课下巩固训练5 静电的防止与利用-【正禾一本通】2024-2025学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019）

[课下巩固训练(五)]　静电的防止与利用 __________________________________________________________________ (选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟) 【基础应用题】 1．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要安全 B．用几万伏的高压电电击在金属笼里的鸟，鸟会被电死 C．制作汽油桶的材料用金属比用塑料要好 D．打雷时待在汽车里比待在木屋里要危险 解析：选C。电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业，A错误；金属笼起到静电屏蔽的作用，所以不会对小鸟造成危害，B错误；因为塑料桶和汽油容易摩擦起电，产生的静电不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，而金属桶能将静电导出，避免事故发生，C正确；一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下，D错误。 2．(多选)关于尖端放电现象，下列说法正确的是(　　 ) A．避雷针避雷的原理是尖端放电能将云层中的电荷中和 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：ACD 3．(2024·上海嘉定期末)如图是一种新颖的“静电”绝缘纤维布制成的一次性医用口罩的面料构成示意图。其中熔喷层经驻极工艺，表面带有电荷，它能阻隔几微米的病毒。这种静电的阻隔作用属于(　　 ) A．静电感应 B．摩擦起电 C．静电吸附 D．静电屏蔽 解析：选C。静电能吸引轻小物体，含有病毒的飞沫靠近熔喷层时会被静电吸附在表面无法通过，从而起到隔离病毒的作用，这种静电的阻隔作用属于静电吸附，故C正确。 4．如图所示，用金属网把原来不带电的验电器罩起来，再使带正电的金属小球靠近验电器，在此过程中(　　 ) A．金属网的左侧感应出负电荷 B．验电器的箔片感应出正电荷 C．验电器的箔片不张开 D．金属网上的感应电荷在箔片处产生的电场强度为零 解析：选C。带正电的金属小球靠近金属网右侧，右侧感应出负电荷，左侧感应出正电荷，A错误；金属网内部处于静电平衡状态，所以验电器的箔片没有感应电荷产生，箔片不张开，B错误，C正确；金属网内部处于静电平衡状态，箔片处的电场强度为零，即金属网上的感应电荷在箔片处产生的电场强度与金属小球在该处产生的电场强度等大、反向，D错误。 5．有一接地的导体球壳，如图所示，球心处放一点电荷q，达到静电平衡时，则(　　 ) A．点电荷q的电荷量变化时，球壳外电场随之改变 B．点电荷q在球壳外产生的电场强度为零 C．球壳内空腔中各点的电场强度均为零 D．点电荷q与球壳内表面的电荷在壳外的合电场强度为零 解析：选D。达到静电平衡后，由于球壳接地，所以球壳外没有电荷，球壳外的电场为零，不随q的变化发生变化，A错误；球壳内表面带有与q电性相反的电荷，达到静电平衡状态后，q与球壳内表面的电荷在壳外的合电场强度为零，但空腔中各点的电场强度并不为零，q单独在球壳外产生的电场强度不为零，故B、C错误，D正确。 【综合提升题】 6．(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 解析：选AD。避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施，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，A正确，B错误；由于电荷更容易集中到尖端，则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，C错误。 7．静电复印是静电现象的一种应用。其中心部件是一个硒鼓，硒在没有光照射时是很好的绝缘体，受到光照后会立刻变为导体。工作时，先将硒鼓接地，并充电使其表面带上正电荷，然后通过光学系统的工作，将原稿上的字迹投影在硒鼓表面，如图所示。硒鼓上字迹的静电潜像是没有光照射到的地方，即原稿字迹的影，则硒鼓表面的带电情况是(　　 ) A．静电潜像部分将保持正电荷，其余部分正电荷被导走 B．静电潜像部分将出现负电荷，其余部分正电荷被导走 C．静电潜像部分正电荷被导走，其余部分将保持正电荷 D．静电潜像部分负电荷被导走，其余部分将保持正电荷 解析：选A。由题意可知，当硒鼓充电以后，经过光照处理，照光的部分电荷就会被中和，而文字、图像等遮光的地方，电荷不会被中和，故A正确。 8．如图所示，接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电荷量为Q，到球心的距离为r，静电力常量为k，则该金属球上感应电荷在球心O处产生的电场强度大小为(　　 ) A．k B．k C．0 D．k 解析：选D。由于静电平衡，导体内部电场强度E内＝0是外加电场的电场强度E和感应电荷电场强度E′叠加的结果，即金属球上感应电荷在某点产生的电场强度与点电荷Q在该点的电场强度大小相等、方向相反，所以E感＝k，故D正确。 9．(2024·浙江丽水检测)如图所示，在原来不带电的空心金属球壳外面放置一个正电荷。A、B、C三点分别位于球壳外部、球壳实体中和球壳空腔内。当球壳处于静电平衡状态时，下列说法正确的是(　　 ) A．A点的电场强度小于B点的电场强度 B．B点的电场强度小于C点的电场强度 C．由于静电平衡，C点的电场强度等于0 D．由于静电感应，球壳内表面感应出电荷 解析：选C。A点处于点电荷的电场中，所以A点的电场强度不等于零，金属空心导体放在点电荷的电场中，出现静电感应现象，最终处于静电平衡状态，导体内部的电场强度处处为零，所以B、C两点的电场强度都为零，则EA＞EB＝EC，故A、B错误，C正确；球壳处于静电平衡时，左侧表面感应出负电荷，右侧表面感应出正电荷，其内表面不带电，故D错误。 10．如图所示，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 解析：选B。带正电荷的小球C从A球开口处放入A球中央时，A球内表面感应出负电荷，外表面感应出正电荷，当用手接触A球(相当于把A接地)时，由大地传导过来的电子与A球外表面的正电荷中和，使A球外表面不带电，此时A球对外部起静电屏蔽作用，A球内的电场不影响外部。再用手接触B时，无电荷移动，B球不带电。当把C球从A球内移走后，A球内表面所带的负电荷重新分布到外表面，此时A球带负电荷，综上可知，B正确。 【创新拔高题】 11．(多选)如图所示为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内的空气电离，电离出的电子在静电力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了。就此示意图，下列说法正确的是(　　 ) A．N接电源的正极 B．M接电源的正极 C．电场强度EB＞EA D．电场强度EB＜EA [创新空间]静电应用的几个方面 (1)利用导体处于静电平衡状态时电场强度的特点，如静电屏蔽； (2)利用导体表面的电荷分布与外表面的形状有关，如尖端放电； (3)利用静电可以吸引轻小物体或带电微粒，如静电复印。 解析：选AC。电子附着在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉若能吸附在管壁上，说明管壁带正电荷，因此可知N接电源正极，A正确，B错误；金属棒与金属管可看成圆柱电极与圆环电极，其内部电场线分布情况如图所示， 由图可知金属棒附近的B点处电场线较密，而靠近金属管壁的A点处电场线较疏，故B处电场强度比A处电场强度大，即EB＞EA，C正确，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$