9.4 静电的防止与利用 同步练习——2020-2021学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册word版含答案

2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第三册第九章 静电场及其应用 第4节 静电的防止与利用
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
一、选择题（共14题）
1、 下列现象中属于静电利用的是（　　）
A．油罐车上有铁链拖到地面
B．飞机轮胎用导电橡胶制作
C．屋顶安装避雷针
D．汽车表面喷涂油漆
2、 秋冬季节，空气干燥，容易产生静电，有关生活中的静电下列说法不正确的是
A．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
B．当手接近金属门把时，人体受到的轻微的电击，这是因为人体带了电荷
C．用湿抹布擦擦家里的水管、金属门把手等以防止静电现象
D．在将外衣脱下的过程中，内外衣间摩擦起电，内衣和外衣所带的电荷是同种电荷
3、 每到夏季，南方各省纷纷进入雨季，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（　　）
①不宜使用无防雷措施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使用带金属尖端的雨伞
④在旷野，应远离树木和电线杆
A．①②③????????????? B．①②④
C．①③④????????????? D．②③④
4、 关于静电的利用和防范，以下说法中正确的是（??? ）。
A．没有安装避雷针的建筑物一定会被雷电击毁
B．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，避免产生电火花引起爆炸
C．飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成，可防止静电积聚
D．手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品，可防止麻醉药燃烧
5、 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
6、 如图所示，在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（　　）
A ．探测发射台周围风力的大小 B ．发射与航天器联系的电磁波
C ．预防雷电击中待发射的火箭 D ．测量火箭发射过程的速度和加速度
7、 在下列各种措施中，目的是为了防止静电危害的是(　　)
A．电视机后盖上开有许多小孔
B．电视机上装有一条户外天线
C．在高大的建筑物顶端装有避雷针
D．在烟道的中央装有静电除尘器
8、 下列图片显示的技术中，属于防范静电危害的是（　　）
A．??? 静电复印??????? B．?? 静电喷涂
C．? ?静电除尘?????? D．??? 避雷针
9、 CCTV“焦点访谈”节目报道，2007年5月24日，重庆市开县小学的四十多名学生遭受雷击，造成重大伤亡事故．这一事件告诫我们，防雷十分重要．在野外遇到电闪雷呜时，应当(?? )
A．躲在大树下???? B．躲进小山洞????? C．撑着钢柄雨伞???? D．站在避雷针旁边
10、 下列现象不属于静电现象的是（　　）
A．冬天脱下毛衣时会产生电火花
B．野外探险时用指南针指示方向
C．与头发摩擦后的圆珠笔能吸引小纸屑
D．电工在超高压带电作业时，要穿包含金属丝制成的电工服
11、 对静电现象的认识，下列说法正确的的是
A．高压带电作业工人的衣服里的金属丝，是为了增加衣服强度
B．夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕，这是尖端放电现象
C．三条高压输电线上方的两条接地导线，起到静电屏蔽作用
D．油罐车车尾拖在地上的铁链，它的作用是避免静电造成的危害
12、 习近平总书记在十九大报告中指出：“像对待生命一样对待生态环境”，国家对于高排放企业会持续加大治理力度．目前很多企业采用静电除尘器用于尘埃排放的处理，除尘机理示意图如图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列表述正确的是(? )
A．到达集尘极的尘埃带正电荷
B．电场方向由集尘极指向放电极
C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
13、 处于强电场中的空气分子会被电离，使灰尘颗粒带电，利用此原理可以进行静电除尘． 如图所示，是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，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇 起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升．关于这个现象，下列说法中正确的是
A．烟尘因为带负电而被吸附到缝被针上
B．烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大
C．烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近电势能越大
D．若烟尘颗粒在被吸附过程中带电量不变，离铝板越近加速度越大
14、 如图所示是消除烟气中煤粉的静电除尘器示意图，它由金属圆筒外壳A和悬在筒中的金属丝B组成，带煤粉的烟气从下方进气口进入，煤粉带负电，脱尘后从上端排气孔排出，要让除尘器正确工作，下列说法正确的是（　　）
A．外壳A应接电源的正极
B．金属丝B应接电源的正极
C．外壳A应接地，原因是防止触电
D．外壳A应接地，原因是导走电荷，防止爆炸
二、填空题（共4题）
1、 以下四项中，属于利用静电的是________________（填序号）；属于防止静电的是________________（填序号）．①静电复印；②印染车间保持适当的湿度；③静电喷涂；④油罐车尾部拖一条铁链．
2、 如图所示，用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电
的验电器B，B的金属箔片张开，这时金属箔片带 ?电；
若在带电棒离开前，用手摸一下验电器的小球后离开，然后移开A，这时B的金属箔片也能张开，它带??? 电
3、 如图所示，绝缘开口空心金属球壳A已带电，今把验电器甲的小金属球与A的内部用导线连接，用带绝缘柄的金属小球B与A内壁接触后再与验电器乙的小球接触，甲、乙验电器离球壳A足够远．那么甲验电器的箔片　?? 　，乙验电器的箔片　?? 　．（填“张开”或“不张开”）
?
