9.4 静电的防止与利用 课时作业-高中物理人教版（2019）必修第三册

9.4静电的防止与利用课时作业一、单选题1．金属球壳原来带有电荷，而验电器原来不带电，如图所示。现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连，验电器的金属箔（）A．不会张开B．一定会张开C．先张开后闭合D．可能会张开2．如图，将原来不带电与大地绝缘的导体静置于带正电的点电荷Q所形成的电场中，A、B两点在其表面，C点在其内部，达到静电平衡时，以下正确的是（）A．A点一侧表面带正电B．感应电荷在C点产生的电场为零C．感应电荷在C点产生的场强大小等于点电荷在C点产生场强的大小D．若用手触摸一下导体，放手后导体将不带电3．关于静电，下列说法错误的是（）A．电子打火机点火时利用了火花放电B．复印机是利用静电的吸附作用工作的C．由于汽车是金属的雷雨天待在车旁比车内安全D．三条高压输电线上方的两条接地导线起到静电屏蔽作用4．如图所示，运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地上，这样做的目的是（）A．发出声音，引起路人注意B．减缓车速，保证行车安全C．把静电引入大地，避免因放电引起爆炸D．与地面发生摩擦，在运输车上积累电荷5．下列说法正确的是（）A．在加油站给汽车加油时，可以接打移动电话B．摩擦起电不能创造电荷C．如果有人触电倒地，应该抱住他的腰部将他拖到安全的地方D．油罐车在车后增加一条接地的铁链，是为了把地上的电荷导入油罐增加油罐的带电量6．如图所示，在超高压带电作业中，电工所穿的高压工作服内有编织的铜丝，这样做的目的是（）A．铜丝编织的衣服不易拉破B．铜丝电阻小，对人体起到保护作用C．电工被铜丝衣服所包裹，使衣服内场强为零D．电工被铜丝衣服所包裹，使衣服内电势为零7．2021年5月18日，国家电网检修人员在世界最高电压等级千伏吉泉线上，首次成功实施直升机吊索法带电作业。直升机带电作业是利用直升机直接或通过绝缘绳索等间接方式将作业人员运载至线路故障位置开展带电检修的技术方法，具有快捷、高效、技术含量高等特点。请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（）A．电工被铜丝纺织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用B．直升飞机内存在很强的电场C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死D．铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用8．在气候干燥的秋冬季节，当手指靠近金属门把手时，有时突然有一种被电击的感觉，这是静电现象。这是因为运动摩擦使身体带电，当手指靠近门把手时，二者之间形成的放电现象。放电前，若手指带负电，有关金属门把手的两端被感应带电的情况，下列图中标示正确的是（）A． B．C． D．9．如图所示的高压输电线路，在铁塔的顶端还有两条导线（图中箭头所指），它们与大地相连，这两条导线的主要功能是（）A．输送电能 B．各变电站之间通讯C．连接各铁塔，使铁塔更稳固 D．预防雷电击中下方的输电线10．如图所示是静电除尘装置示意图，装置的外壁连接高压电源的正极，中间的金属丝连接负极。将混浊气体通入该装置时，气体中的粉尘会不断向筒壁积累，最后在重力作用下坠落在筒底。在该装置除尘的过程中，下列说法不正确的是（）A．粉尘由于吸附作用而带上正电荷B．粉尘由于吸附了电子而带上负电荷C．带电粉尘在静电力作用下飞向筒壁D．筒壁与中间金属丝之间存在强大的静电场11．下列说法中正确的是（）A．一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变B．为防止静电危害，印染车间应该保持足够的干燥C．电荷的运动轨迹与电场线一定重合D．电场中某点的电场强度与正电荷受力方向相同，当该点放置负电荷时，场强反向12．关于静电的防止与利用，下列说法正确的是（）A．