高中物理教科版选修3-1练习题 1.7 静电的应用及危害 Word版含解析

静电的应用及危害

一、单项选择题
1．在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地，这样做是为了(　B　)
A．除菌消毒 B．消除静电
C．利用静电 D．防止漏电
解析：医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套是为了将身上的静电导走，B正确．
2．避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是(　B　)
A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地
B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷
C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地
D．以上说法都不对
解析：云层在靠近避雷针时，在避雷针尖端感应出与云层中的电荷电性相反的电荷，达到一定程度就向空中放电，中和云层中的电荷，从而避免雷击，所以选项B正确．
3．每到夏季，我省各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生．当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电．下列说法正确的是(　B　)
①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头
②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备
③固定电话和手提电话均可正常使用
④在旷野，应远离树木和电线杆
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
解析：表面具有突出尖端的导体，在尖端处的电荷分布密度很大，使得其周围电场很强，就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电．固定电话和手提电话的天线处有尖端，易引发尖端放电造成人体伤害，故不能使用．
4．某农村小塑料加工厂的高频热合机(焊缝用)产生的电磁波频率和电视信号频率接近，由于该村尚未通有线电视信号，空中的信号常常受到干扰，在电视荧屏上出现网状条纹，影响正常收看．为了使电视机不受干扰，可采取的办法是(　D　)
A．将电视机用一金属笼子罩起来
B．将电视机用一金属笼子罩起来，并将金属笼接地
C．将高频热合机用一金属笼子罩起来
D．将高频热合机用一金属笼子罩起来，并将金属笼接地
解析：为了使电视机能接收电磁波信号，但又不接收高频热合机产生的电磁波，应将高频热合机产生的电磁波信号屏蔽，而接地金属笼子具有屏蔽内电场的作用，故选项D正确．
5．如图，把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b两端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是(　C　)
A．闭合开关S1，有电子从枕型导体流向大地
B．闭合开关S2，有电子从枕型导体流向大地
C．闭合开关S1，有电子从大地流向枕型导体
D．闭合开关S2，没有电子通过开关S2
解析：在S1、S2都闭合前，对枕型导体，它的电荷是守恒的，a、b出现负、正电荷等量，当闭合开关S1、S2中的任何一个以后，便把大地与导体连通，使大地也参与了电荷转移，因此，导体本身的电荷不再守恒，而是导体与大地构成的系统中电荷守恒，由于静电感应，a端仍为负电荷，大地远处应感应出正电荷，因此无论闭合开关S1还是开关S2，都应有电子从大地流向导体，故C选项正确．
二、多项选择题
6．根据所学知识分析，人在进行高压带电作业操作前必须做的准备工作和操作过程可能发生的情况是(　BD　)
A．人不需要做什么准备，只要操作时注意就可以保证安全
B．人在操作前必须要戴上用金属丝网制成的手套、帽子，穿上屏蔽服
C．手在接触电线的瞬间，也会放电发生危险
D．手在接触电线的瞬间，也会放电，但没有危险
解析：当人在操作前戴上用金属丝网制成的手套、帽子，穿上屏蔽服时，接触电线的瞬间，也会放电，但电荷只分布在丝网的外表面，形成静电屏蔽，丝网内部无电场，人不会有危险．
7．下图是静电喷涂原理的示意图．喷枪喷嘴与被涂工件之间存在强电场，喷嘴喷出的带电涂料微粒在强电场的作用下会向带正电的工件高速运动，最终被吸附到工件表面，则(　AD　)
A．微粒一定带负电
B．微粒可能带正电，也可能带负电
C．微粒运动过程中，电势能越来越大
D．微粒运动过程中，电势能越来越小
解析：由于静电感应，工件的电荷分布在表面，微粒最终被吸附到带正电的工件表面，故微粒带负电，A正确，B错误；微粒受静电力的作用，静电力做正功，电势能越来越小，C错误，D正确．
8．如图所示，在左边的绝缘支架上插上顶针(其顶端是尖的)，在顶针上装上金属风针，若给风针附近的圆形金属板接上正高压极，风针接负高压极，风针尖端放电会使其旋转起来，下列说法中正确的是(　ABC　)
A．风针尖端附近的等势面和电场线分布较密
B．风针附近的空气在强电场下发生电离
C．空气中的阳离子会向风针的尖端运动
D．交换金属板与风针所带电荷电性，风针的尖端会有正电荷射出
解析：圆形金属板与风针分别接上正、负高压后，风针附近产生强电场，且风针尖端处电场最强，因此风针尖端附近的电场线分布较密，由于电场线密的地方等势面密，故风针尖端附近的等势面也密．风针附近产生强电场使空气发生电离，空气中的阳离子会向风针的尖端运动与针尖负电荷中和，发生放电现象，而空气中的负离子因受排斥力而向相反方向运动．由于反冲，风针就旋转起来．如果交换金属板与风针电荷电性，风针不可能放出正电荷，导体内只有自由运动的电子．
三、非选择题
9．利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘．静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电源的正极和负极，其装置示意图如图所示．A、B之间有很强的电场，距B越近，场强越大(填“越大”或“越小”)．B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到A(填“A”或“B”)上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中．
解析：由题意可知，金属管内电场截面如图所示，由电场的分布可判断出越靠近B场强越大；粉尘吸附电子后带负电，在电场力作用下向A运动．
10．如图所示，两个点电荷A和B，电荷量分别为q1＝－9.0×10－9 C、q2＝2.7×10－8 C，彼此相距r＝6 cm，在其连线中点处放一半径为1 cm的金属球壳，求球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度．
答案：3.6×105 N/C，方向由O指向B
解析：两个点电荷在O处产生的场强E＝＋＝9×109×（＋ ）N/C＝3.6×105 N/C，方向从O指向A.根据静电平衡的状态特点可知，球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度与两个电荷在O处产生的电场强度大小相等，方向相反，所以球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度大小E′＝E＝3.6×105 N/C，方向从O指向B.