为零,从而起到保护作用。
20.【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】当导体处于静电平衡状态时,沿虚线将导体分开时,两部分所带异种电荷量的大小相等,即 ,由于虚线左侧距正电荷较远,甲部分感应出的正电荷,乙部分感应出的负电荷。
故答案为:C。
【分析】当静电平衡时,利用静电感应可以判别导体两端电荷量的电性及大小。
21.【答案】B
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】B球与A球接触后成为一个新的导体,由于带电导体的电荷只能分布于导体的外表面,因此,,
故答案为:B。
【分析】利用静电平衡可以判别B电荷量等于0;利用电荷分布可以判别A电荷量的大小。
22.【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A.油罐车在运输过程中,由于摩擦作用产生大量的静电,通过车尾装一条拖地的铁链,将静电及时导走,能够有效防止静电危害,A正确,不符合题意;
B.表面越是尖锐的物体,越容易发生尖端放电,避雷针顶端要做成箭头状,更容易发生尖端放电现象,从而及时将云层中积聚的电荷导入大地,或者将大地的负电荷与其中和,可保护建筑物,使建筑物免遭雷击,B正确,不符合题意;
C.印染厂房中若保持干燥,产生的静电大量堆积,可能会引发火灾,C错误,符合题意;
D.飞机轮胎用导电橡胶制成,可以有效将飞机上的静电导入大地,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】印刷车间若保持干燥会导致静电堆积会引起火灾;飞机轮胎使用导电橡胶是为了使飞机上的静电导入地面。
23.【答案】A
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A.导体处于静电平衡状态时,在导体内部任意一点,感应电荷产生的附加电场与外部电场与大小相等,方向相反,此时导体的内部场强处处为0,A符合题意;
B.导体处于静电平衡状态时,电荷只分布在导体的外表面,且整个导体是一个等势体,B不符合题意;
C.当带电云层靠近建筑物时,由于越尖的地方的,电场强度越强,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电,逐渐中和云中的电荷,使建筑物免遭雷击,其原理为尖端放电,C不符合题意;
D.超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成的,这种工作服叫屏蔽服,其作用是在穿用后,使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面,从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害,其原理是静电屏蔽,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】处于静电平衡的导体,其电荷分布在导体的外表面;避雷针利用尖端放电实现来避免建筑物的雷击;超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成的,这是利用静电屏蔽的原理。
24.【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】当带正电的小球C靠近A、B时,由静电感应A带负电B带正电,A、B上的金属箔片由于同种电荷相斥都张开。
故答案为:D。
【分析】当C靠近A时,利用近异远同可以判别A带负电B带正电,A和B金属箔片是由于带上同种电荷相互排斥而打开。
25.【答案】B
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A.根据运动轨迹可知,尘埃受到的电场力大致向上,所以尘埃带负电,A不符合题意;
B.由图可知,A处的电场线比B处的电场线密集,因此A点的电场强度大于B点的电场强度,尘埃在A点受到的电场力大,在A点的加速度也大,B符合题意;
C.由电场线的方向可知,A点的电势低于B点的电势,所以尘埃在A点的电势能大,C不符合题意;
D.放电极与集尘极之间为非匀强电场,尘埃所受的电场力是变化的,故尘埃不可能做类平抛运动,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A处的电场线比B处的电场线密集,电场线越密集,电场越强。沿着电场线,电势逐渐降低。
26.【答案】D
【知识点】静电的防止与利用;电场及电场力
【解析】【解答】A.金属W放在静电场中会发生感应起电,根据电场线的方向,可知左端A处的感应电荷为负电荷,A正确,不符合题意;
BCD.感应起电后金属处于静电平衡,表面是等势面,金属导体是等势体,内部被静电屏蔽,电场强度为0,金属内部的电子不受电场力作用,处于热运动状态,BC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合静电感应以及电荷在电场中受到电场力的方向得出AB所带感应电荷的电性,感应起电后的金属导体是等势体。
27.【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】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。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】利用尖端放电的原理可以判别金属柱A电荷比较密集更容易发生尖端放电现象。
