第9章 第4节 静电的防止与利用（Word练习）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中物理必修第三册（人教版2024）

第4节　静电的防止与利用 课后·限时作业 （建议用时：40分钟） （见学生用书P147） [基础题组练] 题组一　静电平衡 1.矩形金属导体处于正点电荷Q产生的电场中，静电平衡时感应电荷产生的电场在导体内的电场线分布情况正确的是 （　　） A　　　　　　　B C　　　　　　　D A　解析导体处于静电平衡状态时，导体内部电场强度处处为0，感应电荷在导体内部某处产生的电场与场源电荷Q在此处产生的电场场强大小相等，方向相反，选项A正确，B、C、D错误. 2.（多选）如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B.下列实验方法中能使验电器箔片张开的是 （　　） A.用取电棒C（带绝缘柄的导体棒）先跟B的内壁接触一下后再跟A接触 B.用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触 C.用绝缘导线把验电器A跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒C与B的内壁接触 D.使验电器A靠近B BCD　解析选项A中取电棒先和B的内壁接触后，由于B的内壁本身没有电荷，所以再接触A时验电器箔片不张开；选项B中可以使C球带电，从而使A带电；选项C中实际上是将验电器A和B连成了一个导体，A在外面故带电；选项D是感应起电，选项B、C、D正确. 题组二　尖端放电　静电屏蔽 3.（多选）如图所示是闪电击中广州塔的画面，广州塔的尖顶是一避雷针，雷雨天气时，底端带负电的云层经过避雷针上方时，避雷针尖端放电形成瞬间强电流，乌云所带的负电荷经避雷针导入大地，在此过程中，下列说法正确的是 （　　） A.云层靠近避雷针时，针尖感应出正电荷 B.云层靠近避雷针时，针尖感应出负电荷 C.避雷针尖端附近的电场强度比避雷针底端附近的电场强度小 D.避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施 AD　解析避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施，选项D正确；根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知底端带负电的云层靠近避雷针时，针尖感应出正电荷，选项A正确，B错误；由于电荷更容易集中到尖端，从而避雷针尖端附近的电场强度比避雷针底端附近的电场强度大，选项C错误. 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 （　　） 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　解析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，选项A正确. 5.如图所示，把原来不带电的金属壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不与B接触，达到静电平衡后，则 （　　） A.B的空腔内电场强度为零 B.B不带电 C.B的外表面带正电 D.B的内表面带负电 D　解析因为金属壳的外表面接地，所以外表面没有感应电荷，只有内表面有感应电荷分布，且由于A带正电，B的内表面带负电，选项D正确，B、C错误；B的空腔内有带正电的小球A产生的电场和金属壳内表面感应电荷产生的电场，所以空腔内电场强度不为零，选项A错误. 题组三　静电吸附 6.（多选）静电的应用有多种，如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等，它们依据的原理都是让带电的物质粒子在电场力作用下奔向并吸附到电极上，静电喷涂的原理如图所示，则以下说法正确的是 （　　） A.在喷枪喷嘴与被喷涂工件之间有一强电场 B.涂料微粒一定带正电 C.涂料微粒一定带负电 D.涂料微粒可以带正电，也可以带负电 AC　解析静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用下被吸附到工件上，而达到喷涂的目的，选项A正确；由题图知，待喷漆工件带正电，所以涂料微粒应带负电，选项C正确. 7.如图为静电除尘器除尘原理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电，在静电力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘的目的，下列表述正确的是 （　　） A.到达集尘极的尘埃带正电荷 B.电场方向由放电极指向集尘极 C.带电尘埃所受静电力的方向与电场方向相同 D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受静电力越大 D　解析由于集尘极与电源的正极连接，尘埃在静电力作用下向集尘极迁移并沉积，说明到达集尘极的尘埃带负电，选项A错误；电场方向由集尘极指向放电极，选项B错误；尘埃带负电荷，在电场中受静电力的方向与电场方向相反，选项C错误；根据F＝qE可知，同一位置带电荷量越多的尘埃所受静电力越大，选项D正确. [能力提升练] 8.下列关于几幅图说法正确的是 （　　） A.图甲验电器金属杆上端固定的金属球不能做成针尖状 B.图乙中电子点火器放电极是球形的 C.图丙中话筒线外包的金属外衣是为了增强它的强度 D.图丁中高压输电线上方两条导线是用来输电的 A　解析图甲中验电器的金属杆上端做成球形，是防止出现尖端放电现象，选项A正确；图乙中燃气灶点火器的放电电极做成了针形，是利用尖端放电现象，选项B错误；图丙中话筒线外包的金属外衣利用了静电屏蔽，致使电话线不受外界干扰，选项C错误；图丁中高压输电线上方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，是用来保护高压线，选项D错误. 9.下列做法中，为了防止静电危害的是 （　　） A.高大建筑物顶部安装避雷针 B.家用电器如洗衣机、电脑等外壳接有地线 C.使用电器时不能超过其电压或电流的额定值 D.手机一般都带有天线（有的手机为了美观设计为内置天线） A　解析避雷针避雷是中和云层中的异种电荷，及时消除云层与地面的电势差，属于静电的防止，选项A正确；家用电器如洗衣机、电脑等外壳接有地线是利用地线将外壳所带的电导入地下，与静电的防止无关，选项B错误；使用电器时不能超过其电压或电流的额定值，是为了避免电流过大烧坏电器，与静电的防止无关，选项C错误；手机带有天线是为了更好地接受或发射信号，与静电的防止无关，选项D错误. 10.关于静电及其应用，下列说法正确的是 （　　） A.处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0 B.处于静电平衡状态的导体，其表面没有电荷 C.避雷针就是利用静电屏蔽实现了避免建筑物遭到雷击 D.超高压带电作业的工作服要用包含金属丝的织物制成，这是利用了尖端放电保证安全 A　解析导体处于静电平衡状态时，在导体内部任意一点，感应电荷产生的附加电场与外部电场的大小相等，方向相反，此时导体的内部场强处处为0，选项A正确；导体处于静电平衡状态时，电荷只分布在导体的外表面，且整个导体是一个等势体，选项B错误；当带电云层靠近建筑物时，由于越尖的地方的电场强度越强，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击，其原理为尖端放电，选项C错误；超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成的，这种工作服叫屏蔽服，其作用是在穿用后，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，其原理是静电屏蔽，选项D错误. 11.将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端，用粗导线与埋在地下的金属板连接，就构成为　　　　　；当带电的雷雨云接近建筑物时，利用　　　　　原理，这些电荷会不断向大气释放，达到避免雷击的目的. 解析将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端，用粗导线与埋在地下的金属板连接，就构成为避雷针；当带电的雷雨云接近建筑物时，由于静电感应，金属棒带上与云层电性相反的电荷，通过尖端放电，这些电荷不断向大气释放，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的. 答案避雷针　尖端放电 学科网（北京）股份有限公司 $$