2023-2024學(xué)年高二上物理：靜電的防止與利用（附答案解析）

2023-2024學(xué)年高二上物理：9.4靜電的防止與利用整個透明塑料瓶里煙霧繚繞。當(dāng)把起電機一搖，頓時塑料瓶清澈透明，停止搖動，又是煙霧繚繞。起電機搖

動時，下列說法正確的是（）

一.選擇題（共8小題）

I.如圖所示，A是帶正電的球，B為不帶電的導(dǎo)體，A、B均放在絕緣支架上，M、N是導(dǎo)體B中的兩點，以無

限遠處為電勢零點，當(dāng)導(dǎo)體B達到靜電平衡后，說法正確的是（）

A.鋸條附近電場強度大

B.金屬片附近電場強度大

C.鋸條和金屬片之間為勻強電場

A.M、N兩點電場強度大小的關(guān)系為EM>EN

D.鋸條和金屬片之間電場強度處處為零

B.M端感應(yīng)出負(fù)電荷，N端感應(yīng)出正電荷，所以M、N兩點電勢高低的關(guān)系為φN>φM

5.如圖所示，在帶電體C的右側(cè)有兩個相互接觸的金屬導(dǎo)體A和B,均放在絕緣支座上，A、B處于靜電平衡

C.若用導(dǎo)線將M、N兩端連起來，將發(fā)生電荷中和現(xiàn)象

狀態(tài)，則（）

D.感應(yīng)電荷在M、N兩點產(chǎn)生的電場強度為ENT>EN'

2.如圖所示，取一對用絕緣柱支持的導(dǎo)體A和B,使它們彼此接觸.起初它們不帶電.把帶正電荷的物體C移：

近導(dǎo)體A,再把A和B分開，然后移去C.則（）Li3

A.A的左端t感應(yīng)出正電荷

B.A上的感應(yīng)電荷是創(chuàng)生出來的

C.A、B內(nèi)部的電場強度處處為0

D.若先將A、B分開，再移走C,A、B均不帶電

A.A帶正電π，B帶負(fù)電B.A帶負(fù)電，B帶正電

6.如圖所示，放在絕緣臺上的金屬罩B內(nèi)放有一個不帶電的驗電器C,如把一帶有正電荷的絕緣體A移近金屬

C.A、B帶同種電荷D.A、B都不帶電

^B,則（）

3.如圖所示，用絕緣支柱固定的兩不帶電金屬導(dǎo)體P和Q彼此接觸，將一帶正電的小球O移近導(dǎo)體P后，先把

P、Q分開，再移走O,關(guān)于P、Q電性的說法正確的是（）

A.金屬罩B內(nèi)的場強不為零

A.P帶正電，Q帶負(fù)電B.P帶正電，Q帶正電B.在B的右側(cè)內(nèi)表面帶正電荷

C.P帶負(fù)電，Q帶正電D.P帶負(fù)電，Q帶負(fù)電C.若將B接地，驗電器的金屬箔片將張開

4.在?次科學(xué)晚會上，?位老師表演了?個“魔術(shù)”：如圖所示，?個沒有底的空塑料瓶中固定著?根鋼鋸條和D.B和C電勢處處相等

一塊易拉罐（金屬）片，把它們分別跟都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7.如圖所示的高壓輸電線路，在鐵塔的頂端還有兩條導(dǎo)線（圖中箭頭所指），它們與大地相連，這兩條導(dǎo)線的主

要功能是（)

