人教版高中物理必修三 靜電的防止與利用 同步練習 （含答案）

9.4靜電的防止與利用同步練習2022-2023學年高二上學期物理人教版（2019）必修第三冊一、單選題1．如圖所示，空心導體上方有一靠近的帶有正電的帶電體。當一個重力不計的正電荷以速度v水平飛入空心導體內(nèi)時，電荷將做（）A．向上偏轉(zhuǎn)的運動 B．向下偏轉(zhuǎn)的運動C．勻速直線運動 D．變速直線運動2．如圖所示為空腔球形導體（不帶電），現(xiàn)將一個帶正電的小金屬球放入腔內(nèi)，靜電平衡時，圖中A、B、C三點的電場強度E的關系是（）A． B．C． D．3．關于導線中的電場，下列說法正確的是（）A．導線內(nèi)的電場線可以與導線相交B．電路元件所積累的電荷分布是穩(wěn)定的，故導線處于靜電平衡狀態(tài)C．導線內(nèi)的電場E是由電源、導線等電路元件所積累的電荷共同形成的D．導線中的電場是靜電場的一種4．如圖為靜電植絨的裝置及簡圖，將表面涂有黏合劑的被植體放在金屬板上，打開電源開關后，在金屬網(wǎng)與金屬板間會產(chǎn)生的高壓，放在金屬網(wǎng)上的絨毛將粘植在被植體上。金屬網(wǎng)和金屬板間的距離為，忽略邊緣效應，將網(wǎng)與板間的電場視為勻強電場，則下列說法正確的是（）A．絨毛在飛往被植體的過程中電勢能不斷增大B．若增大金屬網(wǎng)和金屬板的距離，則網(wǎng)和板的電勢差也增大C．若減小金屬網(wǎng)與金屬板間的電勢差，會安全點，效果會更好D．在干燥的環(huán)境中進行植絨效果會更好5．下列應用和防護與尖端放電現(xiàn)象無關的是（）A．一般高壓設備中導體的表面應該盡量光滑B．一般馬路表面建造得很平滑C．夜間高壓線周圍會出現(xiàn)一層綠色光暈D．一般高樓大廈頂部裝有避雷針6．如圖所示，驗電器A不帶電，驗電器B上裝有帶孔的空心金屬球C，金屬球C帶電。D是帶有絕緣手柄的金屬小球，可以從C上方的小孔進入其內(nèi)部。下列說法正確的是（）A．圖甲中，使D跟C的外部接觸，再讓D跟A靠近時，A的箔片張開B．圖甲中，使D跟C的外部接觸，再讓D跟A接觸時，A的箔片不張開C．圖乙中，使D跟C的內(nèi)部接觸，再讓D跟A靠得更近些，A的箔片張開D．圖乙中，使D跟C的內(nèi)部接觸，再讓D跟A接觸，重復多次后，A的箔片張開7．如圖所示是靜電除塵裝置示意圖，裝置的外壁連接高壓電源的正極，中間的金屬絲連接負極。將混濁氣體通入該裝置時，氣體中的粉塵會不斷向筒壁積累，最后在重力作用下墜落在筒底。在該裝置除塵的過程中，下列說法不正確的是（）A．粉塵由于吸附作用而帶上正電荷B．粉塵由于吸附了電子而帶上負電荷C．帶電粉塵在靜電力作用下飛向筒壁D．筒壁與中間金屬絲之間存在強大的靜電場8．下列做法中，為了預防靜電危害的是（）A．汽車制造車間里進行靜電噴漆 B．車間里安裝靜電除塵器C．高樓頂層安裝避雷針 D．燃氣灶上的電子點火器的電極做成針尖狀9．以下不屬于靜電防范的有效措施是（）A．使用避雷針 B．靜電復印C．保持良好接地 D．飛機起落架的輪胎用導電橡膠制成10．避雷針能起到避雷作用，其原理是（）A．同種電荷相互排斥 B．尖端放電C．靜電屏蔽 D．摩擦起電11．如圖所示，在原來不帶電的金屬細桿ab附近P處，放置一個正點電荷，達到靜電平衡后（）A．