2019-2020学年人教版（2019）必修第三册 9.4静电的防止与利用 达标作业（解析版)

9.4静电的防止与利用
达标作业（解析版)
1．静电现象在自然界中普遍存在，下列不属于静电现象的是（ ）
A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引
C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流
D．从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉
2．冬天，人们在晚上脱衣服的时候，有时会看到火花，并伴有“噼啪”声，这是因为
A．衣服由于摩擦而产生了静电
B．人体本身是带电体
C．空气带电，在衣服上放电所致
D．以上说法均不正确
3．正确的防范静电措施是（ ）
A．印染厂的车间要保持干燥通风 B．油罐车后要用一根铁链拖在地上
C．飞机起落架上的轮胎要用绝缘橡胶制 D．购买电脑CPU配件时要用手握住金属部分
4．金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是（　　）
A．A点的电场强度比B点的大
B．小球表面的电势比容器内表面的低
C．将检验电荷从A点移到B点，电场力做负功
D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力做的功相同
5．如图为雅各布天梯实验装置．接通电源后可以看到两根金属电极间可以产生明亮的电弧．则下列说法正确的是（　　）

A．两根金属电极之间的电压是220V B．电弧首先从下部产生并随热空气上升 C．两根金属电极被安装在高度真空罩中 D．两根金属电极之间可以同时产生两根以上的电弧
6．如图所示，一个用来研究静电除尘的实验装置，铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香．转动手摇起电机，在铝板与缝被针间会产生强电场从而使空气分子电离为电子和正离子，蚊香放出的烟雾尘埃吸收电子后会被铝板吸附，从而达到静电除尘目的．假设每一烟尘颗粒吸收电子数相同，并在运动过程中其电荷量不变，则下列说法正确的是
A．某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大
B．某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近加速度越大
C．所有烟尘颗粒的运动轨迹都是直线
D．所有烟尘颗粒到达铝板时的速度大小相等
7．如图是某款家用空气净化器及其原理示意图，图中充电极b接电源负极（接地），集尘极a、c接电源正极，以下说法正确的是
A．通过过滤网后空气中的尘埃带正电
B．a、c两个电极之间的电场方向向上
C．尘埃在被吸附到集尘极c的过程中动能减小
D．尘埃被吸附到集尘极a的过程中电场力对它做正功
8．图甲是工厂静电除尘装置的示意图，烟气从管口M进入，从管口N排出，当A、B两端接直流高压电源后，在电场作用下管道内的空气分子被电离为电子和正离子，而粉尘在吸附了电子后最终附着在金属管壁上，从而达到减少排放烟气中粉尘的目的，图乙是金属丝与金属管壁通电后形成的电场示意图。下列说法正确的是(　　)
A．金属丝与管壁间的电场为匀强电场
B．粉尘在吸附了电子后动能会增加
C．粉尘在吸附了电子后电势能会减少
D．粉尘在吸附了电子后电势能会增加
9．静电喷涂是利用静电现象制造的，其原理如图所示．以下说法正确的是（ ）
A．涂料微粒带正电
B．涂料微粒所受电场力的方向与电场方向相反
C．电场力对涂料微粒做正功
D．涂料微粒的电势能变大
10．一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上净电荷几乎不存在，这说明(　　)
A．小球上原有的负电荷逐渐消失了
B．在此现象中，电荷不守恒
C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了
D．该现象是由于电子的转移引起，仍然遵循电荷守恒定律
11．长为l的导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，如图。当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小和方向如何？
12．研究表明，带有正电荷的空气会使人感到不适，但带有负电荷的空气会使人觉得舒畅．试分析为什么在喷泉、瀑布、海边等地的空气中会含有大量的负离子？
13．如图所示，在带电荷量为＋Q的带电体C右侧有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上．若先把A、B分开，再将C移走，则A、B分别带什么电？A带_________电，B带_______电（选填“正”负”“不带”）
14．南宁三中物理兴趣小组制作了如图所示的静电除尘装置，在M、N两点间加高压电源时，金属管内空气电离，电离的电子在静电力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了。为了除尘，就此示意图，青蓝同学让M接高压电源的________极，N接高压电源________极，由电场的分布特点可以知，M处电场强度________N处电场强度（填“大于”，“等于”或“小于”）。
参考答案
1．C
【解析】
梳子与头发摩擦会产生静电，吸起纸屑，是静电现象，不符合题意．故A错误；带电小球移至不带电金属附近，两者相互吸引属于静电感应现象，是静电现象，不符合题意．故B错误；小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流属于电磁感应现象，不属于静电现象．故C正确．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉是由于摩擦会产生静电，也是静电现象，不符合题意．故D错误；本题选不属于静电现象的，故选C．