28.【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A.复印机复印文件资料,就是利用静电墨粉成在鼓上。A属于静电的利用;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。B属于静电的利用;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。C属于静电应用;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;符合题意
故答案为:D。
【分析】静电复印,除尘,喷漆是利用静电原理进行作业,而避雷针是防止静电造成的危害。
29.【答案】A,B,C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A.滚筒C要顺时针旋转,使粉粒靠近电极G而带上负电,A符合题意;
BCD.由题意可知,电子会吸附在粉粒表面,使得粉粒a、b都带负电,粉粒a绝缘性能良好,粉粒a上的负电与滚筒C上的正电相互吸引,被吸附在滚筒C上,最后被刮板D刮入料槽E中,粉粒b导电性能良好,会与滚筒C上的正电荷先中和,然后带上正电,根据同种电荷相互排斥可知,电场力对粉粒b做正功,使粉粒b落在料槽F中,CB符合题意,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】根据题中信息,分析滚筒式静电分选器的工作原理,由a、b粉粒的特性,分析a、b被分离的过程。
30.【答案】A,B,D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A、起电机的起电过程实质上是电子的转移过程,该过程中电荷量守恒定律,故A正确;
B、当人站在绝缘材料上触摸金属球时,电荷会传导到人的身体上,不会很快流失,所以人的头发会带上同种电荷,同种电荷相互排斥,人的头发会竖起来,故B正确;
C、若金属球带正电,当人接触金属球,人的身体(包括头发)也会带上正电荷,故C错误;
D、根据B项可得若想让头发竖起来时间变长,可以让人体远离地面,防止地面导电,故D正确。
故答案为:ABD。
【分析】起电过程实质上是电子的转移过程,满足电荷量守恒定律;电荷会从金属球传导到人体,从而使头发带同种电荷,同种电荷相互排斥。
1 / 1人教版物理必修3同步练习: 9.4 静电的防止与利用(能力提升)
一、选择题
1.(2024高三上·海淀期末) 将一个不带电的空腔导体放入匀强电场中,达到静电平衡时,导体外部电场线分布如图所示。W为导体壳壁,A、B为空腔内两点。下列说法正确的是( )
A.导体壳壁W的外表面和内表面感应出等量的异种电荷
B.空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强为零
C.空腔内的电场强度为零
D.空腔内A点的电势高于B点的电势
【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】ACD.根据处于静电平衡的导体特点可知,导体内部场强处处为零,导体为一个等势体,净电荷只分布在导体的外表面,可知只有W的外表面感应出等量的异种电荷,空腔内部电场强度处处零,导体壳壁和空腔内部为一个等势体,空腔内A点的电势等于B点的电势,AD不符合题意;C符合题意。
B.因为空腔内部电场强度处处为零,所以空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强与匀强电场的场强等大反向,不为零。B不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据处于静电平衡的导体特点:导体内部场强处处为零,导体为一个等势体,净电荷只分布在导体的外表面,进行分析。
2.(2024高三上·南通期末)静电喷涂是一种利用静电作用使雾化涂料微粒在高压电场作用下带上电荷,并吸附于带正电荷的被涂物的涂装技术,静电喷涂机的结构如图所示,规定大地的电势为,下列说法正确的是
A.雾化涂料微粒可能带正电,也可能带负电
B.静电喷涂机喷口处的电势大于
C.工件表面处的电场强度小于喷口处的电场强度
D.工件与喷口之间的电场线与真空中等量异种点电荷之间的电场线完全相同
【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A、雾化涂料微粒被带正电的被涂物吸附,被涂物带正电,则涂料颗粒一定带正电,A错误。
B、由正负电荷电场线的方向可知,静电喷涂机喷口处电势小于0,B错误。
C、电场线的疏密表示电场强度的强弱,则工作面处的电场强度小于喷口处的电场强度,C正确。
D、等量异号电荷之间的电场线两侧对称,工件与喷口之间的电场线两侧不对称,D错误。
故答案为:C
【分析】电场线的疏密表示电场强度的大小,沿电场线方向电势逐渐降低。
3.(2022高二上·连云期末)如图为烟囱中的静电除尘示意图。与烟囱金属管相连,为金属丝,和分别表示烟囱两个通气口。在、之间加上高电压,电场很强的地方空气分子被电离为电子和正离子,煤粉俘获电子而带上负电,而后被吸附到带正电的电极上,因此排出的烟就比较清洁了。有关该除尘装置,下列说法正确的是( )
A.接高压电源负极,接高压电源正极
B.煤粉等烟尘俘获电子后被吸在上
C.靠近处电场强度大,附近空气被电离成正离子和电子
D.煤粉等烟尘在强大电场作用下被电离成电子和正离子,分别吸附在和上
【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】CD、在A、B之间加上高电压,金属丝B附近的电场强度很强,将其附近的空气分子电离为电子和正离子,不是将煤粉等烟尘电离,故C正确,D错误;
A、电子奔向正极过程中,煤粉俘获电子而带上负电,而后被吸附到带正电的电极上,故A接高压电源正极,B接高压电源负极,故A错误;
B、由题意可知,空气分子被电离为电子和正离子,煤粉等烟尘俘获电子后被吸在A上,故B错误。