4、 如图所示，点电荷Q在水平光滑绝缘足够大金属板的正上方，距金属板的距离为h。?
（1）补画出完整的电场线并标上箭头。
（2）带正电为q的小球与Q在同一竖直平面内，从板的左端以初速度向右射出小球在板上做???? 运动。
（3）板上a点的电场强度为???? 。
三、综合题（共3题）
1、 在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高压，通过高压放电的电火花来点燃气体请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？
2、 如图所示，一导体AB放在一负电荷的电场中，导体AB与大地是绝缘的，当导体处于静电平衡时，
(1)比较A端和B端电势的高低．
(2)比较A点和B点场强大小．
(3)比较A、B端外表面场强大小．
(4)若A端接地，AB导体带什么电？
(5)若把A端和B端用导线连接，A、B端电荷中和吗？
3、 如图所示，长为l的导体棒原来不带电，现将一带电量为q的负点电荷放在距棒左端R处，当达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内距右端处产生的场强大小为，方向？
============参考答案============
一、选择题
1、 D
【解析】
A．油罐车在运输过程中产生静电，若不及时导走，当人碰到会被击伤，通过连接地线导走是静电的防止，故A错误；
B．飞机在地面上滑行时，轮胎与地面摩擦而带上静电，飞机轮胎用导电橡胶制作是为了防止静电的危害，故B错误；
C．下雨天，云层带电打雷，往往在屋顶安装避雷针，是导走静电，防止触电，故C错误；
D．汽车表面喷涂油漆属于静电的应用，故D正确；
故选D。
【点睛】
物体带电的本质是电荷的转移，出现多余的电荷从而带电，所以静电的产生有利有弊。
2、 D
【解析】制作汽油桶的材料用金属可以导电，不会积累静电，使汽油更安全．故A正确；当手接近金属门把时，人体受到的轻微的电击，这是因为人体带了电荷，遇到金属门把时发生尖端放电现象，故B正确；普通水可以导电，用湿抹布擦擦家里的水管、金属门把手等可以防止静电现象，故C正确；在将外衣脱下的过程中，内外衣间摩擦起电，内衣和外衣所带的电荷是异种电荷，故D错误；本题选错误的，故选D．
点睛：此题考查静电常识，知道静电屏蔽和尖端放电在生活中的应用和防止，注意静电屏蔽的条件与适用范围．
3、 B
【详解】
①雷雨天，雷电容易通过电线被引入用电器中，所以不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器，故①正确；
②③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带金属尖端的雨伞，易引发尖端放电造成人体伤害；远离金属门窗、建筑物外墙和带电设备，不使用带金属尖端的雨伞是为了防止尖端放电带来的危害，故②正确，③错误；
④由于潮湿的大树是导电的，为了防止尖端放电，不能躲在大树底下避雨，故④正确；
故正确的是①②④；
故选B。
4、 B
【分析】
静电是生活中摩擦起电产生的，静电有的有利，有的有害，根据生活中的经验即可进行分析。
【详解】
A．安装避雷针的建筑物，通过避雷针与大地相连，从而避免建筑物被雷电击坏，如果没有安装就会有危险，但对低矮的建筑不至于一定被雷电击毁，故A错误；
B．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以及时的把产生的静电导走，有利于消除静电，避免产生电火花引起爆炸，故B正确；
C．飞机起落架的轮胎用导电橡胶做轮胎，是为了及时地把飞机过程中因为摩擦而产生的电荷通过导体转移给大地，以免产生放电现象，不能用绝缘轮胎，故C错误；
D．绝缘性能良好的化纤制品做成的衣服不能及时把静电导入大地，容易产生手术事故，所以手术室的医生和护士不能穿绝缘性能良好的化纤制品，故D错误。
故选B。
5、 C
【详解】
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，故A错误；
B.静电复印机是利用静电工作的，与静电有关，故B错误；
C.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，故C正确；
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，故D错误。
故选C。
6、 C
【详解】
在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，因铁制的高塔有避雷作用，其功能是预防雷电击中发射的火箭。
故选 C 。
7、 C
【解析】
A．电视机后盖上开有许多小孔目的是散热，A错误；
B．电视机上装有一条户外天线目的接受电磁波，B错误；
C．在高大的建筑物顶端装有避雷针是静电现象的防止，C正确；
D．在烟道的中央装有静电除尘器，是静电现象的应用，D错误．
故选C。
8、 D
【详解】
复印机复印文件资料，就是利用静电墨粉成在鼓上．故A属于静电的利用； 静电喷涂是利用异种电荷间的吸引力来工作的，故B属于静电的利用； 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．故C属于静电应用； 下雨天，云层带电打雷，往往在屋顶安装避雷针，是导走静电，防止触电，D属于静电防范；
9、 B
【解析】