c處場強比d處大 B．c處場強比d處小C．桿內(nèi)c處場強的方向由b指向a D．桿內(nèi)c處場強的方向由a指向b12．矩形金屬導體處于正點電荷Q產(chǎn)生的電場中，靜電平衡時感應電荷產(chǎn)生的電場在導體內(nèi)的電場線分布情況正確的是（）A． B．C． D．二、多選題13．在一次科學晚會上，一位老師表演了一個“魔術”：如圖所示，一個沒有底的空塑料瓶上固定著一根鐵鋸條和一塊易拉罐（金屬）片，把它們分別跟靜電起電機的兩極相連。在塑料瓶里放一盤點燃的蚊香，很快就看見整個透明塑料瓶里煙霧繚繞。則下列說法正確的是（）A．鋸條和金屬片之間為勻強電場B．鋸條附近的電場強度最大C．若鋸條接電源負極，金屬片接正極，當搖動起電機時，煙霧會向金屬片移動D．當把起電機一搖，頓時塑料瓶清澈透明，當起電機停止搖動一段時間后，又會是煙霧繚繞14．靜電吸附的本質(zhì)是利用帶電粒子在電場中受到電場力，向著電極運動，最后吸附在電極上。下列屬于這一原理在生產(chǎn)技術中應用的是（）A．靜電屏蔽 B．靜電噴漆 C．靜電復印 D．靜電除塵15．如圖所示，將一個帶正電的小球Q放在本身不帶電的導體AB靠近A端一側(cè)，由于靜電感應，導體的A、B兩端分別出現(xiàn)負、正感應電荷。則以下說法正確的是（）A．A端接一下地，導體將帶正電荷B．A端接一下地，導體將帶負電荷C．導體內(nèi)部電場強度為0D．導體上的感應電荷在導體內(nèi)部產(chǎn)生的電場強度為016．靜電除塵的原理結(jié)構圖如圖甲所示，靜電噴涂的原理結(jié)構圖如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．對圖甲，電暈極與收塵極之間的電場為勻強電場B．對圖甲，電暈極附近的氣體分子被強電場電離，電子向收塵極運動使含塵氣體中的粉塵帶負電，積累在筒壁一定量后進入下方的漏斗排出C．對圖乙，噴口噴出的霧化涂料微粒帶正電，被涂工件不帶電D．對圖乙，工件與噴口之間較強的電場使帶電霧化涂料向帶電的工件運動，正負電荷的作用使涂料均勻地涂在工件上三、填空題17．偉大的物理學家______（選填“富蘭克林”或“伽利略”）冒著生命危險進行了著名的風箏實驗，避雷針的原理是______。到目前為止，科學實驗發(fā)現(xiàn)的最小的電荷量是電子所帶的電荷量，這個電荷量用e表示，所有帶電體的電荷量都是e的整數(shù)倍，電荷量e叫作______。18．靜電平衡：導體內(nèi)的自由電子不再發(fā)生______的狀態(tài)．四、解答題19．中國科技館中有一個實驗項目：實驗員站在絕緣地板上，用手摸范德格拉夫起電機（VanderGraaffgenerator）的金屬球，隨著對地電壓的升高，她的頭發(fā)會豎起來（如圖）！你知道這是為什么嗎？20．了解電廠煙囪的煙塵排放情況，簡述靜電除塵原理。參考答案：1．C【詳解】電荷如何運動，由電荷的受力決定，電荷的重力不計，則只需考慮電荷是否受靜電力?？招膶w處在帶正電的帶電體附近，根據(jù)電場中導體的電荷分布特點，空心導體起到了靜電屏蔽的作用，使得內(nèi)部電場強度為零，電荷不受靜電力的作用，所以做勻速直線運動。故選C。2．A【詳解】系統(tǒng)靜電平衡后，空腔導體上感應電荷與導體內(nèi)外的電場線的分布圖如圖所示從圖中可以看出（C點在導體內(nèi)部合電場強度為零）。