人教版必修第三册2020_2021学年高中物理课时分层作业4静电的防止与利用含解析

1、课时分层作业（四）静电的防止与利用（时间：40分钟分值：100分）合格基础练一、选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分）1.下列防雷措施可行的是（）在大树下避雷雨；停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨；不要快速开摩托车、骑自行车或在雨中狂奔；在空旷地带，最好关掉手机电源。A.B.C.D.D 表面具有突出尖端的导体，在尖端部分电荷分布密度很大，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，因此，不要在大树下避雨，别停留在山顶、山脊的凉亭等地方。快速开摩托车、骑自行车或在雨中狂奔， 身体的跨步越大，电压就越大， 雷电也越容易伤人。 在空旷地带使用手机通话， 手机很有可能成为闪电

2、的放电对象。故正确选项为D。2 .在手术时，为防止麻醉剂乙醛爆炸，地砖要用导电材料制成，医生和护士要穿由导 电材料制成的鞋子和外套、一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地。这是为了（）A.杀菌消毒B.消除静电C.利用静电D.防止漏电B 在可燃气体环境（如乙醛）中产生的静电，容易引起爆炸，应设法把产生的静电消除 掉（如导入大地），因此选项B正确。P、Q为运动轨迹上的两点，下列关于带电粉尘在R Q两点3 .静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器，如图实线为除尘器内电场的电场线, 虚线为带负电粉尘的运动轨迹，所受电场力的大小关系正确的是A. Fp= FqB. Fp>FqC. Fpv F

3、qD.无法比较C Q处的电场线密，所以在 Q点所受电场力大，选项 C正确。4 .如图是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M接高压电源的正极， 金属板N接负极。金属板N上有两个等高的金属柱 A B, A为尖头，B为圆头。逐渐升高电源电压，当电压达到一定数值时，可看到放电现象。先产生放电现象的是（）避雷针模拟实验A. A金属柱B. B金属柱C. A B金属柱同时D.可能是A金属柱，也可能是 B金属柱A 根据导体表面电荷分布与尖锐程度有关可知，A金属柱尖端电荷密集，容易发生尖端放电现象，故选项 A正确。5 .请用学过的电学知识判断，下列说法正确的是（）A.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B.制作汽油桶的材料

4、用金属比用塑料好C.小鸟停在单根高压输电线上会被电死D.打雷时，待在汽车里比待在木屋里要危险B 由静电屏蔽的知识可知， A、D选项均错误；金属可以消除多余的静电， B项正确； 单根高压输电线上相距较近的两点之间电阻很小，因而电压较小，小鸟不会被电死，C选项错误。6 .如图所示，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为+Q的点电荷放在盒左边附近，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是 （）目.三曰ABC DC 金属盒内部由于处于静电平衡状态，因此内部每点的合电场强度都为0,即金属盒内的每一点，感应电荷产生的电场的电场强度都与点电荷+Q在那点产生的电场的电场强度大

5、小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷+Q的电场线重合，但方向相反。二、非选择题（14分）7.如图所示，在桌上放两摞书，把一块洁净的玻璃垫起来，使玻璃离开桌面2030 cmo在宽0.5 cm的纸条上画出各种舞姿的人形，用剪刀把它们剪下来，放在玻璃下面，然后用 一块硬泡沫塑料在玻璃上擦，就可以看到小纸人翩翩起舞了。为什么小纸人会翩翩起舞?(2)如果实验前用一根火柴把“跳舞区”烤一烤，实验效果会更好，此现象说明了什么?如果向“跳舞区”哈一口气，小纸人跳得就不活跃了，此现象说明了什么?答案(1)硬泡沫塑料与玻璃板摩擦后带上电荷，与纸人相互吸引。(2)说明在干燥环境中容易起电，其原因是干燥的空气

