人教版高中物理必修三 靜電的防止與利用 同步練習(xí) （含答案）

9.4靜電的防止與利用同步練習(xí)2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)一、單選題1．如圖所示，空心導(dǎo)體上方有一靠近的帶有正電的帶電體。當(dāng)一個(gè)重力不計(jì)的正電荷以速度v水平飛入空心導(dǎo)體內(nèi)時(shí)，電荷將做（）A．向上偏轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng) B．向下偏轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)C．勻速直線運(yùn)動(dòng) D．變速直線運(yùn)動(dòng)2．如圖所示為空腔球形導(dǎo)體（不帶電），現(xiàn)將一個(gè)帶正電的小金屬球放入腔內(nèi)，靜電平衡時(shí)，圖中A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的關(guān)系是（）A． B．C． D．3．關(guān)于導(dǎo)線中的電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線可以與導(dǎo)線相交B．電路元件所積累的電荷分布是穩(wěn)定的，故導(dǎo)線處于靜電平衡狀態(tài)C．導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)E是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的D．導(dǎo)線中的電場(chǎng)是靜電場(chǎng)的一種4．如圖為靜電植絨的裝置及簡(jiǎn)圖，將表面涂有黏合劑的被植體放在金屬板上，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)后，在金屬網(wǎng)與金屬板間會(huì)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(yīng)，將網(wǎng)與板間的電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．絨毛在飛往被植體的過(guò)程中電勢(shì)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(shì)差也增大C．若減小金屬網(wǎng)與金屬板間的電勢(shì)差，會(huì)安全點(diǎn)，效果會(huì)更好D．在干燥的環(huán)境中進(jìn)行植絨效果會(huì)更好5．下列應(yīng)用和防護(hù)與尖端放電現(xiàn)象無(wú)關(guān)的是（）A．一般高壓設(shè)備中導(dǎo)體的表面應(yīng)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?chē)鷷?huì)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(yàn)電器A不帶電，驗(yàn)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(jìn)入其內(nèi)部。下列說(shuō)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(shí)，A的箔片張開(kāi)B．圖甲中，使D跟C的外部接觸，再讓D跟A接觸時(shí)，A的箔片不張開(kāi)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(kāi)D．圖乙中，使D跟C的內(nèi)部接觸，再讓D跟A接觸，重復(fù)多次后，A的箔片張開(kāi)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(fù)極。將混濁氣體通入該裝置時(shí)，氣體中的粉塵會(huì)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(guò)程中，下列說(shuō)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(fù)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(qiáng)大的靜電場(chǎng)8．下列做法中，為了預(yù)防靜電危害的是（）A．汽車(chē)制造車(chē)間里進(jìn)行靜電噴漆 B．車(chē)間里安裝靜電除塵器C．高樓頂層安裝避雷針 D．燃?xì)庠钌系碾娮狱c(diǎn)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(fù)印C．保持良好接地 D．飛機(jī)起落架的輪胎用導(dǎo)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(lái)不帶電的金屬細(xì)桿ab附近P處，放置一個(gè)正點(diǎn)電荷，達(dá)到靜電平衡后（）A．c處場(chǎng)強(qiáng)比d處大 B．c處場(chǎng)強(qiáng)比d處小C．桿內(nèi)c處場(chǎng)強(qiáng)的方向由b指向a D．桿內(nèi)c處場(chǎng)強(qiáng)的方向由a指向b12．矩形金屬導(dǎo)體處于正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，靜電平衡時(shí)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)線分布情況正確的是（）A． B．C． D．二、多選題13．在一次科學(xué)晚會(huì)上，一位老師表演了一個(gè)“魔術(shù)”：如圖所示，一個(gè)沒(méi)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(jī)的兩極相連。在塑料瓶里放一盤(pán)點(diǎn)燃的蚊香，很快就看見(jiàn)整個(gè)透明塑料瓶里煙霧繚繞。則下列說(shuō)法正確的是（）A．鋸條和金屬片之間為勻強(qiáng)電場(chǎng)B．鋸條附近的電場(chǎng)強(qiáng)度最大C．若鋸條接電源負(fù)極，金屬片接正極，當(dāng)搖動(dòng)起電機(jī)時(shí)，煙霧會(huì)向金屬片移動(dòng)D．當(dāng)把起電機(jī)一搖，頓時(shí)塑料瓶清澈透明，當(dāng)起電機(jī)停止搖動(dòng)一段時(shí)間后，又會(huì)是煙霧繚繞14．靜電吸附的本質(zhì)是利用帶電粒子在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力，向著電極運(yùn)動(dòng)，最后吸附在電極上。下列屬于這一原理在生產(chǎn)技術(shù)中應(yīng)用的是（）A．