点睛：静电是因为摩擦使物体带电的现象，平时所见到的摩擦起电现象都是一种静电现象．如：塑料的梳子梳理干燥的头发的时候，头发和梳子会粘在一起，而且会产生噼啪的响声；玻璃棒和丝绸摩擦，用玻璃棒可以吸引碎纸片玻璃棒带正电，丝绸带负电；毛皮和橡胶棒摩擦也产生静电，现象和上面一样橡胶棒带负电，毛皮带正电；注意闪电不属于静电，静电积累到一定程度，正负电子引诱，而产生的放电现象．
2．A
【解析】
解：在干燥的天气中脱衣时，外衣与里面的衣服摩擦，使它们带有异种电荷，电荷放电，发出啪啪声，所以属于摩擦起电；
故选A．
【点评】能结合摩擦起电的原理解释生活中的静电现象，属于物理知识应用于实际的应用题目．
3．B
【解析】
【详解】
A．印染厂的车间，有大量静电产生，因此要保持潮湿，这样才能及时将静电导走，选项A说法错误；
B．油罐车在运动的过程中，由于里面的油在晃动，也会摩擦产生静电，后面拖一条的铁链就可以及时的把产生的静电导走，有利于消除静电，故B符合题意；
C．飞机上的着地轮装有搭地线或用导电橡胶做轮胎，是为了及时地把飞机在飞行过程中由于摩擦而产生的电荷通过导体而转移给大地，以免发生放电现象，保证飞机和乘客的安全，选项C说法错误；
D．购买电脑CPU配件时，不能用手握住其金属部分，否则静电可能CPU，选项D说法错误；
故选B。
4．D
【解析】
【分析】
考查静电屏蔽。
【详解】
A．依据电场线越疏，电场强度越弱，而电场线越密的，则电场强度越强，由图可知，则A点的电场强度比B点的小，故A错误；
B．根据沿着电场线方向电势是降低的，可知，小球表面的电势比容器内表面的高，故B错误；
C．因容器内表面为等势面，且电场线总垂直于等势面，因此将检验电荷从A点移到B点，电场力不做功，故C错误；
D．因A、B在同一等势面上，将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功相同，均为零，故D正确。
故选D。
5．B
【解析】
两根金属电极之间的电压是2-5万伏，故A错误．在2-5万伏高压下，两电极最近处的空气首先被击穿，形成大量的正负等离子体，即产生电弧放电，空气对流加上电动力的驱使，使电弧上升，随着电弧被拉长，电弧的电阻增大，当电流送给电弧的能量小于由弧道向周围散出的热量时，电弧就会自行熄灭．在高压下，电极间距最小处的空气再次被击穿，发生第二次电弧放电，如此周而复始，所以两根金属电极不能被安装在高度真空罩中，故B正确，CD错误．故选B.
6．A
【解析】
【详解】
A.烟尘向铝板运动的时，在电场力作用下做加速运动，所以离铝板越近速度越大，故A正确；
B.根据针尖端的电场线密集，同一微粒离铝板越近则加速度越小，故B错误．
C.电场线是曲线，烟尘颗粒在电场中受力方向会发生变化，故颗粒以曲线运动形式到达极板，故C错误；
D. 烟尘颗粒收电子数相同，电荷数相同，但由于质量数不同，所以最后尽管电场力做功相同，获得的动能相同，但速度大小不同，故D错误；
7．D
【解析】
【详解】
A．根据题意知集尘极a、c接电源正极，充电极b接电源负极（接地）．a、b两个电极之间的电场方向竖直向下，尘埃吸附到a极，合力向上，重力向下，电场力向上，尘埃带负电，故A错误；
B．集尘极a、c接电源正极，充电极b接电源负极（接地）．a、b两个电极之间的电场方向竖直向下，b、c两个电极之间的电场方向竖直向上，故B错误．
C．b、c两个电极之间的电场方向竖直向上，尘埃带负电，受到的电场力竖直向下，重力也竖直向下，则合力做正功，动能增加，故C错误；
C．尘埃被吸附到集尘极a的过程中，电场力向上，则电场力做正功，故D正确．
8．BC
【解析】
【详解】
A．由图乙可知金属丝与管壁间的电场是非匀强电场，A错误；
B．粉尘在吸附了电子后会加速向带正电的金属管壁运动，因此动能会增加，B正确；
CD．此时电场力对吸附了电子后的粉尘做正功，因此粉尘在吸附了电子后电势能会减少，C正确，D错误。
故选BC。
9．BC
【解析】
【详解】
由于在喷枪喷嘴与被喷涂工作之间形成了强电场，工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动，则涂料微粒带负电，微粒所受电场力的方向与电场方向相反．故A错误，B正确；因粒子带负电，在库仑引力的作用下做正功，则电势能减小，故C正确，D错误．故选BC．
10．CD
【解析】
【详解】
A．根据电荷守恒定律，电荷不能消灭，也不能创生，只会发生转移。故A错误。
B．此过程中电荷仍然守恒，电荷没有消失，只是被潮湿的空气导走而已，仍然遵循电荷守恒定律。故B错误。
C．金属小球上的负电荷减少是由于潮湿的空气将电子导走了。故C正确。
D．该现象是潮湿的空气将电子导走了，是电子的转移引起，仍遵守电荷守恒定律。故D正确。
故选CD。
11． 沿Oq连线指向q
【解析】
【详解】
水平导体棒当达到静电平衡后，棒上感应电荷中点O处产生的场强大小与点电荷+q在该处产生的电场强度大小相等，方向相反。则棒上感应电荷在棒内中点产生的场强大小为：
由于O处的合场强为零，所以感应电荷产生的场强方向与点电荷+q在该处产生的电场强度的方向相反，即沿Oq连线且指向+q。
12．见解析
【解析】
【详解】
在喷泉、瀑布、海边等地，往往会有大量的水滴飞溅在空气中，在水滴飞溅的过程中，较大的水滴与空气摩擦后，水滴将带上正电荷，而空气则带上了负电荷．而且，空气中的部分负电荷又会转移到悬浮在空气中的小水滴上，从而在空气中形成了大量的有益于人类健康的负离子。
13．负 正
【解析】
【详解】
[1][2]．由于静电感应，A带上负电，B带上正电；先把导体A和B分开，再移走C，导体A和B由于感应起电带上异种电荷不会再移走，所以此时A带负电，B带正电．
14．负极 正极 大于
【解析】
【详解】
[1][2].电子附在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉若能吸附在管壁上，说明管壁带正电荷， M接负极，N接电源正极；
[3].将金属棒与金属管壁看做电容器，则其内电场线分布情况如图所示．由图可知金属棒附近的M点处电场线较密，而靠近金属管壁的N点处电场线较疏，故M处场强比N处场强大，即.