6、不会把摩擦后玻璃板上产生的电荷导走。(3)说明在潮湿的环境下，不易摩擦起电，因为潮湿的空气具有导电能力，把摩擦后玻璃板上产生的电荷导走了。等级过关练一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1 .如图所示，在一电场强度为 E的匀强电场中放有一个金属空心导体，图中a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点，则()16A. a、b两点的电场强度都为零B. a点的电场强度为零，b点的电场强度不为零C. a点的电场强度不为零，b点的电场强度为零D. a、b两点的电场强度都不为零A 处于静电平衡状态的导体，其内部场强为零，即Ea=0；由于静电屏蔽，球内空腔的场强也为零，则 m=0,选项A正确。2 .如

7、图所示，A为空心金属球，B为金属球，A B原来不带电，将另一带正电荷的小球C从A球开口处放入 A球中央，不接触A球，然后用手接触一下 A球，再用手接触一下 B球, 再移走C球，则()A. A球带负电荷，B球带正电荷B. A球带负电荷，B球不带电C. A B两球都带负电荷D. A、B两球都带正电荷B 首先带正电荷的小球 C从A球开口处放入 A球中央，根据静电感应现象可知，A球内表面带负电荷，外表面带正电荷。用手接触A相当于把A接地，由大地传导过来的电子与 A球外表面正电荷中和，使 A球外表面不带电，A球外表面电势为零，此时 A球对内起静电 屏蔽作用，A球内的电场不影响外部。用手接触 B时，无电荷

8、移动，B球不带电。当带正电 荷的C球从A球内移走后，A球内表面所带的负电荷移至外表面，所以此时A球带负电荷。由上述可知，选项 B正确。3 .（多选）如图所示的静电实验 （虚线框为金属网）能使左边验电器的金属箔张开的是ABCDAC 净电荷分布在导体的外表面，选项A正确，选项B错误；选项C中两个验电器接由于静电屏蔽，金属触，左侧验电器金属箔应张开，选项D中左边的验电器处于金属网中, 箔不会张开，选项 C正确，选项D错误。4 .处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，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，

9、 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，下列说法正确的是（）A.烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上B.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小C.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大D.同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越大C 在铝板和缝被针中间形成强电场，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，烟尘吸附电子带负电，而被吸附到铝板上，选项A错误；由于静电力做功，同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大，选项C正确，B错误；由于离铝板越近，电场强度越

10、小，同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越小，选项 错误。二、非选择题(本题共2小题，共26分)5. (12分)如图所示，长为l的金属杆原来不带电，在距其右端d处放一个电荷量为十q的点电荷。1-(i)金属杆中点处的电场强度为多少？(2)金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的电场强度为多大？解析(1)金属杆处于静电平衡状态，其内部场强处处为零。因此，金属杆中点处的 电场强度为0。(2)点电荷q在金属杆中点处产生的场强£点=昌=一kq，方向水平向左。由于杆中r ld+ 一2点处的场强为零，所以感应电荷在杆中点处产生的场强与点电荷在该处产生的场强大小相kq等，方向相反

11、，所以，感应电荷在杆中点处产生的场强大小E 感=E 点=2。ld+2答案(1)0(2)kq2ld十 一26. (14分)以煤作燃料的电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉，不仅浪费燃料，而且严重污染环境，利用静电除尘可以除去烟气中的煤粉。如图所示是静电除尘器的原理示意图，除尘器由金属管 A和悬在管中的金属丝 B组成，在A B上各引电极a、b接直流高压电源。假定煤粉只会吸附电子，而且距金属丝B越近场强越大。(1)试判断所接高压电源的极性;(2)试定性说明静电除尘器的工作原理;(3)设金属管A的内径r = 3 m,长为L=50 m,该除尘器吸附煤粉的能力4 3.5X10-4kg/(s-m 2),求其工

