第九章 4 静电的防止与利用-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册作业与测评word（人教版2019）

4．静电的防止与利用 典型考点一　静电平衡 1．在点电荷－Q的电场中，一金属球处于静电平衡状态，A为球内一点，B为球外表面附近一点，则球上感应电荷在A点和B点所激发的附加场强EA′和EB′的方向在下列四个选项对应的图中最有可能正确的是(　　) 答案　C 解析　金属球处于静电平衡状态，则金属球内部电场强度处处为零，点电荷－Q在A点产生的电场强度和感应电荷在A点激发的电场强度等大反向，点电荷－Q在A点产生的电场强度方向是从A点指向－Q，因此，金属球上感应电荷在A点激发的电场强度EA′从－Q指向A点；处于静电平衡状态的导体，其外表面任一点的电场强度方向必定跟该点处外表面的切面垂直，否则该处的电荷会移动，不处于静电平衡状态，所以球外表面附近B点的电场线垂直于金属球表面，如图所示，根据电场叠加原理，可知金属球上感应电荷在B点所激发的附加场强EB′的方向在α角度范围内都是有可能的。结合以上分析可知，C正确。 典型考点二　静电平衡时导体上电荷的分布规律 2.某一静电实验装置如图所示，验电器A不带电，验电器B的上面安装一个几乎封闭的金属圆筒C，并且B内的金属箔片是张开的，现手持一个带绝缘柄的金属小球D，使D接触C的内壁，再移出与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电，这个实验说明了(　　) A．C是不带电的 B．C的内部是不带电的 C．C的外部是不带电的 D．C的内部场强不为零 答案　B 解析　与金属圆筒相连的验电器B的金属箔片是张开的，说明C是带电的，A错误；手持一个带绝缘柄的金属小球D，使D接触C的内壁，再移出与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电，说明了金属圆筒C的内部是不带电的，电荷分布在外侧，B正确，C错误；C处于静电平衡状态，内部的电场强度处处为零，D错误。 典型考点三　尖端放电 3．下列说法不正确的是(　　) A．避雷针利用了尖端放电的原理 B．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形 C．验电器的金属杆上端固定一个金属球而不是做成针尖状，这是为了防止尖端放电 D．为了避免因尖端放电而损失电能，高压输电导线表面要尽量光滑 答案　B 解析　避雷针利用了尖端放电的原理，所以避雷针的顶端是尖锐的针状，A正确，B错误；验电器的金属杆上端固定一个金属球而不是做成针尖状，这是为了防止尖端放电，C正确；高压输电导线表面要尽量光滑，是为了避免因尖端放电而损失电能，D正确。本题选说法不正确的，故选B。 典型考点四　静电屏蔽及其应用 4．(多选)如图所示，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，能起到屏蔽外电场或内电场作用的是(　　) 答案　ABD 解析　A图中，由于金属壳发生静电感应，达到静电平衡时内部场强为零，金属壳起到屏蔽外电场的作用，A正确；B图中金属壳同大地连为一体，同A一样，金属壳起到屏蔽外电场的作用，B正确；C图中电荷会引起金属壳内外表面带电，外表面电荷会在壳外空间中产生电场，即金属壳不能起到屏蔽内电场或外电场的作用，C错误；D图中，将金属壳接地后，外表面不带电，在壳外不产生电场，金属壳起屏蔽内电场的作用，D正确。 5．下列与静电屏蔽无关的是(　　) A．避雷针的顶端做得很尖细 B．用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙 C．超高压带电作业的工作人员穿戴的工作服用包含金属丝的织物制成 D．电视闭路线芯外常包有一层金属网 答案　A 解析　避雷针应用的是尖端放电的原理，B、C、D三项均是利用了金属网对内部的静电屏蔽作用。 典型考点五　静电吸附 6．(多选)如图是某款家用空气净化器及其原理示意图，污浊空气通过过滤网后尘埃带电。图中充电极b、d接电源负极，集尘极a、c、e接电源正极(接地)。下列说法正确的是(　　) A．通过过滤网后空气中的尘埃带负电 B．尘埃在被吸附到集尘极e的过程中动能增大 C．c、d两个电极之间的电场方向竖直向上 D．尘埃被吸附到集尘极a的过程中所受静电力做负功 答案　AB 解析　尘埃经过过滤网后被集尘极吸引，而集尘极接电源正极，所以尘埃带负电，故A正确；尘埃在被吸附到集尘极a、e的过程中所受静电力做正功，动能增大，故B正确，D错误；因为充电极b、d接电源负极，集尘极a、c、e接电源正极，所以c、d两个电极之间的电场方向竖直向下，故C错误。 1．(多选)随着人们生活水平的提高，各种家用电器日益走入我们的居家生活，而家用电器所产生的静电会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰。由于老年人的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素，因此老年人更容易受静电的影响。心血管系统本来就有各种病变的老年人，静电更会使病情加重。过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽。我们平时生活中应当采取措施，有效防止静电，下列方法可行的