故答案为:C。
【分析】当电压足够大时,空气能够被电离为电子和正离子。粉尘吸附电荷后,在电场力的作用下向一侧移动达到除尘效果。
4.(2023高一下·黔西期末) 下列关于教科书上的四幅插图,说法正确的是( )
A.图甲为静电除尘装置的示意图,带正电的尘埃被收集在极板上
B.图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器,其目的是导走加油枪上的静电
C.图丙中摇动起电机,烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明,其工作原理为静电吸附
D.图丁的燃气灶中安装了电子点火器,点火应用了电磁感应原理
【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A、根据图甲可知,极板A与电源正极连接,极板A带正电,带正电的尘埃受到指向线状电离器B的电场力作用,即带正电的尘埃被收集在线状电离器B上,故A错误;
B、图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器,其目的是导走人手上的静电,故B错误;
C、图丙中摇动起电机,电极之间形成强电场,将气体电离,电子被吸附到烟雾颗粒上,使烟雾颗粒带负电,导致烟雾颗粒向正极移动,其工作原理为静电吸附,故C正确;
D、图丁的燃气灶中安装了电子点火器,点火应用了尖端放电原理,故D错误。
故答案为:C。
【分析】熟悉掌握静电除尘装置的工作原理,掌握静电屏蔽及静电利用在生活中的应用。熟悉尖端放电的工作原理。
5.(2023高一下·百色期末) 某学校举行科学晚会,一位老师表演了一个“魔术”,如图所示,一个没有底的空塑料瓶内部固定着一根铁锯条左边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。当摇动起电机,顿时塑料瓶清澈透明,停止摇动,又是烟雾缭绕。关于这个“魔术”,下列说法正确的是( )
A.摇动起电机,烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明,其工作原理为静电屏蔽
B.摇动起电机时,金属片和铁锯条之间形成匀强电场
C.摇动起电机时,电极间形成强电场,带正电的烟尘飘向负极,带负电的烟尘飘向正极
D.摇动起电机时,铁锯条附近电场强度最大
【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】AC.当摇动起电机时,两锯条就会分别带上正、负电荷,所以两锯条之间会形成强电场,强电场将气体电离后形成的自由电子被吸附到烟雾颗粒上,使烟雾颗粒带负电,导致烟雾颗粒向带正电的锯条移动,该过程是利用的是静电吸附原理,AC不符合题意;
BD.因为静电平衡的导体,尖端电荷更密集,电场强度更大,所以电场不是匀强电场,锯条附近的电场强度最大,B不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据静电吸附原理分析烟雾的吸附过程。处于静电平衡的导体,尖端电荷更密集,周围电场更强。
6.(2020·浙江模拟)生活科技上处处存在静电现象,有些是静电的应用,有些是要防止静电;下列关于静电防止与应用说法正确的是( )
A.印染厂应保持空气干燥,避免静电积累带来的潜在危害
B.静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关
C.在地毯中夹杂0.05~0.07mm的不锈钢丝导电纤维,是防止静电危害
D.小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针,是防止静电危害
【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】解:A、印刷车间中,纸张间摩擦产生大量静电,所以印刷车间中保持适当的湿度,及时把静电导走,避免静电造成的危害,A不符合题意;
B、静电复印机是利用静电工作的,与静电有关,B不符合题意;
C、地毯中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,属于防止静电危害,C符合题意;
D、小汽车的顶部露出的一根小金属杆是天线,接受无线电信号用,不属于防止静电危害,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】印染间要保持一定湿度,及时把静电导走;静电复印机时利用静电进行工作;汽车上的天线是为了接收信号的。
7.(2023高二上·沈阳期中)如图所示,在原来不带电的空心金属球壳外面放置一个正点电荷,A、B、C三点分别位于球壳外部、球壳实体中和球壳空腔内。当球壳处于静电平衡状态时,下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度小于B点的电场强度
B.B点的电势大于C点的电势
C.由于静电屏蔽,B点、C点的电场强度均等于零
D.由于静电感应,球壳内表面感应出电荷
【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】AC.A点处于点电荷的电场中,所以A点的电场强度不等于零;金属空心导体处于静电平衡状态,根据处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,可知B、C两点的电场强度都为零,故有,A不符合题意,C符合题意。
B.由于整个球体内部的场强均为零,所以电荷从B点运动到C点,不受电场力,即电场力不做功,可得,所以B、C两点电势相等,B不符合题意。