故選A。3．C【詳解】A．導線內(nèi)的電場線與導線是平行的，A錯誤；BD．導線內(nèi)電場不為零，不是靜電平衡狀態(tài)，導線中的電場是恒定電場，并非靜電場的一種，BD錯誤；C．導線中的電場是電源，導線等電路元件所積累的電荷共同形成的，C正確。故選C。4．D【詳解】A．絨毛在飛往被植體的過程中，電場力做正功，電勢能減少，A錯誤；B．由于金屬網(wǎng)與金屬板與電源連接，因此增大金屬網(wǎng)和金屬板的距離，網(wǎng)和板間的電勢差仍保持不變，B錯誤；C．若減小金屬網(wǎng)與金屬板間的電勢差，會安全點，但效果會差，C錯誤；D．在干燥的環(huán)境中，絕緣性能更好，板間介電常數(shù)增加，進行植絨的效果會更好，D正確。故選D。5．B【詳解】A．高壓設備中導體的表面應該盡量光滑，能有效避免尖端放電，故A不符合題意；B．馬路表面建造的很平滑是為了防止車輛等出現(xiàn)顛簸，與尖端放電無關，故B符合題意；C．夜間高壓線周圍出現(xiàn)的綠色光暈，由于電壓高，是一種微弱的尖端放電現(xiàn)象，故C不符合題意；D．一般高樓大廈頂部裝有避雷針，能利用尖端放電使高樓免遭雷擊，故D不符合題意。故選B。6．A【詳解】A．空腔導體帶電時凈電荷分布于金屬球外側(cè)，內(nèi)部不帶電，故讓D先接觸金屬球C的外部，則D帶上電荷，再讓D跟A靠近時，由于發(fā)生靜電感應，A的箔片張開，故A正確；B．讓D先接觸金屬球C的外部，則D帶上電荷，再讓D跟A接觸時，A的箔片張開，故B錯誤；C．讓不帶電的D先跟C的內(nèi)部接觸，因為C的內(nèi)部不帶電，所以D始終不帶電，再讓D跟A靠得更近些，A的箔片始終不張開，故C錯誤；D．讓不帶電的D先跟C的內(nèi)部接觸，因為C的內(nèi)部不帶電，所以D始終不帶電，再讓D跟A接觸，A的箔片始終不張開，故D錯誤。故選A。7．A【詳解】AB．裝置的外壁連到高壓電源的正極，中間的金屬絲連到負極，粉塵向正極運動，可知粉塵吸附電子后帶負電．故A錯誤，B正確；C．筒壁與中間金屬絲之間存在強大的靜電場，粉塵向正極運動，可知粉塵是在靜電力作用下飛向筒壁．故C正確；D．裝置的外壁連到高壓電源的正極，中間的金屬絲連到負極，因此筒壁與中間金屬絲之間存在強大的靜電場．故D正確．此題選擇不正確的選項，故選A。8．C【詳解】ABD．汽車制造車間里進行靜電噴漆、車間里安裝靜電除塵器、燃氣灶上的電子點火器的電極做成針尖狀都是利用靜電，而非預防靜電危害，故ABD錯誤；C．高樓頂層安裝避雷針是為了防止靜電產(chǎn)生的危害，故C正確。故選C。9．B【詳解】A．使用避雷針是屬于靜電防范的有效措施，選項A不符合題意；

B．靜電復印是利用靜電，則選項B符合題意；

