9.4 静电的防止与利用 课时精练—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word含答案）

9.4 静电的防止与利用
一、单选题
1．以下几个生活中的物理现象，涉及的物理原理与其他三个不同的是（　　）
A．夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕
B．优质的话筒线在信号传输线外又多包了一层金属网
C．超高压带电作业的工人穿戴的工作服包含金属丝织物
D．精密的电子仪器放在封闭的金属壳里就不受外界电场的影响
2．重庆科技馆里面设有静电体验区，体验者可以进入一个静电屏蔽的金属笼，金属笼外面有特斯拉线圈产生的200多万伏的高压，但人在金属笼里面是非常安全的，对此下面说法中正确的是（　　）
A．体验者在金属笼里面安全，是因为金属笼处于静电平衡，金属笼内外没有电荷
B．体验者在金属笼里面安全，是因为体验者位于金属笼内，没有与金属笼内壁接触
C．体验者在金属笼里面安全，是因为金属笼处于静电平衡状态，金属笼内部场强为零
D．尽管电荷只分布在处于静电平衡状态的金属笼外面，但体验者用手触摸金属笼内壁仍是不安全的
3．疫情以来，我们上学每天戴口罩。口罩中间层的熔喷布是一种用绝缘材料做成的带有静电的超细纤维布，它能阻隔几微米的病毒，这种静电的阻隔作用属于（　　）
A．静电屏蔽 B．尖端放电
C．静电感应和静电屏蔽 D．静电感应和静电吸附
4．在一次科学晚会上，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中固定着一根钢锯条和一块易拉罐（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。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。起电机摇动时，下列说法正确的是（　　）
A．锯条附近电场强度大 B．金属片附近电场强度大
C．锯条和金属片之间为匀强电场 D．锯条和金属片之间电场强度处处为零
5．如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时，下列说法正确的是（ ）
A．验电器的箔片张开
B．金属网罩内部空间存在向右的匀强电场
C．金属网罩上的感应电荷在金属网罩内部空间产生的电场方向水平向左
D．金属网罩内外表面都存在感应电荷
6．如图，为静电除尘器除尘机理的示意图．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．电场方向由放电极指向集尘极
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
二、多选题
7．在我们生产生活中到处存在静电防止与利用现象，下列属于静电利用的是（　　）
A．家里的洗衣机接地线
B．学校的教学楼楼顶装有避雷针
C．某工厂的烟囱具有静电除尘功能
D．口罩中间层的熔喷布，能静电吸附靠近的含有病毒的飞沫
8．图为科技馆里一个趣味体验项目的照片和简化图，核心装置为一个金属球，在干燥的空气里，体验者双脚站在绝缘凳上，手（图中为右手）按在金属球上，并与周围其他物体保持远离。一条特殊传送带（图中未画出）给金属球不断地输送电荷，过一段时间后，体验者的头发便会四处散开，甚至倒立，十分有趣，在此状态下，下列分析正确的是（　　）

A．若用左手也去摸金属球，会被电击
B．若用左手与旁边的观众握手，会被电击
C．若将右手离开金属球，则头发会立刻恢复常态
D．若将右手离开金属球而且走下绝缘凳，头发会立刻恢复常态
9．如图所示，A、B为两个验电器，其中验电器A不带电，验电器B的上面是一个几乎封闭的金属圆筒C，并且B的金属箔片是张开的，现手持一个带绝缘柄的金属小球D，使D接触C的内壁，再移出与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电，这个实验说明了（　　）