D.处于静电平衡的导体的电势处处相等,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,得出B、C两点的场强为零,再判断A、B、C三点的场强关系;根据电势差公式判断B、C两点的电势关系;处于静电平衡的导体,感应电荷都分布在导体的外表面。
8.(2023高三上·汕头期中) 如图所示是空气净化器内部结构的简化图,其中的负极针组件产生电晕,释放出大量电子,电子被空气中的氧分子捕捉,从而生成空气负离子。负离子能使空气中烟尘、病菌等微粒带电,进而使其吸附到集尘栅板上,达到净化空气的作用。下列说法正确的是( )
A.负极针组件产生电晕,利用了静电屏蔽的原理
B.为了更有效率地吸附尘埃,集尘栅板应带负电
C.负极针组件附近的电势较高
D.烟尘吸附到集尘栅板的过程中,电势能减少
【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A、负极针组件产生电晕,利用了尖端放电的原理,故A错误;
B、负离子能使空气中烟尘、病菌等微粒带电,为了更有效率地吸附尘埃,集尘栅板应带正电,故B错误;
C、电场线由正极指向负极,负极针组件附近的电势较低,故C错误;
D、烟尘吸附到集尘栅板的过程中,电势升高,根据
电势能减少,故D正确。
故答案为:D。
【分析】熟悉掌握静电防护的原理。电场线由高电势指向低电势,即由正极指向负极。沿电场线方向电势逐渐降低。根据电势与电势能的关系确定烟尘运动过程电势能的变化情况。
9.(2022高一下·湖北期中)下列关于电场的描述中,说法正确的是( )
A.电场强度、加速度这两个表达式,都是采用比值定义法
B.将头发碎屑悬浮在蓖麻油里,加上电场后,头发碎屑的分布情况就是电场线
C.元电荷是自然界中存在的最小电荷量,实质上就是电子和质子
D.超高压带电作业的工人穿戴的工作服,利用了静电屏蔽的原理
【答案】D
【知识点】静电的防止与利用;元电荷;电场强度;电场线
【解析】【解答】A.电场强度是采用比值定义法;是加速度决定式,不是比值定义式,加速度的定义式为
采用了比值定义法,A不符合题意;
B.电场线是理想模型,实际上不存在,B不符合题意;
C.元电荷的带电量等于质子电子的带电量,但元电荷是理想模型,现实中不存在,C不符合题意;
D.工作服内部有金属网,形成了一个法拉第笼,利用了静电屏蔽原理,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】其加速度的表达式不属于比值定义法;其电场线是理想模型,实际不存在;元电荷不等于质子与电子。
10.(2021高二上·运城期中)法拉第笼是一个由金属编织成的笼子,笼体与大地连通。如图为某次演示中体验者进入笼子后,关闭笼门,操作员通过放电杆将78763Ⅴ高压直流电靠近笼子,当放电杆尖端距笼体很近时,出现放电火花。放电杆靠近但未放电前关于法拉第笼,下列说法正确的是( )
A.笼子外表面电荷均匀分布
B.若将高压放电杆放在笼子里面,笼子外面的人也是安全的
C.笼子里面的人是安全的是因为感应电荷在笼子内部形成的场强处处为0
D.上述情景下,将某一带电物体放在笼子外的电势能大于放在笼子内的电势能
【答案】B
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A.笼子处于静电平衡状态,笼子的感应电荷分布在笼子的外表面,电荷分布是不均匀的,A不符合题意;
B.若将高压放电杆放在笼子里面,笼子处于静电平衡状态,笼子外面的人也是安全的,B符合题意;
C.笼子处于静电平衡状态,即感应电荷产生的电场与静电感应的高压静电场的合场强为零,感应电荷在笼子内部产生的电场强度不为零,C不符合题意;
D.由于不知道某一带电物体的电性,无法判断带电物体放在笼子外的电势能与放在笼子内的电势能的大小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】静电平衡状态的笼子感应电荷分布在笼子的外表面,感应电荷产生的电场与静电感应的高压静电场的合场强为零。
11.(2023高二上·珠海期中) 为了防止静电的危害,应尽快把产生的静电导走,下列措施中不是防止静电危害的是( )
A.油罐车后面装一条拖地的铁链 B.电工钳柄上套有绝缘胶套
C.飞机轮上装搭地线 D.印刷车间中保持适当的湿度
【答案】B
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A、油罐车在运输过程中,油与油罐桶壁不断的相互摩擦起电,从而产生大量的静电,通过后面装一条拖地的铁链,及时将静电导走,防止静电危害,故A不符合题;
B、电工钳柄上套有绝缘胶套,在带电操作时,防止触电,所以不是防止静电危害的,故B符合题;
C、飞机在飞行时,飞机与空气摩擦产生大量的静电,所以飞机起落架上轮胎用导电橡胶制成,将静电及时导走,防止静电危害,故C不符合题;
D、印刷车间中,纸张间摩擦产生大量静电,由于有一定的湿度,能及时将产生的静电导走,防止静电危害,故D不符合题。
故答案为:B。
【分析】掌握静电产生的根本原因,防护静电的注意方式就是将产生的静电通过导电体导入到大地。
12.(2023高二上·辽源期中)湖北武当山的主峰天柱峰屹立着一座光耀百里的金殿,全部为铜铸鎏金。雷雨交加时,金殿的屋顶常会出现盆大的火球,来回滚动。雨过天晴时,大殿金光灿灿,像被重新洗炼过一般,这就是人们所说的“雷火炼殿”。已知电场强度超过时,空气将被击穿发生放电。关于“雷火炼殿”,下列说法错误的是( )
A.带电乌云移到金殿上空时,乌云与金殿顶部之间会存在电势差
B.雷雨天气时,游客躲在殿内,可以降低被雷电击中的可能性
C.雷雨天气时,金殿屋顶上曲率半径越大的地方,空气越容易被击穿
D.近年来金殿安装了避雷针,“雷火炼殿”的奇观消失了
【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A.带电乌云移到金殿上空时,由于静电感应,金殿上表面会感应出与乌云电性相反的电荷,因此在乌云与金殿顶部之间会存在电势差,A正确,但不符合题意;