A.B的右端帶正電，A向左偏

B.B的右端帶正電，A不偏左也不偏右

C.B的左端帶負(fù)電，A不偏左也不偏右

A.輸送電能

D.B的左端帶正電，A向右偏

B.各變電站之間通訊

11.如圖所示，放在絕緣臺上的金屬網(wǎng)罩B內(nèi)放有?個不帶電的驗電冊C,如把?帶有正電荷的絕緣體A移近

C.連接各鐵塔，使鐵塔更穩(wěn)固

金屬網(wǎng)罩B,則（）

D.預(yù)防雷電擊中下方的輸電線

8.下列說法正確的是（）

A.電工穿金屬衣比穿絕緣衣安全

B.制作汽油桶的材料用塑料比用金屬好

C.印刷車間中要保持干燥

D.打雷時，待在木屋里比待在汽車?yán)镆踩?/p>

A?在B的內(nèi)表面帶正電荷，φB=φc=0

二.多選題（共4小題）

B.在B的右側(cè)外表面帶正電荷

9.如圖所示，在絕緣板上放有?個不帶電的金箔驗電器A和個帶正電荷的空腔導(dǎo)體B.下列實驗方法中能使

C.驗電器的金屬箔片將張開，φB<φc

驗電器金屬箔片張開的是（）

D.φβ=φc.B的左右兩側(cè)電勢相等

12.如圖所示，電力工作人員在幾百萬伏的高壓線上進行帶電作業(yè)，電工全身穿戴帶電作業(yè)用的屏蔽服，屏蔽服

是用導(dǎo)電金屬材料與紡織纖維混紡交織成布后再做成的服裝，下列說法正確的是（）

A.用取電棒C（帶絕緣柄的導(dǎo)體棒）先跟B的內(nèi)壁接觸一下后再跟A接觸

B.用取電棒C先跟B的外壁接觸一下后再跟A接觸

C.用絕緣導(dǎo)線把驗電器跟取電棒C的導(dǎo)體部分相連，再把取電棒與B的內(nèi)壁接觸

D.使驗電器A靠近BA.采用金屬材料編織衣服的目的是使衣服不易拉破

10.如圖所示，將懸在絕緣細線上帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球殼B內(nèi)（與內(nèi)壁不接觸），外加一個B.采用金屬材料編織衣服的目的是利用靜電屏蔽

水平向右的場強為E的勻強電場，對于最后的結(jié)果，下列判斷正確的是（C.電工穿上屏蔽服后，體內(nèi)場強為零

D.屏蔽服中的金屬網(wǎng)不能起到屏蔽作用

三.計算題（共1小題）

13.如圖所示，長為I的金屬桿原來不帶電，在距其右端d處放一個電荷量為+q的點電荷。

(!)金屬桿中點處的電場強度為多少？

(2)金屬桿上的感應(yīng)電荷在桿中點處產(chǎn)生的電場強度為多大？

÷9

四.解答題(共2小題)

14.如圖所示，在枕形金屬導(dǎo)體外的M、N兩點分別放置一個電荷量為+Q的點電荷，A為導(dǎo)體內(nèi)一點，MAX

AN,A、N位于同一水平線上，且MA=AN=r.求枕形金屬導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在A點處的電場

強度E.

15.帶電量分別為+Q和-Q氣的兩個點電荷相距為R,在兩點之間放入?個不帶電的導(dǎo)體棒，如圖當(dāng)導(dǎo)體達到

靜電平衡后，感應(yīng)電荷在兩點連線中點處產(chǎn)生的場強大小和方向？內(nèi)部的合場強有什么特點，如果棒的中間

是空的，合場強乂如何？

O匚i-一?O

tQO

2023-2024學(xué)年高二上物理：9.4靜電的防止與利用

參考答案與試題解析

選擇題（共8小題）

1.如圖所示，A是帶正電的球，B為不帶電的導(dǎo)體，A、B均放在絕緣支架上，M、N是導(dǎo)體B中的兩點，以無

A.A帶正電π，B帶負(fù)電B.A帶負(fù)電，B帶正電

限遠處為電勢零點，當(dāng)導(dǎo)體B達到靜電平衡后，說法正確的是（）

C.A、B帶同種電荷D.A、B都不帶電

【解答】解：帶正電的物體C靠近A附近時，由于靜電感應(yīng)，A端帶上負(fù)電，B端帶上正電：

先把AB分開，則A帶負(fù)電，B帶正電，移去C后，電荷不能再進行中和，所以A端帶負(fù)電，B端帶正電；

故B正確，ACD錯誤。

A.M、N兩點電場強度大小的關(guān)系為EM>EN

故選：Bo

B.M端感應(yīng)出負(fù)電荷，N端感應(yīng)出正電荷，所以M、N兩點電勢高低的關(guān)系為φN>φM

3.如圖所示，用絕緣支柱固定的兩不帶電金屬導(dǎo)體P和Q彼此接觸，將一帶正電的小球O移近導(dǎo)體P后，先把

C.若用導(dǎo)線將M、N兩端連起來，將發(fā)生電荷中和現(xiàn)象

P、Q分開，再移走O,關(guān)于P、Q電性的說法正確的是（）

D.感應(yīng)電荷在M、N兩點產(chǎn)生的電場強度為EM'>EN'