由于尖端效应，高压输电线表面要很光滑，才能避免因尖端放电而损失电能B．给病人做麻醉的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品，可防止手术事故C．避雷针是利用了静电的尖端效应制作的，通常把避雷针顶端设计成球形是为了美观D．飞机上的着地轮用绝缘橡胶做轮胎，是为了避免发生放电现象，保证飞机和乘客的安全二、多选题13．如图所示，带负电的点电荷旁有一接地大金属板，A为金属板内的一点，B为金属板左侧外表面上的一点，下列关于金属板上感应电荷在A点和B点的场强方向判断正确的是(

)A．感应电荷在A点的场强沿E1方向B．感应电荷在A点的场强沿E2方向C．感应电荷在B点的场强可能沿E3方向D．感应电荷在B点的场强可能沿E4方向14．静电给人们带来很多方便，但有时也带来很多麻烦，甚至造成危害，下列情况属于静电带来的麻烦的是（）A．印刷厂里，纸张之间摩擦带电，会使纸张吸附在一起，给印刷带来麻烦；B．印染厂里染织物上带静电，会吸附空气中的尘埃，使印染质量下降；C．制药生产中，由于静电吸引尘埃，使药品达不到预定纯度。D．接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面完成喷漆工作15．如图所示，真空中有一半径为R、电荷量为＋Q的均匀带电球体，以球心O为坐标原点，沿半径方向建立x轴，P点为球面与x轴的交点．已知均匀带电球体，x≥R处的电场分布与电荷量全部集中在球心时相同，而均匀带电球壳内部电场强度处处为零．k为静电力常量，则(

)A．球内部各点的电势相等B．球内部的电场为匀强电场C．x轴上各点中，P点场强最大D．x轴上x1（x1<R）处场强大小为三、解答题16．如图所示，在不带电的半径为R的导体球附近一点A处，从无限远处移来一点电荷，点电荷的电荷量为q，若A点到球面的距离为L，当达到静电平衡时，导体球上的感应电荷在球心O处产生的场强的大小等于多少？其方向如何？17．如图所示，点电荷A和B带电荷量分别为＋3.0×10－8C和－2.4×10－8C，彼此相距6cm。若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1cm的金属球壳，求球壳上感应电荷在O点处产生的电场强度。（静电力常量）参考答案：1．B【详解】验电器的小金属球与空心金属球壳用导线连接，不论是连在球壳内部或是外边，效果都一样，即都使两者成为一个共同的导体。达到静电平衡状态时，其净电荷由于静电斥力作用，尽可能远离，故都分布在导体的外表面上，验电器在金属球壳的外面，所以验电器的小金属球带电，验电器的金属箔会张开角度，B正确，ACD错误。故选B。2．C【详解】A．静电感应时，导体离场源的近端感应异种电荷，远端感应同种电荷，A点一侧属于近端则表面带负电，故A错误；BC．静电平衡后，感应电荷在C点产生的场强和点电荷在C点产生场强等大反向，而C点的总场强为零，故B错误，C正确；D．若用手触摸一下导体，只有导体近端带负电荷，远端在地球带正电，放手后导体将只带负电，故D错误；故选C。3．C【详解】A．电子打火机点火时是利用了放电原理，A正确；B．复印机是利用静电的吸附作用工作的，B正确；C．电交加的时候，大家最好留封闭的车厢内，关好门窗，防止雷电入侵，C错误；D．野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线的上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，免遭雷击，D正确。故选C。4．C【详解】汽车行驶时，油罐中的汽油随车的振动摩擦起电，如果不及时的将这些静电倒走，一旦出现放电现象，就会发生爆炸事故。拖地铁链使油罐表面与大地相连，使油罐罐体中的电荷不断地中和，不致造成放电产生火花引起油罐爆炸。故C正确，ABD错误。故选C。5．B【详解】A．在自助加油站给汽车加油时，禁止接打移动电话，避免因接打移动电话产生的静电火花引起火灾，故A错误；B．