B.金殿是一个导体,雷雨天气时,金殿处于电场中会达到静电平衡状态,金殿内部场强为零,所以游客躲在殿内,可以降低被雷电击中的可能性,B正确,但不符合题意;
C.根据尖端放电原理,可知雷雨天气时,金殿屋顶上曲率半径越大的地方电荷比较少,周围电场的电场强度比较小,空气不容易被击穿,C错误,但符合题意;
D.近年来金殿安装了避雷针,带电的云层接近金殿时,由于静电感应,避雷针带上了与云层相反的电荷,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,达到避免雷击的目的。因此“雷火炼殿”的奇观消失了,D正确,但不符合题意。
故答案为:C
【分析】在雷雨交加时,屋顶常会出现盆大的火球来回滚动,是聚集大量电荷的现象,金殿是一个导体,由于静电屏蔽作用,大殿内的人是安全的;避雷针是“尖端放电”的应用。
13.(2023高二上·北京市期中)导体棒原来不带电,现将一个电荷量为的点电荷放在棒的中心轴线上,它距离导体棒的中心为,如图所示。静电力常量为,当导体棒达到静电平衡后,下列说法错误的是( )
A.棒上感应电荷只分布在其表面
B.棒左、右两端的电势相等
C.点电荷在点产生的电场强度为
D.棒上感应电荷在点产生的电场强度大小为
【答案】C
【知识点】静电的防止与利用;点电荷的电场
【解析】【解答】A.根据静电感应原理可知,当导体棒达到静电平衡后,棒上感应电荷只分布在其表面,A不符合题意;
B.根据处于静电平衡的导体的特点可知,处于静电平衡的导体是一个等势体,故棒左、右两端的电势相等,B不符合题意;
C.由点电荷产生的电场强度的公式可得,点电荷在O点产生的电场强度大小为,C符合题意;
D.根据处于静电平衡的导体的特点可知,处于静电平衡的导体内部的合场强处处为零,则棒上感应电荷在O点产生的电场强度应与等大反向,可得棒上感应电荷在O点产生的电场强度大小为,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据处于静电平衡的导体的特点,分析导体上感应电荷的分布和棒左、右两端的电势关系;由点电荷的场强公式,求解点电荷在O点产生的场强;根据处于静电平衡的导体,内部场强处处为零的特点,求出感应电荷在O点产生的场强。
14.(2022高二上·杭州期中) 对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理,下列说法正确的是( )
A.甲图中,该女生和带电的金属球带有异种性质的电荷
B.乙图为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在线状电离器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原理
D.丁图中,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣是为了更好地导电屏蔽
【答案】C
【知识点】静电的防止与利用;电荷及三种起电方式
【解析】【解答】A.甲图中,该女生接触带电的金属球后,会与金属球带同种性质的电荷,使头发由于同种电荷相互排斥而形成图中的状态,A不符合题意;
B.乙图中,线状电离器B带负电,管壁A带正电,带负电的尘埃会在电场力的作用下被收集在带正电的管壁A上,B不符合题意;
C.丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理,C符合题意;
D.丁图中,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣,应用的是静电屏蔽的原理,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据同种电荷相互排斥分,异种电荷相互吸引,分析甲、乙两图;根据尖端放电原理分析燃气灶的电子点火器;根据静电屏蔽原理分析优质的话筒线外面包裹着的金属外衣。
15.(2023高一下·黄岛期末)如图,长度为L的导体棒原来不带电,将带电量为q的正点电荷放在导体棒的中心轴线上距离棒左端R处,达到静电平衡后,下列说法正确的是( )
A.导体棒左端带正电,右端带负电
B.导体棒左端电势高,右端电势低
C.导体棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场强度大小为
D.导体棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场强度方向向右
【答案】C
【知识点】静电的防止与利用;电荷及三种起电方式
【解析】【解答】A、由于在电荷的相互作用下,导体棒左端带负电,右端带正电,则A错:B、由于导体处于静电平衡所以导体为等势体,电势各处相等,则B错;C、由于导体内部场强为0,则感应电荷产生的电池强度等于点电荷产生的电场强度,则,则C对;D、感应电荷在O点产生的电场强度与点电荷产生的电场强度方向相反,则方向向左,则D错;正确答案为C
【分析】利用静电感应电荷的相互作用可以判别导体两端带电情况,导体处于静电平衡则电势各处相等,利用O点电场强度等于0,结合点电荷产生的电场强度大小及方向可以求出感应电荷产生的电场强度方向和大小。
16.(2023高二下·郑州期末)如图所示,一不带电的金属球壳放在绝缘支架上,现在的右侧放置一带负电、不计体积大小的小球,同样放在绝缘支架上(球壳的半径远小于两球间距)。M、N两点为球与球壳的球心连线上的两点,均在球壳内部,分别在球心的左、右两侧关于点对称,由于静电感应,球壳的左右两侧分别带上等量异种电荷。下列现象描述正确的是( )
A.感应电荷在点产生的电场强度向左
B.感应电荷在点产生的电场强度与点等大
C.点离带电小球较近,故点电势比点低