【解答】解:AD、M、N兩點的場強為導(dǎo)體球與B上感應(yīng)電荷在這兩處的場強之和，處于靜電平衡的導(dǎo)體,

合場強的大小處處為零，即有

EM=EN=O

A.P帶正電，Q帶負(fù)電B.P帶正電，Q帶正電

而帶電球A在M、N兩點產(chǎn)生的場強不同，故B上感應(yīng)電荷在M、N兩點產(chǎn)生的電場強度不相等，根據(jù)點電

C.P帶負(fù)電，Q帶正電D.P帶負(fù)電，Q帶負(fù)電

荷電場強度公式

【解答】解：將一帶正電的小球移近導(dǎo)體后，由于靜電感應(yīng)，的左端帶負(fù)電，的右端帶正電，然后

QOPPQ

E=k?

把P、Q分開，則P帶負(fù)電，Q帶正電，再移走O,P、Q上的電荷不再發(fā)生變化，仍然是P帶負(fù)電，Q帶正

可知，離A越遠，電場強度越小，則感應(yīng)電荷在M、N兩點產(chǎn)生的電場強度關(guān)系為

電。故ABD錯誤；C正確。

E'M>E'N

故選：Co

故A錯誤：D正確；

4.在?次科學(xué)晚會上，?位老師表演了?個“魔術(shù)”：如圖所示，?個沒有底的空塑料瓶中固定著一根鋼鋸條和

BC.處于靜電平衡的導(dǎo)體，其整體是等勢體，所以

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

（pM=<pN

整個透明塑料瓶里煙霧繚繞。當(dāng)把起電機一搖，頓時塑料瓶清澈透明，停止搖動，又是煙霧繚繞。起電機搖

若用導(dǎo)線將M、N兩端連起來，沒有電荷移動，故Be錯誤。

故選：Do

2.如圖所示，取一對用絕緣柱支持的導(dǎo)體A和B,使它們彼此接觸.起初它們不帶電.把帶正電荷的物體C移

近導(dǎo)體A,再把A和B分開，然后移去C?則（)

A.鋸條附近電場強度大

B.金屬片附近電場強度大Ds若先把導(dǎo)體A和B分開，導(dǎo)體A和B由于感應(yīng)起電帶上異種電荷，再移走C,此時A仍然帶負(fù)電，B帶

C.鋸條和金屬片之間為勻強電場正電，故D錯誤。

D.鋸條和金屬片之間電場強度處處為零故選：Co

【解答】解：AB、瓶內(nèi)俯視圖如圖6.如圖所示，放在絕緣臺上的金屬罩B內(nèi)放有一個不帶電的驗電瑞C,如把一帶有正電荷的絕緣體A移近金屬

尖端物體附近的電場線密集，所以在鍋條附近的電場強度大于金屬片附近的電場，故A正確，B錯誤；A.金屬罩B內(nèi)的場強不為零

CD、且根據(jù)俯視圖可以在出料瓶內(nèi)存在的是輻條形的電場，不是勻強電場，當(dāng)靜電除塵裝置接通靜電高壓時，B.在B的右側(cè)內(nèi)表面帶正電荷

鋸條和金屬片之間存在強電場，它使空氣電離而產(chǎn)生陰離子和陽離子，負(fù)離子在電場力的作用下，向正極移C.若將B接地，驗電器的金屬箔片將張開

動時，碰到煙塵微粒使它帶負(fù)電，帶電煙塵在電場力的作用下，向正極移動，煙塵最終被吸附到金屬片上，D.B和C電勢處處相等

這樣消除了煙塵中的塵粒。故CD錯誤?！窘獯稹拷猓篈、由于金屬罩的靜電屏蔽作用，金屬罩B內(nèi)的場強為零，故A錯誤；

故選：AoB、由于金屬罩的靜電屏蔽作用，B的內(nèi)表面不帶電，金屬罩表面的自由電子重新分布，根據(jù)“近異遠同”的

5.如圖所示，在帶電體C的右側(cè)有兩個相互接觸的金屬導(dǎo)體A和B,均放在絕緣支座上，A、B處于靜電平衡結(jié)論，B的右側(cè)外表面帶正電荷，B的左側(cè)外表面負(fù)電荷，故B錯誤：