野外遇到电闪雷鸣时，由于有很高的电压，容易使空气电离从而导电．所以越高越容易导电，则不能躲在大树下，也不能撑着钢柄雨伞或站在避雷针旁边，应该躲进小山洞；故选B．
10、 B
【详解】
A．秋冬干燥季节，脱毛衣时会看到电火花，是摩擦起电造成的，属于静电现象，故A项不合题意；
B．野外探险时用指南针指示方向是利用地磁场的性质，不属于静电现象，故B项符合题意；
C．与头发摩擦后的圆珠笔带电，从而有吸引轻小纸片的性质，属于静电现象，故C项不合题意；
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，属于静电现象，故D项不合题意。
本题选不属于静电现象的，故选B。
11、 BCD
【详解】
超高压带电作业的工人所穿衣服的织物中掺入金属丝是为了增加衣服的导电性，同时也起到一定的静电屏蔽作用．故A错误；夜间高压线周围出现的绿色光晕，由于电压高，是一种微弱的尖端放电现象，故B正确；三条高压输电线上方的两条接地导线，是防止雷直接击到输电线上，起到静电屏蔽作用，这两条线一般与铁塔相连，将电流引入大地，选项C正确．油罐车车尾拖在地上的铁链，它的作用是避免静电造成的危害，选项D正确．
12、 BD
【解析】
尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电，A错误；由于集尘极与电池的正极连接，电场方向由集尘板指向放电极，B正确；负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反，C错误；根据F=Eq可得，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确．故选BD．
13、 B
【详解】
A．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，向铝板运动，被吸附到铝板上，故A错误；
BC．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，离铝板越近动能越大，根据功能关系可知离铝板越近电势能越小，故B正确，C错误；
D．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D错误。
14、 AC
【详解】
AB．煤粉带负电，向正极运动，所以外壳A应接电源的正极，金属丝B接负极，A正确，B错误；
CD．外壳A应接地，原因是防止高压触电，C正确，D错误；
故选AC。
二、填空题
1、 ①③??? ②④???
【详解】
(1)①静电复印是利用光敏半导体的光导特性和静电作用复制成品的方法，故①是利用静电。③静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法，属于静电的应用，故③是利用静电。故选①③。
(2)②印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，由于有一定的湿度，能及时导走。故②防止静电。④油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走。故④属于静电的防止。故选②④。
2、 ?? 正? ，? 负? ???
3、 张开；不张开
4、 （1）在右图上作图
（2）??? 小球做匀速运动???
（3）?? ????
三、综合题
1、 燃气灶电极做成针尖状是利用尖端放电现象
【解析】
尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然要高电荷密度区，故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形．
【点睛】
强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电.它的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电场强度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电.如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕．
2、 答案：(1)AB导体处于静电平衡状态，是等势体，φA＝φB
(2)A点和B点场强均为零，EA＝EB＝0
(3)利用电场线分布可知A端分布密，E′A>E′B
(4)AB导体处于负电荷的电场中，其电势低于大地的零电势，负电荷要从AB流向大地，则导体带正电，与A、B哪端接地无关
(5)A端和B端等势，电荷不沿导体移动，电荷不会中和
3、 考点：? 静电场中的导体；电场强度．
专题：? 电场力与电势的性质专题．
分析：? 当棒达到静电平衡后，棒内各点的合场强为零，即感应电荷产生的电场强度与﹣q产生的电场强度大小相等、方向相反，根据静电平衡的特点和点电荷场强公式E=结合求解．
解答：? 解：水平导体棒当达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内距右端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距右端点产生的场强大小为：E=，
由于该处的合场强为零，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，即水平向右．
故答案为：?? 水平向右．
点评：? 感应带电的本质是电荷的转移，当金属导体处于电场时会出现静电平衡现象，关键要理解并掌握静电平衡的特点．