12、作一天能回收煤粉多少吨？(最后结果取三位有效数字)解析(1) a为正极，b为负极。(2)由于煤粉吸附电子带电，故将在电场作用下奔向电极，并吸附在电极上。(3)设一天回收煤粉的质量为 m,管内表面积S= 2 a rL。t=28.5 t 。DS- t 3.5 X 10 4X2X3.14 X3X50X86 400则 F=1 0001 000答案(1) a为正极，b为负极 (2)带电粒子在电场作用下奔向电极，并吸附在电极上(3)28.5 t会员升级服务第一拨清北季神马，有清华北大学霸方法论课；还有清华学雷向所有的父母亲述自己求学之路;衡水名校试卷悄悄的上珪了；扫qq领取官同不首发课程，很多人我没告诉他

13、喟！会员qq专享等你来撩.赠送：高中地理第五章4抛体运动的规律A组：合格性水平训练1 .(平抛运动的理解)关于平抛运动，下列说法正确的是 ()A.平抛运动是非匀变速运动B.平抛运动是匀速运动C.平抛运动是匀变速曲线运动D.平抛运动的物体落地时的速度可能是竖直向下的答案 C解析 做平抛运动的物体只受重力作用，产生恒定的加速度，是匀变速运动，其初速度与合外力不共线，是曲线运动，故平抛运动是匀变速曲线运动，A、B错误，C正确；平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，故落地时的速度是水平方向的分速度和竖直方向的分速度的合速度，其方向一定与竖直方向（或水平方向）有夹角，D错误。

14、2 .（平抛运动的理解）从离地面h高处投出 A B、C三个小球，A球自由下落，B球以 速度V水平抛出，C球以速度2v水平抛出，则它们落地时间 tA、tB、tc的关系是（不计空气 阻力）（）A. t A< t B< t C B . t A> t B> t CC. t A< t B= t C D . t A= t B= t C答案 D解析 平抛运动物体的飞行时间仅与高度有关，与水平方向的初速度大小无关，故tB=t C,而平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，所以tA=tB=tC, D正确。3 .（平抛运动规律的应用）（多选）两个物体做平抛运动的轨迹如图所示，设它们抛出的

15、初速度分别为va、vb,从抛出至碰到台上的时间分别为ta、tb,则（A. va > vbC. t a > t bD. t a< t b答案 AD12解析由题图知，hb> ha,因为h=2gt ,所以taVtb,又因为X=vot ,且Xa>Xb,所以 va >vb, A、D 正确。4 .（平抛运动规律的应用）如图所示，在同一竖直面内，小球 a、b从高度不同的两点, 分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间 t a和tb后落到与两抛出点水平距离相等的 P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是 （ ）.12 h= 2gt可知tbta,而小球a、b运动的水平A

16、正确。A. ta>tb, vaVvb B . ta>tb, va>vbC. taVtb, vaVvb D . taVtb, va>vb答案 A解析由于小球b距地面的高度小，由距离相等，由X=v0t可知，vaVvb。由此可知5 .（平抛运动规律的应用）（多选）物体以初速度V0水平抛出，若不计空气阻力，重力加速度为g,则当其竖直分位移与水平分位移相等时，以下说法中正确的是A.竖直分速度等于水平分速度B.瞬时速度大小为C.运动的时间为D.运动的位移大小为2 2v2g答案BCD解析由位移相等可知v0t =2,解得t=2；，又由于Vy=gt=2Vo,所以 V = vX + Vy=

17、5v0,s = x2+ y2=y2v0t =2、/2vo Z一，故A错误，日C、D正确。g6.（平抛运动规律的应用）斜面上有P、R & T四个点，如图所示，PR= RS= ST从P点正上方的Q点以速度v水平抛出一个物体，物体落于 R点，若从Q点以速度2v水平抛出一个物体，不计空气阻力，则物体落在斜面上的（）A. R与S间的某一点B. S点C. S与T间某一点D. T点答案 A解析 平抛运动的时间由下落的高度决定，下落的高度越高，运动时间越长。如果没有斜面，从 Q点以速度2v平抛，物体下落至与 R等高时，其位置恰位于 S点的正下方的一 点，但实际当中斜面阻碍了物体的下落，物体会落在R与S