狀態(tài)，則（）C、由于金屬罩的靜電屏蔽作用，B的內(nèi)部電場強度處處為零，故驗電器的金箔不張開，故C錯誤；

D、金屬罩處于靜電平衡狀態(tài)，是等勢體，故其左右兩側(cè)電勢相等，故D正確。

i

II故選：D。

7.如圖所示的高壓輸電線路，在鐵塔的頂端還有兩條導(dǎo)線（圖中箭頭所指），它們與大地相連，這兩條導(dǎo)線的主

A.A的左端感應(yīng)出正電荷

要功能是（）

B.A上的感應(yīng)電荷是創(chuàng)生出來的

C.A、B內(nèi)部的電場強度處處為0

D.若先將A、B分開，再移走C,A、B均不帶電

【解答】解：A、枕形導(dǎo)體在正點電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引

可知，A的左端感應(yīng)出負(fù)電荷，故A錯誤；

B、根據(jù)同種電荷相互排斥可知，A的左端感應(yīng)出負(fù)電荷是由于B右端的電子受到正電荷的吸引力向左運動造

A.輸送電能

成的，不是憑空產(chǎn)生的，故B錯誤；

B.各變電站之間通訊

C、枕形導(dǎo)體在正點電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布，在枕形導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場，

C.連接各鐵塔，使鐵塔更穩(wěn)固

與點電荷的電場疊加，靜電平衡時內(nèi)部電場強度處處為零，故C正確；

D.預(yù)防雷電擊中下方的輸電線B、用取電棒C先跟B的外壁接觸一下后再跟A接觸，由于凈電荷只分布在外表面上，所以能使小球C帶上

【解答】解：鐵塔的頂端還有兩條導(dǎo)線上方還有兩條導(dǎo)線，這兩條導(dǎo)線的作用是它們與大地相連，形成稀疏電荷，C與A接觸時A能帶電，使金屬箔張開。故B正確；

的金屬“網(wǎng)”把高壓線屏蔽起來，免遭雷擊，故D正確，ABC錯誤。C、用絕緣導(dǎo)線把驗電器跟取電棒C的導(dǎo)體部分相連，再把取電棒與B的內(nèi)壁接觸后三者組成新的等勢體，

故選：D。電荷將傳遞到A,使金屬箔張開。故C正確：

8.下列說法正確的是（）D、使驗電器A靠近B,A將由于靜電感應(yīng)，金屬球處帶上負(fù)電荷，而金屬箔處帶上正電荷，使金屬箔張開，

A.電工穿金屬衣比穿絕緣衣安全故D正確。

B.制作汽油桶的材料用塑料比用金屬好故選：BCDe

C.印刷車間中要保持干燥10.如圖所示，將懸在絕緣細線上帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球殼B內(nèi)（與內(nèi)壁不接觸），外加一個

D.打雷時，待在木屋里比待在汽車?yán)镆踩较蛴业膱鰪姙镋的勻強電場，對于最后的結(jié)果，下列判斷正確的是（）

【解答】解：A、電力工人高壓帶電作業(yè)，全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣、帽、手套、鞋，可以對人體起到靜電