根据摩擦起电的本质以及电荷守恒定律可知，摩擦起电的不能创造电荷，故B正确；C．发现有人触电后，应立即用绝缘体把触电人拉离电线，不能直接抱住他的腰部拖到安全的地方，故C错误；D．油罐车在车后增加一条接地的铁链，是为了把油罐车运动过程中产生的静电导走，故D错误。故选B。6．C【详解】屏蔽服的作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害，等电位说明电势相等而不是等于0，等电势时电势差为0，电场强度为0。故选C。7．A【详解】AD．屏蔽服作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害，与铜丝的厚度没有关系，所以A正确，D错误；B．直升飞机由金属制成，内部场强为零，所以B错误；C．小鸟的两只脚之间的距离很小，所以小鸟的两只脚之间的电压也很小，所以不会对小鸟造成危害，所以C错误。故选A。8．D【详解】放电前，若手指带负电，根据电荷间的相互作用规律可知门把手靠近手指一端带正电，远离手指一端带负电。故选D。9．D【详解】实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽作用。两条导线与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，使其免遭雷击。故选D。10．A【详解】AB．装置的外壁连到高压电源的正极，中间的金属丝连到负极，粉尘向正极运动，可知粉尘吸附电子后带负电．故A错误，B正确；C．筒壁与中间金属丝之间存在强大的静电场，粉尘向正极运动，可知粉尘是在静电力作用下飞向筒壁．故C正确；D．装置的外壁连到高压电源的正极，中间的金属丝连到负极，因此筒壁与中间金属丝之间存在强大的静电场．故D正确．此题选择不正确的选项，故选A。11．A【详解】A．根据电荷守恒定律，一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变，A正确；B．为防止静电危害，印染车间应该保持空气湿润，B错误；C．电荷受力的方向沿着电场线或逆着电场线，但运动方向不一定与电场线重合，比如电子绕正的点电荷做匀速圆周运动时，运动方向与电场线垂直，C错误；D．电场强度的方向是由电场本身的性质决定的，与试探电荷无关，因此放置负电荷时，场强方向不变，D错误。故选A。12．A【详解】A．由于尖端效应，高压输电线表面要很光滑，才能避免因尖端放电而损失电能，故A正确；B．绝缘性能良好的化纤制品制成的衣服不能及时把静电导入大地，容易造成手术事故，故B错误；C．避雷针是利用了静电的尖端效应制作的，故避雷针必须做成针状，不能做成球形，故C错误；D．飞机上的着地轮是用导电橡胶做轮胎的，不是用绝缘橡胶做轮胎的，故D错误。故选A。13．BC【分析】考查静电感应中导体电势处处相等，内部电场强度为零，理解合电场强度求解的方法，掌握矢量合成法则．【详解】AB．金属内部场强为0，点电荷在A点场强方向为，感应电荷的场强为，二者叠加后才能为0，故A错误，B正确．CD．B点十分靠近金属板，可认为是在金属板上，那么B点合场强方向应垂直金属板向外，而源电荷引起的分场强指向负电荷，合场强分解，一个方向指向负电荷，一个方向则可能为题目所给的方向，故C正确，D错误．14．ABC【详解】A．纸张之间摩擦带电，会使纸张吸附在一起，给印刷带来麻烦，属于静电带来的麻烦，A正确；B．染织物上带静电，带电体吸引轻小物体，会吸附空气中的尘埃，使印染质量下降，属于静电带来的麻烦，B正确；C．制药生产中，由于静电吸引尘埃，使药品达不到预定纯度，属于静电带来的麻烦，C正确；D．接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面完成喷漆工作是利用异种电荷相互吸引的特点，不是静电带来的麻烦，D错误。故选ABC。15．CD【详解】球以内某点的电场强度，根据，联立，可得画出E—x图像A．根据U=Ed可知E—x图线与x轴所围的面积表示电势差，球内各点的电势不相等。故A错误；B．由图象可知，球内部的电场为非匀强电场。故B错误；C．由图