18、点之间斜面上的某个位置，A项正确。7.（与斜面结合的平抛运动问题 ）两个相同高度的斜面倾角分别为 30°、60° ,两小球 分别由斜面顶端以相同水平速度 v水平抛出，如图所示，不计空气阻力，假设两球都能落在 斜面上，则分别向左、右两侧抛出的小球下落高度之比为（ ）A. 1 ： 2 B , 3 ： 1C. 1 ： 9 D , 9 ： 1答案 C解析 根据平抛运动的规律以及落在斜面上的特点可知，x=vt, y=；gt2, tan e =（分别将e为30。、60。代入可得两球平抛所经历的时间之比为1 ： 3,两球下落高度之比为1 ： 9, C正确。8.（与斜面结合的平抛运动问题）

19、跳台滑雪是勇敢者的运动，运动员在专用滑雪板上，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动极为壮观。设一位运动员由a点沿水平方向跃起，到山坡 b点着陆，如图所示。测得 a、b间距离L= 40 mq山坡倾角0 =30° ,山坡可以看成一个斜面。试计算（不计空气阻力，g取10 m/s2）：（1）运动员起跳后在空中从a至ij b飞行的时间;（2）运动员在a点的起跳速度大小。答案 （1）2 s （2）10 :3 m/s解析（1）运动员做平抛运动，其位移为 L,将位移分解，其竖直方向上的位移Lsin 01 . 2= ,gt解得t =2X40Xsin3010 水平方向

20、上的位移Lcos e =vct解得运动员在a点的起跳速度v°=10，3 m/s。B组：等级性水平训练9 .（综合）如图所示，从一根内壁光滑的空心竖直钢管A的上端边缘，沿直径方向向管 内水平抛入一钢球，球与管壁多次相碰后落地（球与管壁相碰时间不计）。若换一根等高但较粗的内壁光滑的空心竖直钢管B,用同样的方法抛入此钢球，则运动时间（）A.在A管中的球运动时间长B.在B管中的球运动时间长C.在两管中的球运动时间一样长D.无法确定答案 C度V0抛出一个小球，不计空气阻力,它落在斜面上B点所用的时间为2vosin 92votan 9A. B.C. g答案解析设小球落在B点时竖直速度为Vy速度与

21、水平方向的夹角为由推论知tan （3= 2tan 0 ,而且tan (3Vy ,一,所以 Vy=2votan 8 ,故 t =VoVy 2votan 0B正确。11.（与斜面结合的平抛运动问题）一水平抛出的小球落到一倾角为3的斜面上时，其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示。 则小球在竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比为（ 一 12tan b C. tornD.12tan (3解析 小球被抛出后，做平抛运动，与管壁发生碰撞，水平方向速度反向，竖直方向 速度不变，竖直方向仍然只受重力，做自由落体运动，小球的落地时间只取决于竖直高度,Co所以从同一高度水平抛出，小球在空中的运动时间不

22、会改变。故选A点，以水平速10 .（与斜面结合的平抛运动问题）如图所示，从倾角为 e的斜面上的答案 Dy解析 设小球在竖直方向下落的距离y与水平方向通过的距离x之比等于tan a ,即xtan a ,如图所示。又 tan 0 =r, tan 0 =2tan a ,所以 y=tan a 1 ° ,故 D正确。tan （3x2tan （312.（ 一般抛体运动问题）（多选）如图所示，水平地面上不同位置的三个小球斜上抛，沿 三条不同的路径运动最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响,下列说法正确的是（）A.沿路径1抛出的小球落地的速率最大B.沿路径3抛出的小球在空中运动的时间最长C.三个小球抛出的初速度竖直分量相等D.三个小球抛出的初速度水平分量相等答案 AC解析 根据运动的合成与分解，将初速度分解为竖直方向和水平方向的分速度，三个2Vy小球上升局度相同，根据 h=可知三个小球抛出的初速度竖直分量相等，故 C正确；由t 2gVy=片及对称性可知