屏蔽作用，使人安全作業(yè)，故A正確：

B、因為塑料和油摩擦容易起電，產(chǎn)生的靜電荷不易泄漏，形成靜電積累，造成爆炸和火災(zāi)事故，故B錯誤；

C、印染車間中要盡量避免產(chǎn)生靜電荷，所以盡可能保持印染廠空氣濕潤，故C錯誤：

D、一輛金屬車身的汽車也是最好的“避雷所”，一旦汽車被雷擊中，它的金屬構(gòu)架會起到靜電屏蔽的作用，A.B的右端帶正電，A向左偏

所以打雷時，呆在汽車?yán)锔踩?，故D錯誤。B.B的右端帶正電，A不偏左也不偏右

故選：AoC.B的左端帶負(fù)電，A不偏左也不偏右

二.多選題（共4小題）D.B的左端帶正電，A向右偏

9.如圖所示，在絕緣板上放有?個不帶電的金箔驗電器A和?個帶正電荷的空腔導(dǎo)體B.下列實驗方法中能使【解答】解：在B的外部加?個水平向右的場強為E的勻強電場，B中的電子受到外側(cè)電場力的作用，將向

驗電器金屬箔片張開的是（）左運動，所以B的左側(cè)將帶負(fù)電，右側(cè)帶正電，由此產(chǎn)生一個附加電場，對外部的電場起到一種屏蔽作用，

所以B內(nèi)部的A不受外部電場的影響，所以A不偏左也不偏右。故AD錯誤BC正確。

故選：BCn

11.如圖所示，放在絕緣臺上的金屬網(wǎng)罩B內(nèi)放有一個不帶電的驗電器C,如把一帶有正電荷的絕緣體A移近

A.用取電棒C（帶絕緣柄的導(dǎo)體棒）先跟B的內(nèi)壁接觸一下后再跟A接觸

B.用取電棒C先跟B的外壁接觸一下后再跟A接觸

C.用絕緣導(dǎo)線把驗電器跟取電棒C的導(dǎo)體部分相連，再把取電棒與B的內(nèi)壁接觸

D.使驗電器A靠近B

【解答】解：A、手持?個帶絕緣柄的金屬小球C,把C接觸B的內(nèi)壁，由于凈電荷只分布在外表面上，所

以不能使小球C帶上電荷，所以，再移出C與A的金屬小球接觸，無論操作多少次，都不能使A帶電。故A

A.在B的內(nèi)表面帶正電荷，φβ=φc=0

錯誤；

B.在B的右側(cè)外表面帶正電荷

C.驗電器的金屬箔片將張開，φB<φc量為q的點電荷在該處產(chǎn)生的電場強度大小相等，則該處的電場強度為零。

D.φB=φc,B的左右兩側(cè)電勢相等（2）金屬桿上的感應(yīng)電荷在桿中點處產(chǎn)生的場強與?帶電量為q的點電荷在該處產(chǎn)生的電場強度大小相等,

大小為：

【解答】解：A、由于金屬網(wǎng)罩的靜電屏蔽作用，B的內(nèi)表面不帶電，故A錯誤；E=τ??

B、由于靜電感應(yīng)，金屬網(wǎng)罩表面的自由電子重新分布，根據(jù)“近異遠同”的結(jié)論，B的右側(cè)外表面帶正電荷，

答：（1）金屬桿中點P處的場強為零：

故正確；

B（2）金屬桿上的感應(yīng)電荷在桿中點P處產(chǎn)生的場強是啟惠.

C、由于金屬網(wǎng)罩的靜電屏蔽作用，B的內(nèi)部電場強度處處為零，故驗電器的金箔不張開，故C錯誤；

四.解答題（共2小題）

D、金屬網(wǎng)罩處于靜電平衡狀態(tài)，是等勢體，故其左右兩側(cè)電勢相等，故D正確：

14.如圖所示，在枕形金屬導(dǎo)體外的M、N兩點分別放置一個電荷量為+Q的點電荷，A為導(dǎo)體內(nèi)一點，MA_L

故選：BD0

AN,A、N位于同一水平線上，且MA=AN=r.求枕形金屬導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在A點處的電場

12.如圖所示，電力工作人員在幾百萬伏的高壓線上進行帶電作業(yè)，電工全身穿戴帶電作業(yè)用的屏蔽服，屏蔽服

強度E.

是用導(dǎo)電金屬材料與紡織纖維混紡交織成布后再做成的服裝，下列說法正確的是（）

--------+Q

N

A.采用金屬材料編織衣服的目的是使衣服不易拉破

B.采用金屬材料編織衣服的目的是利用靜電屏蔽【解答】解：由點電荷的電場強度公式E=