靜電屏蔽 B．靜電噴漆 C．靜電復(fù)印 D．靜電除塵15．如圖所示，將一個(gè)帶正電的小球Q放在本身不帶電的導(dǎo)體AB靠近A端一側(cè)，由于靜電感應(yīng)，導(dǎo)體的A、B兩端分別出現(xiàn)負(fù)、正感應(yīng)電荷。則以下說(shuō)法正確的是（）A．A端接一下地，導(dǎo)體將帶正電荷B．A端接一下地，導(dǎo)體將帶負(fù)電荷C．導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為0D．導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為016．靜電除塵的原理結(jié)構(gòu)圖如圖甲所示，靜電噴涂的原理結(jié)構(gòu)圖如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．對(duì)圖甲，電暈極與收塵極之間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)B．對(duì)圖甲，電暈極附近的氣體分子被強(qiáng)電場(chǎng)電離，電子向收塵極運(yùn)動(dòng)使含塵氣體中的粉塵帶負(fù)電，積累在筒壁一定量后進(jìn)入下方的漏斗排出C．對(duì)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(duì)圖乙，工件與噴口之間較強(qiáng)的電場(chǎng)使帶電霧化涂料向帶電的工件運(yùn)動(dòng)，正負(fù)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(xué)家______（選填“富蘭克林”或“伽利略”）冒著生命危險(xiǎn)進(jìn)行了著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)，避雷針的原理是______。到目前為止，科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的最小的電荷量是電子所帶的電荷量，這個(gè)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(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再發(fā)生______的狀態(tài)．四、解答題19．中國(guó)科技館中有一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：實(shí)驗(yàn)員站在絕緣地板上，用手摸范德格拉夫起電機(jī)（VanderGraaffgenerator）的金屬球，隨著對(duì)地電壓的升高，她的頭發(fā)會(huì)豎起來(lái)（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(jiǎn)述靜電除塵原理。參考答案：1．C【詳解】電荷如何運(yùn)動(dòng)，由電荷的受力決定，電荷的重力不計(jì)，則只需考慮電荷是否受靜電力?？招膶?dǎo)體處在帶正電的帶電體附近，根據(jù)電場(chǎng)中導(dǎo)體的電荷分布特點(diǎn)，空心導(dǎo)體起到了靜電屏蔽的作用，使得內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電荷不受靜電力的作用，所以做勻速直線運(yùn)動(dòng)。故選C。2．A【詳解】系統(tǒng)靜電平衡后，空腔導(dǎo)體上感應(yīng)電荷與導(dǎo)體內(nèi)外的電場(chǎng)線的分布圖如圖所示從圖中可以看出（C點(diǎn)在導(dǎo)體內(nèi)部合電場(chǎng)強(qiáng)度為零）。故選A。3．C【詳解】A．導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線與導(dǎo)線是平行的，A錯(cuò)誤；BD．導(dǎo)線內(nèi)電場(chǎng)不為零，不是靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)線中的電場(chǎng)是恒定電場(chǎng)，并非靜電場(chǎng)的一種，BD錯(cuò)誤；C．導(dǎo)線中的電場(chǎng)是電源，導(dǎo)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(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，A錯(cuò)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(shì)差仍保持不變，B錯(cuò)誤；C．若減小金屬網(wǎng)與金屬板間的電勢(shì)差，會(huì)安全點(diǎn)，但效果會(huì)差，C錯(cuò)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(jìn)行植絨的效果會(huì)更好，D正確。故選D。5．B【詳解】A．高壓設(shè)備中導(dǎo)體的表面應(yīng)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(chē)輛等出現(xiàn)顛簸，與尖端放電無(wú)關(guān)，故B符合題意；C．夜間高壓線周?chē)霈F(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(dǎo)體帶電時(shí)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(shí)，由于發(fā)生靜電感應(yīng)，A的箔片張開(kāi)，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(shí)，A的箔片張開(kāi)，故B錯(cuò)誤；C．讓不帶電的D先跟C的內(nèi)部接觸，因?yàn)镃的內(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(kāi)，故C錯(cuò)誤；D．讓不帶電的D先跟C的內(nèi)部接觸，因?yàn)镃的內(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(kāi)，故D錯(cuò)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(fù)極，粉塵向正極運(yùn)動(dòng)，可知粉塵吸附電子后帶負(fù)電．故A錯(cuò)誤，B正確；C．筒壁與中間金屬絲之間存在強(qiáng)大的靜電場(chǎng)，粉塵向正極運(yùn)動(dòng)，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(fù)極，因此筒壁與中間金屬絲之間存在強(qiáng)大的靜電場(chǎng)．故D正確．此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選A。8．C【詳解】ABD．汽車(chē)制造車(chē)間里進(jìn)行靜電噴漆、車(chē)間里安裝靜電除塵器、燃?xì)庠钌系碾娮狱c(diǎn)火器的電極做成針尖狀都是利用靜電，而非預(yù)防靜電危害，故ABD錯(cuò)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(xiàng)A不符合題意；