D.若将金属球壳的左侧接地,则球壳的左侧将带正电
【答案】A
【知识点】静电的防止与利用;电场强度的叠加
【解析】【解答】A、金属球壳放在电荷A所在的电场中,金属球壳处于静电平衡的状态,即金属球壳中的感应电荷在球壳内产生的电场与电荷A在球壳内产生的电场,电场强度相等,方向相反,故电荷A在O点产生的电场方向水平向右,故感应电荷在O点产生的电场水平向左,A正确;
B、由于电荷A在M、N处产生的电场,由于静电平衡,故金属球壳在M、N处产生的电场,B错误;
C、处于静电平衡的金属球壳是个等势体,故M、N处的电势相等,C错误;
D、若将金属球壳左侧接地,球壳和地球变成一个大导体,处于负电荷A电场,重新达到静电平衡时,金属壳右侧是近端,近端带正电,而大地是远端,远端带负电,而金属球壳左侧既不是近端也不是远端,所以认为不带电,D错误。
故答案为:A。
【分析】本题考查静电平衡的相关应用,要求学生理解静电平衡的概念,结合金属球壳所在的电场特点和感应起电的特点,进而完成分析。注意:处于静电平衡的导体内电场强度处处为零,只的是合场强,处于静电平衡的导体是个等势体,与导体所处位置的电势相等。
17.(2023高二下·榆林期末)如果天气干燥,晚上脱毛衣时,会听到“噼啪”的响声,还会看到电火花,有关这种现象下列说法正确的是( )
A.产生这种现象的原因是接触起电
B.产生这种现象的原因是摩擦起电
C.产生这种现象的原因是感应起电
D.产生这种现象的原因是摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体造成的
【答案】B
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】如果天气干燥,晚上脱毛衣时,会听到"噼啪"的响声,还会看到电火花,是由于摩擦起电造成的,本质是电子发生了转移,故ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】高中阶段起电方式只研究三种:接触起电、摩擦起电、感应起电,本质都是电子发生了转移,注意理解区分。
18.(2023高二下·浙江期末)关于静电屏蔽,下列说法不正确的是( )
A.图甲中建筑物顶端的避雷针必须通过导线与大地保持良好接触
B.图乙中,为了实现屏蔽作用,金属网必须与大地保持良好接触
C.图丙中三条高压输电线上方的两条导线与大地相连,可把高压线屏蔽起来,免遭雷击
D.图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服,是为了屏蔽高压线周围的电场
【答案】B
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A.带正电的云层在避雷针处感应出负电荷(来自大地),当电荷聚集较多时,产生尖端放电现象,将云层中的电荷导入大地,因此图甲中建筑物顶端的避雷针必须通过导线与大地保持良好接触,免遭雷击,A不符合题意;
B.图乙中,为了实现屏蔽作用,金属网本身就可以起到静电屏蔽作用,不必一定要与大地保持良好接触,B符合题意;
C.图丙中三条高压输电线上方的两条导线与大地相连,形成一个稀疏的金属网,可把高压线屏蔽起来,免遭雷击,C不符合题意;
D.图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服,金属丝织物能起到静电屏蔽作用,因此能屏蔽高压线周围的电场,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据尖端放电和避雷针原理分析;根据静电屏蔽原理分析;高压线上方的两条与大地相连的导线把高压线屏蔽起来,是静电屏蔽现象; 电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服起到静电屏蔽的作用。
19.(2023·甘肃模拟)如图所示,在超高压带电作业中,电工所穿的高压工作服内有编织的铜丝,这样做的目的是( )
A.铜丝编织的衣服不易拉破
B.铜丝电阻小,对人体起到保护作用
C.电工被铜丝衣服所包裹,使衣服内场强为零
D.电工被铜丝衣服所包裹,使衣服内电势为零
【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】屏蔽服的作用是在穿用后,使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面,从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害,等电位说明电势相等而不是等于0,等电势时电势差为0,电场强度为0。
故答案为:C。
【分析】屏蔽福形成等电位屏蔽面,电场强度为零,从而起到保护作用。
20.(2023高一上·郑州期末)如图所示,将带正电荷Q的导体球丙靠近不带电的椭球形导体。若沿虚线将椭球形导体分成大小不同的甲、乙两部分,这两部分所带电荷量分别为Q甲、Q乙。下列关于电性和电荷量大小的比较正确的是( )
A.甲带负电,乙带正电,
B.甲乙都带负电,
C.甲带正电,乙带负电,
D.甲带正电,乙带负电,
【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】当导体处于静电平衡状态时,沿虚线将导体分开时,两部分所带异种电荷量的大小相等,即 ,由于虚线左侧距正电荷较远,甲部分感应出的正电荷,乙部分感应出的负电荷。
故答案为:C。
【分析】当静电平衡时,利用静电感应可以判别导体两端电荷量的电性及大小。
21.(2023高二上·宁德期末)一个带绝缘底座的空心金属球A带有的正电荷,其上端开有适当小孔,有绝缘柄的金属小球B带有的负电荷,使B球和A球内壁接触,如图所示,则A、B带电荷量分别为( )
A.、
B.、
C.、
D.、
【答案】B