C．保持良好接地是屬于靜電防范的有效措施，選項C不符合題意；D．飛機起落架的輪胎是用導電橡膠制成，可以及時將飛機上的靜電導走，故屬于靜電防范，故D不符合題意。故選B。10．B【詳解】避雷針能起到避雷作用，其原理是尖端放電，故ACD錯誤，B正確。故選B。11．B【詳解】靜電平衡后的導體內(nèi)部場強處處為零，故即c處場強比d處??；故選B。12．A【詳解】導體處于靜電平衡狀態(tài)時，導體內(nèi)部場強處處為0，感應電荷在導體內(nèi)部某處產(chǎn)生的電場與場源電荷Q在此處產(chǎn)生的電場場強大小相等，方向相反。故選A。13．BCD【詳解】A．由于鋸條和金屬片形狀不同，面積不等，且鋸條上電荷分布不均勻，則鋸條和金屬片之間的電場不為勻強電場，故A錯誤；B．由于鋸條上尖端部分比較多，聚集的電荷最多，則電場強度最大，故B正確；C．起電機產(chǎn)生高電壓使鋸條和金屬片之間的電場將空氣中的分子電離，電離出來的電子被煙塵顆粒吸附，俘獲電子的煙塵顆粒帶負電，容易被帶正電的金屬片吸引，故煙霧會向金屬片移動，故C正確；D．當把起電機一搖，鋸條和金屬片之間形成電場，電離空氣分子，使煙塵顆粒吸附電子后被帶正電的金屬片（或鋸條）吸引，從而使塑料瓶清澈透明。當起電機停止搖動一段時間后，鋸條和金屬片上的電荷被中和，電場消失，則瓶中又會煙霧繚繞，故D正確。故選BCD。14．BCD【詳解】A．靜電屏蔽使金屬導體殼內(nèi)的儀器或工作環(huán)境不受外部電場影響，也不對外部電場產(chǎn)生影響，不屬于靜電吸附。選項A錯誤；B．靜電噴漆是利用高壓靜電電場使帶負電的漆料微粒沿著電場相反的方向定向運動，并將漆料微粒吸附在工件表面的一種噴涂方法，屬于靜電吸附在生產(chǎn)技術中應用，選項B正確；C．靜電復印是利用靜電將墨吸附在紙張上的，屬于靜電吸附在生產(chǎn)技術中應用，選項C正確；D．靜電除塵時除塵器中的空氣被電離，煙霧顆粒吸附電子而帶負電，顆粒向電源正極運動，屬于靜電吸附在生產(chǎn)技術中應用，選項D正確。故選BCD。15．BC【詳解】AB．達到靜電平衡狀態(tài)以后，A處帶負電荷，B處帶正電荷，當A端接一下地，會使大地的電子流入導體，導體B處電荷被中和，則導體將帶負電，故A錯誤，B正確；CD．導體在帶正電的小球附近時，導體上的自由電子會向金屬棒的左邊運動，金屬棒的右端因少了多余的電子而帶正電，左端因多余電子而帶負電，到達靜電平衡狀態(tài)以后，導體上感應電荷在導體中產(chǎn)生的電場強度跟靠近的帶正電小球在導體中產(chǎn)生的電場強度的合場強為零，故導體內(nèi)部的電場強度處處為0，導體上的感應電荷在導體內(nèi)部產(chǎn)生的電場強度不為0，故C正確，D錯誤。故選BC。16．BD【詳解】A．對圖甲，電暈極與收塵極之間的電場為輻射電場不是勻強電場，A錯誤；B．對圖甲，電暈極附近的氣體分子被強電場電離，電子向收塵極運動使含塵氣體帶負電，積累在筒壁一定量后進入下方的漏斗排出，B正確；C．對圖乙，噴口噴出的霧化涂料微粒帶負電，被涂工件帶正電，C錯誤；D．對圖乙，工件與噴口之間較強的電場使帶電霧化涂料向帶電的工件運動，正負電荷的作用使涂料均勻地涂在工件上，D正確；故選BD。17．

富蘭克林

尖端放電

元電荷【詳解】[1]1752年，偉大的科學家富蘭克林冒著生命危險在美國費城進行了著名的風箏實驗，把天電引了下來，發(fā)現(xiàn)天電和摩擦產(chǎn)生的電是一樣的；[2]避雷針的避雷原理是尖端放電；[3]到目前為止，科學實驗發(fā)現(xiàn)的最小電荷量是電子所帶的電荷量，這個電荷量用e表示，所有帶電物體的電荷量都是e的整數(shù)倍，電荷量e叫做元電荷。18．定向移動【詳解】略19．實驗員頭發(fā)豎起來是她頭發(fā)帶同種電荷，而同種