2020学年高中物理 第一章 静电场 专题1.7 静电现象的应用课时同步试题 新人教版选修3-1

第7节 静电现象的应用
1．在下列措施中，能将产生的静电尽快导走的是
A．飞机轮子上搭地线
B．印染车间保持湿度
C．复印图片
D．电工钳柄装有绝缘套
【答案】AB
2．（2020·高中期末考试）2020年9月7日早上，广东广州电闪雷鸣，一名40多岁的女子给晨跑的儿子送伞时，不料遭遇雷击，胸口被烧伤。如何防范雷击再次成为公众关心的话题。假如在户外我们遭遇雷电，下列防雷措施可行的是
A．在大树下避雷雨
B．停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨
C．不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔
D．在空旷地带，最好关掉手机电源
【答案】CD
【解析】大树、山顶、山脊的凉亭、楼顶等地方是表面具有突出尖端的导体，可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电，故不能避雷雨，故AB错；摩托、自行车也是表面具有突出尖端的导体，也会引起尖端放电，则不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔，选项C正确；在空旷地带使用手机通话，手机很有可能成为闪电的放电对象，所以最好关掉手机电源，选项D正确。
3．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．铜丝编织的衣服不容易拉破，所以用铜丝编织衣服
B．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内的电势保持为零，对人体起保护作用
C．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内的电场强度保持为零，对人体起保护作用
D．铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用
【答案】C
【解析】当人体直接处于强大电场中时，很容易由于静电感应而被电到。但若被铜丝编织的衣服所包裹，当达到静电平衡时，铜丝衣服的屏蔽作用使人体内的电场强度保持为零，对人体起保护作用。故选C。
4．（2020·山东省威海市高考模拟）如图所示，半径为R的均匀带电球壳带电荷量为Q（Q>0）。已知半径为R的均匀带电球壳在球壳的外部产生的电场与一个位于球心O点的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。静电力常量为k，下列说法正确的是
A．球心O处的场强为
B．在球壳外距球壳为r处的电场强度为
C．球壳的表面为等势面
D．若取无穷远处电势为零，则球壳表面处的电势小于零
【答案】C
5．（2020·山东临沂市第十九中学第二次质量调研）如图所示，空心绝缘球壳的表面均匀分布负电荷时，球内各点的电场强度为零。现移走半只球壳，余下部分电荷分布不变。此半球壳的对称轴线上有一P点，半球壳负电荷在P点处的合场强的方向为
A．水平向右
B．竖直向上
C．竖直向下
D．水平向左
【答案】D
【解析】对于一个完整的带电均匀的球壳，据题意知，球内各点的电场强度为零，说明左右两个半个
球壳在各点产生的场强大小相等、方向相反，右半个球壳在P点产生的场强方向水平向右，则根据电场的叠加原理可知，半球壳负电荷在P点处的合场强的方向水平向左，故ABC错误，D正确。
【名师点睛】本题关键要理解空心绝缘球壳内部场强为零的原因，运用电场的叠加原理进行分析，分析时也注意球壳的对称性，确定右半个球壳的场强方向。
6．（2020·辽宁省大连市第二十四中学高三下学期高考模拟）如图所示，将带正电的金属球A移至绝缘导体BC附近，导体BC达到静电平衡后，下列说法正确的是
A．导体B端带负电，C端带正电且B端电势比C端电势低
B．用手摸一下导体B端可使导体带上正电
C．导体C端电势比金属球A电势高
D．导体内感应电荷的电场强度大小沿BC方向逐渐减小
【答案】D
7．如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，下述说法正确的是
A．A、B两点场强相等，且都为零
B．A、B两点的场强不相等
C．感应电荷产生的附加场强大小是EAD．当电键S闭合时，电子从导体沿导线向大地移动
【答案】A
【名师点睛】枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布。因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，只有叠加后电场为零时，电荷才不会移动。当点电荷移走后，电荷恢复原状。
8．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和放电针G等部件组成，C与G分别接于直流高压电源的正、负极，并令C接地，如图所示，电源电压很高，足以使放电针G附近的空气发生电离并产生大量离子。现在导电性能不同的两种物质粉粒a、b混合物从料斗A下落，沿导板B到达转动的滚筒C上，粉粒a具有良好的导电性，粉粒b具有良好的绝缘性，下列说法正确的是