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】B球与A球接触后成为一个新的导体,由于带电导体的电荷只能分布于导体的外表面,因此,,
故答案为:B。
【分析】利用静电平衡可以判别B电荷量等于0;利用电荷分布可以判别A电荷量的大小。
22.(2023高二上·长宁月考)下列做法错误的是( )
A.油罐车尾有一条铁链拖地 B.避雷针顶端要做成箭头状
C.印刷车间要保持空气干燥 D.飞机轮胎材料用导电橡胶
【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A.油罐车在运输过程中,由于摩擦作用产生大量的静电,通过车尾装一条拖地的铁链,将静电及时导走,能够有效防止静电危害,A正确,不符合题意;
B.表面越是尖锐的物体,越容易发生尖端放电,避雷针顶端要做成箭头状,更容易发生尖端放电现象,从而及时将云层中积聚的电荷导入大地,或者将大地的负电荷与其中和,可保护建筑物,使建筑物免遭雷击,B正确,不符合题意;
C.印染厂房中若保持干燥,产生的静电大量堆积,可能会引发火灾,C错误,符合题意;
D.飞机轮胎用导电橡胶制成,可以有效将飞机上的静电导入大地,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】印刷车间若保持干燥会导致静电堆积会引起火灾;飞机轮胎使用导电橡胶是为了使飞机上的静电导入地面。
23.(2023高二上·朝阳期末)关于静电及其应用,下列说法正确的是( )
A.处于静电平衡状态的导体,其内部的电场强度处处为0
B.处于静电平衡状态的导体,其表面没有电荷
C.避雷针就是利用静电屏蔽实现了避免建筑物遭到雷击
D.超高压带电作业的工作服要用包含金属丝的织物制成,这是利用了尖端放电保证安全
【答案】A
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A.导体处于静电平衡状态时,在导体内部任意一点,感应电荷产生的附加电场与外部电场与大小相等,方向相反,此时导体的内部场强处处为0,A符合题意;
B.导体处于静电平衡状态时,电荷只分布在导体的外表面,且整个导体是一个等势体,B不符合题意;
C.当带电云层靠近建筑物时,由于越尖的地方的,电场强度越强,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电,逐渐中和云中的电荷,使建筑物免遭雷击,其原理为尖端放电,C不符合题意;
D.超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成的,这种工作服叫屏蔽服,其作用是在穿用后,使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面,从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害,其原理是静电屏蔽,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】处于静电平衡的导体,其电荷分布在导体的外表面;避雷针利用尖端放电实现来避免建筑物的雷击;超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成的,这是利用静电屏蔽的原理。
24.(2023高三上·大兴期末)如图所示,A、B为相互接触的用绝缘支架支撑的金属导体,在它们的下部贴有金属箔片,起初它们不带电,C是用绝缘棒连接的带正电的小球,A、B、C均可自由移动,实验中把C移近导体A,关于实验现象和分析下列说法正确的是( )
A.A上的金属箔片张开且带正电,B上的金属箔片不张开
B.A上的金属箔片张开且带负电,B上的金属箔片不张开
C.A上的金属箔片张开且带正电,B上的金属箔片张开且带负电
D.A上的金属箔片张开且带负电,B上的金属箔片张开且带正电
【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】当带正电的小球C靠近A、B时,由静电感应A带负电B带正电,A、B上的金属箔片由于同种电荷相斥都张开。
故答案为:D。
【分析】当C靠近A时,利用近异远同可以判别A带负电B带正电,A和B金属箔片是由于带上同种电荷相互排斥而打开。
25.(2022高二上·离石月考)某静电除尘装置的原理图如图所示。废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹,A、B两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化,则以下说法正确的是( )
A.尘埃带正电
B.尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度
C.尘埃在A点的电势能小于在B点的电势能
D.尘埃在迁移过程中做类平抛运动
【答案】B
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A.根据运动轨迹可知,尘埃受到的电场力大致向上,所以尘埃带负电,A不符合题意;
B.由图可知,A处的电场线比B处的电场线密集,因此A点的电场强度大于B点的电场强度,尘埃在A点受到的电场力大,在A点的加速度也大,B符合题意;
C.由电场线的方向可知,A点的电势低于B点的电势,所以尘埃在A点的电势能大,C不符合题意;
D.放电极与集尘极之间为非匀强电场,尘埃所受的电场力是变化的,故尘埃不可能做类平抛运动,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A处的电场线比B处的电场线密集,电场线越密集,电场越强。沿着电场线,电势逐渐降低。