A．C不带电 B．C的内部不带电
C．C的内部电势为零 D．C的内部场强为零
10．如图所示，电力工作人员在几百万伏的高压线上进行带电作业，电工全身穿戴带电作业用的屏蔽服，屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后再做成的服装，下列说法正确的是（　　）
A．采用金属材料编织衣服的目的是使衣服不易拉破
B．采用金属材料编织衣服的目的是利用静电屏蔽
C．电工穿上屏蔽服后，体内场强为零
D．屏蔽服中的金属网不能起到屏蔽作用
11．如图所示，将悬在绝缘细线上带正电的小球false放在不带电的金属空心球壳false内（与内壁不接触），外加一个水平向右的场强为E的匀强电场，对于最后的结果，下列判断正确的是（　　）
A．false的右端带正电，false向左偏
B．false的右端带正电，false不偏左也不偏右
C．false的左端带正电，false向右偏
D．false的左端带负电，false不偏左也不偏右
12．雨季乌云滚滚，常有雷电发生，下列解释错误的是（ ）
A．乌云滚滚，摩擦生热
B．带有相同电荷的云团相遇相互作用
C．乌云将积蓄的大量太阳能一下子释放出来
D．带有异种电荷的云团之间或云团与地面之间产生放电现象
参考答案
1．A
【详解】
夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕，由于电压高，是一种微弱的尖端放电现象；优质的话筒线在信号传输线外又多包了一层金属网；超高压带电作业的工人穿戴的工作服包含金属丝织物；精密的电子仪器放在封闭的金属壳里就不受外界电场的影响；均是属于静电屏蔽作用。所以A选项涉及的物理原理与其他三个不同。
故选A。
2．C
【详解】
A．笼体表面会感应出异种电荷，故A错误；
BCD．处于静电平衡状态的导体是个等势体，金属笼内部场强处处为零，故C正确，BD错误。
故选C。
3．D
【详解】
由题意知，口罩中间层的熔喷布是一种用绝缘材料做成的带有静电的超细纤维布，所以当几微米的病毒靠近时，由于静电感应而带电，从而被熔喷布吸附，无法透过，因此可以吸附以气溶胶形式存在的病毒，其工作原理时利用了静电感应和静电吸附，故选D。
4．A
【详解】
瓶内俯视图如图
尖端附近的电场线密集，所以在锯条附近的电场强度大于金属片附近的电场；且根据俯视图可以看出料瓶内存在的是辐条形的电场，不是匀强电场，当静电除尘装置接通静电高压时，锯条和金属片之间存在强电场，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，带电烟尘在电场力的作用下，向正极移动，烟尘最终被吸附到金属片上，这样消除了烟尘中的尘粒。
故选A。
5．C
【详解】
AB．因为在金属内部由于电子可以自由移动，当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时，金属网罩会产生一个与外加电场相反的电场，来抵消在金属内部的电场，以保证平衡，从而金属上电荷重新分布．就是所谓“静电屏蔽”的原理．此时验电器不会受到影响，故验电器的箔片不张开，选项AB错误．
C．由以上分析可知，金属网罩上的感应电荷在金属网罩内部空间产生的电场方向水平向左，选项C正确；
D．由于静电感应，则金属网罩外表面存在感应电荷，内表面不存在感应电荷，选项D错误．
6．D
【详解】
A.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；
B.由于集尘极与电池的正极连接，电场方向有集尘板指向放电极，B错误；
C.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；
D.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；
7．CD
【详解】
A. 家里的洗衣机接地线是防止触电，不是静电，是交变电流，A错误；
B. 学校的教学楼楼顶装有避雷针是将教学楼电荷导入大地，是防止静电，B错误；
C. 某工厂的烟囱具有静电除尘功能是将尘埃带上电荷，带电尘埃在电场力的作用下移动，是静电的利用，C正确；
D. 口罩中间层的熔喷布，能静电吸附靠近的含有病毒的飞沫，是静电的利用，D正确。
故选CD。
8．BD
【详解】
A．因为左右两手的电势相等，故若用左手也去摸金属球，不会有电流产生，不会被电击，选项A错误；
B．若用左手与旁边的观众握手，因为与旁边的人有电势差，故会有电流产生，通过人体会被电击，选项B正确；
C．若将右手离开金属球，电荷不会转移，则头发仍然直立，选项C错误；
D．若将右手离开金属球而且走下绝缘凳，则电荷将进入大地，人体将不再带点，头发会立刻恢复常态，选项D正确；
故选BD。
9．BD
【详解】
A．与金属圆筒相连的验电器B的金属箔片是张开的，说明C是带电的，A错误；
BD．手持一个带绝缘柄的金属小球D，把D接触C的内壁，再移出与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电，说明了金属圆筒C的内部是不带电的，内部的电场强度处处为零，BD正确；
C．电势与电场本身有关，以及零势能点的选择有关，该实验不能说明C的内部电势为零，C错误；
故选BD。
10．BC
【详解】
屏蔽服的作用是在穿上后，使处于高压电场中的人体内电场强度处处为零，从而使人体免受高压电场及电磁波的危害，可知BC正确，AD错误;
故选BC。
11．BD
【详解】
在金属球壳外部加一个水平向右的场强为false的匀强电场时，由于静电感应的作用，金属球壳的左端将感应出负电荷，右端将感应出正电荷，由于屏蔽作用，而金属球壳空腔内部完全不受外加电场的影响，故false不会偏转，故AC错误，BD正确。
故选BD。
12．ABC
【详解】
两块云团相互摩擦的结果会使云团带上异种电荷，带有异种电荷的云团之间或云团与地面之间产生放电现象形成雷电，故D项正确，不符合题意；ABC错误，符合题意；
故选ABC。
点睛：要明确雷电产生的本质是带有异种电荷的云团之间或云团与地面之间产生放电现象．