A．粉粒a落入料槽F，粉粒b落入料槽E
B．粉粒b落入斜槽F，粉粒a落入料槽E
C．若滚筒C不接地而放电针G接地，实际工作中，这是不允许的
D．若滚筒C不接地而放电针G接地，实际工作中，这是允许的
【答案】AC
【解析】滚筒式静电分选器工作原理，粉粒a具有良好的导电性，带电后到达正极C与正电荷中和，在重力作用下落入料槽F，粉粒b具有良好的绝缘性，带电后到达正极C，在D的作用下落入料槽E，故A正确，B错误；为了安全避免触电事故发生，电源的正极要接地，故C正确，D错误。
9．（2020·北京市房山区高三第二次模拟）常见的使物体带电的方法有以下几种，分别是①接触起电；②摩擦起电；③静电感应；④电介质的极化。电介质的极化原理是：一些电介质(绝缘体)的分子在受到外电场的作用时，在跟外电场垂直的两个表面上会出现等量的正、负电荷，这种电荷不能离开电介质，也不能在电介质内部自由移动，叫做束缚电荷。下列选项中正确的是
A．静电感应及电介质极化后，内部场强均处处为零
B．用带电体靠近纸屑时，纸屑会被吸引，这是因为纸屑通过静电感应方式带了电
C．用丝绸摩擦后的玻璃棒靠近验电器的金属球时，靠近金属球时和接触金属球后验电器的金属箔片都会张开一定角度，这两种情况下金属箔片所带电性不同
D．用毛皮摩擦橡胶棒，并用橡胶棒接近碎纸屑，部分纸屑被吸引后马上从橡胶棒上弹开，这一过程的起电方式包括摩擦起电、电介质的极化、接触起电
【答案】D
10．如图所示，将原来不带电的金属导体杆放到一个电荷量为Q的小球旁边，则导体杆上感应电荷在a、b、c三点产生的场强大小关系是
A．Ea=Eb=Ec B．EaC．Ea>Eb>Ec D．无法判断
【答案】B
【解析】处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，即导体杆上感应电荷在某处产生的场强与带电小球产生的场强等大反向，由知Ea11．（2020·浙江省杭州市高考命题预测卷）干燥的冬天开车门时手与金属车门之间容易“触电”，为了防止“触电”，在淘宝上出现了名叫“静电消除器”的产品，手持“静电消除器”与车体金属部分接触一下（如图所示），就可以防止“触电”。关于这一现象及这一产品，下列说法不正确的是
A．这种“触电”现象是一种静电现象
B．“静电消除器”应该为导体
C．人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体上的电荷都被“静电消除器”吸收而消失了
D．人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体最终构成一个等势体
【答案】C
12．（2020·河北省廊坊市一中高一月考）如图所示为空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电的小金属球放入腔内，静电平衡时，图中A、B、C三点的电场强度E和电势φ的关系是
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图。
13．（2020·北京市密云区高三零模试题）利用静电除尘可以大量减少排放烟气中的粉尘。如图是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两端接上高压后，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。根据上述原理，下面做法正确的是
A．A端接高压正极，B端接高压负极
B．A端接高压负极，B端接高压正极
C．A端、B端都接高压正极
D．A端、B端都接高压负极
【答案】B
【解析】管内接通静电高压时，管内存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子。负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电。所以金属管B应接高压电源的正极，金属丝A接负极，故B正确，ACD错误。
【名师点睛】本题关键是高清静电除尘的原理。当管内接通静电高压时，管内存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子。负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电。因此，带电尘粒在电场力的作用下，向管壁移动，并附在管壁上，这样消除了烟尘中的尘粒。
14．带正电的空心金属球壳置于绝缘支架上，将4个原来不带电的金属小球按图示位置放置，A球用绝缘轻绳竖直悬挂，B球接地，C球用导线与球壳内部相连，D球与球壳内部接触。设大地电势为零，当达到静电平衡时，下列说法正确的是
A．由于静电感应，A球带负电，
B．B球接地带负电，但电势为零
C．C球不带电，但电势与球壳电势相等
D．D球带正电，电势为零
【答案】B