26.(2022高二上·浙江月考)一个内部含有空腔的矩形金属导体W放在静电场中,电场线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.金属发生感应起电,左端A处的感应电荷为负电荷
B.金属表面是等势面,金属导体是等势体
C.金属内部被静电屏蔽,空腔C处的电场强度为0
D.金属处于静电平衡,金属内部的电子不受电场力作用,处于静止状态
【答案】D
【知识点】静电的防止与利用;电场及电场力
【解析】【解答】A.金属W放在静电场中会发生感应起电,根据电场线的方向,可知左端A处的感应电荷为负电荷,A正确,不符合题意;
BCD.感应起电后金属处于静电平衡,表面是等势面,金属导体是等势体,内部被静电屏蔽,电场强度为0,金属内部的电子不受电场力作用,处于热运动状态,BC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合静电感应以及电荷在电场中受到电场力的方向得出AB所带感应电荷的电性,感应起电后的金属导体是等势体。
27.(2022高二上·河北月考)模拟避雷针作用的实验装置如图所示,金属板M接高压电源的正极,金属板N接高压电源的负极。金属板N上有两个等高的金属柱A、B,A为尖头,B为圆头。逐渐升高电源电压,当电压达到一定数值时,可看到放电现象。下列说法正确的是()
A.A,B金属柱同时产生放电现象
B.B金属柱先产生放电现象
C.先产生放电现象的可能是A金属柱,也可能是B金属柱
D.A金属柱先产生放电现象
【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】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。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】利用尖端放电的原理可以判别金属柱A电荷比较密集更容易发生尖端放电现象。
28.(2022高二上·大同期中)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
【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A.复印机复印文件资料,就是利用静电墨粉成在鼓上。A属于静电的利用;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。B属于静电的利用;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。C属于静电应用;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;符合题意
故答案为:D。
【分析】静电复印,除尘,喷漆是利用静电原理进行作业,而避雷针是防止静电造成的危害。
二、多项选择题
29.(2023高二上·普宁月考)如图所示为滚筒式静电分选器,由料斗A,导板B,导体滚筒C,刮板D,料槽E、F和电极G等部件组成。滚筒C和电极G分别接直流高压电源的正、负极,并令滚筒C接地,电源电压很高,足以使电极G附近的空气发生电离产生大量离子,电子会吸附在粉粒表面。现有导电性能不同的两种物质粉粒a、b的混合物从料斗A下落,沿导板B到达转动着的滚筒C,粉粒a具有良好的绝缘性,粉粒b具有良好的导电性能,则下列说法正确的是( )
A.滚筒C应该顺时针旋转
B.刮板D的作用是将吸附在滚筒C上的粉粒a刮下来
C.粉粒b从滚筒至落入料槽的过程中电场力对其做正功
D.电极G电离空气产生大量离子,使得粉粒a、b都带负电,粉粒a、b都吸附在导体滚筒C上,最后被刮板D刮入槽中
【答案】A,B,C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A.滚筒C要顺时针旋转,使粉粒靠近电极G而带上负电,A符合题意;
BCD.由题意可知,电子会吸附在粉粒表面,使得粉粒a、b都带负电,粉粒a绝缘性能良好,粉粒a上的负电与滚筒C上的正电相互吸引,被吸附在滚筒C上,最后被刮板D刮入料槽E中,粉粒b导电性能良好,会与滚筒C上的正电荷先中和,然后带上正电,根据同种电荷相互排斥可知,电场力对粉粒b做正功,使粉粒b落在料槽F中,CB符合题意,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】根据题中信息,分析滚筒式静电分选器的工作原理,由a、b粉粒的特性,分析a、b被分离的过程。
30.(2023高二上·龙岗月考) 如图所示,当人用手接触范德格拉夫起电机的金属球时,会出现头发竖起来的现象。下面关于这个过程的描述正确的是( )
A.范德格拉夫起电机起电过程满足电荷守恒
B.出现头发竖起来的现象能够说明同种电荷相互排斥
C.若金属球带正电,手接触范德格拉夫起电机的金属球时,人头发带上负电荷
D.手接触范德格拉夫起电机的金属球时,要想出现头发竖起来的现象,人需要站在绝缘材料上
【答案】A,B,D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】A、起电机的起电过程实质上是电子的转移过程,该过程中电荷量守恒定律,故A正确;
B、当人站在绝缘材料上触摸金属球时,电荷会传导到人的身体上,不会很快流失,所以人的头发会带上同种电荷,同种电荷相互排斥,人的头发会竖起来,故B正确;
C、若金属球带正电,当人接触金属球,人的身体(包括头发)也会带上正电荷,故C错误;
D、根据B项可得若想让头发竖起来时间变长,可以让人体远离地面,防止地面导电,故D正确。
故答案为:ABD。
【分析】起电过程实质上是电子的转移过程,满足电荷量守恒定律;电荷会从金属球传导到人体,从而使头发带同种电荷,同种电荷相互排斥。
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