B．靜電復(fù)印是利用靜電，則選項(xiàng)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(xiàng)C不符合題意；D．飛機(jī)起落架的輪胎是用導(dǎo)電橡膠制成，可以及時(shí)將飛機(jī)上的靜電導(dǎo)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(cuò)誤，B正確。故選B。11．B【詳解】靜電平衡后的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，故即c處場(chǎng)強(qiáng)比d處??；故選B。12．A【詳解】導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為0，感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部某處產(chǎn)生的電場(chǎng)與場(chǎng)源電荷Q在此處產(chǎn)生的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)不為勻強(qiáng)電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；B．由于鋸條上尖端部分比較多，聚集的電荷最多，則電場(chǎng)強(qiáng)度最大，故B正確；C．起電機(jī)產(chǎn)生高電壓使鋸條和金屬片之間的電場(chǎng)將空氣中的分子電離，電離出來(lái)的電子被煙塵顆粒吸附，俘獲電子的煙塵顆粒帶負(fù)電，容易被帶正電的金屬片吸引，故煙霧會(huì)向金屬片移動(dòng)，故C正確；D．當(dāng)把起電機(jī)一搖，鋸條和金屬片之間形成電場(chǎng)，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(dāng)起電機(jī)停止搖動(dòng)一段時(shí)間后，鋸條和金屬片上的電荷被中和，電場(chǎng)消失，則瓶中又會(huì)煙霧繚繞，故D正確。故選BCD。14．BCD【詳解】A．靜電屏蔽使金屬導(dǎo)體殼內(nèi)的儀器或工作環(huán)境不受外部電場(chǎng)影響，也不對(duì)外部電場(chǎng)產(chǎn)生影響，不屬于靜電吸附。選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．靜電噴漆是利用高壓靜電電場(chǎng)使帶負(fù)電的漆料微粒沿著電場(chǎng)相反的方向定向運(yùn)動(dòng)，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(shù)中應(yīng)用，選項(xiàng)B正確；C．靜電復(fù)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(shù)中應(yīng)用，選項(xiàng)C正確；D．靜電除塵時(shí)除塵器中的空氣被電離，煙霧顆粒吸附電子而帶負(fù)電，顆粒向電源正極運(yùn)動(dòng)，屬于靜電吸附在生產(chǎn)技術(shù)中應(yīng)用，選項(xiàng)D正確。故選BCD。15．BC【詳解】AB．達(dá)到靜電平衡狀態(tài)以后，A處帶負(fù)電荷，B處帶正電荷，當(dāng)A端接一下地，會(huì)使大地的電子流入導(dǎo)體，導(dǎo)體B處電荷被中和，則導(dǎo)體將帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．導(dǎo)體在帶正電的小球附近時(shí)，導(dǎo)體上的自由電子會(huì)向金屬棒的左邊運(yùn)動(dòng)，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(fù)電，到達(dá)靜電平衡狀態(tài)以后，導(dǎo)體上感應(yīng)電荷在導(dǎo)體中產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度跟靠近的帶正電小球在導(dǎo)體中產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的合場(chǎng)強(qiáng)為零，故導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為0，導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度不為0，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。16．BD【詳解】A．對(duì)圖甲，電暈極與收塵極之間的電場(chǎng)為輻射電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，A錯(cuò)誤；B．對(duì)圖甲，電暈極附近的氣體分子被強(qiáng)電場(chǎng)電離，電子向收塵極運(yùn)動(dòng)使含塵氣體帶負(fù)電，積累在筒壁一定量后進(jìn)入下方的漏斗排出，B正確；C．對(duì)圖乙，噴口噴出的霧化涂料微粒帶負(fù)電，被涂工件帶正電，C錯(cuò)誤；D．對(duì)圖乙，工件與噴口之間較強(qiáng)的電場(chǎng)使帶電霧化涂料向帶電的工件運(yùn)動(dòng)，正負(fù)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(xué)家富蘭克林冒著生命危險(xiǎn)在美國(guó)費(fèi)城進(jìn)行了著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)，把天電引了下來(lái)，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(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的最小電荷量是電子所帶的電荷量，這個(gè)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(dòng)【詳解】略19．實(shí)驗(yàn)員頭發(fā)豎起來(lái)是她頭發(fā)帶同種電荷，而同種