课时作业5 静电的防止与利用-【志鸿优化训练】2025-2026学年高中物理必修第三册(人教版)

课时作业5 静 A级基础巩固练 1.静电现象在生活中有很广泛应用，下列选项 中属于应用静电现象的是() A.印刷厂里的空气保持适当的湿度 B.油罐车车尾拖着一条铁链 C.汽车喷漆时给油漆和汽车带上电荷 D.地毯里夹杂着很细的金属丝 2.小明同学在国庆旅游坐飞机时发现飞机尾 翼尖端处有些很细的针，通过查阅资料知 道，这些细针被称为静电释放器或放电刷。 如图所示，这些细针的功能最有可能的是 ) A.扰乱空气流 B.飞机机身结构需要 C.发射与地面飞机场联系的电磁波 D.释放飞机高速飞行与空气摩擦时产生的 静电 3.空气净化器及其原理示意图如图所示。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)。下列表述正确的是() 净化空气 污 独空 -e 过滤网a、c、e为集尘极 b、d为充电极 活性炭过滤器 19 电的防止与利用 A.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向 相同 B.尘埃被吸附到集尘极a的过程中所受电 场力做负功 C.c、d两个电极之间的电场方向竖直向上 D.尘埃在被吸附到集尘极e的过程中动能 增大 4.如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导 体放在正电荷形成的电场中，导体处于静电 平衡时，下列说法错误的是( =(AB) A.A、B两点电场强度相等，且都不为零 B.枕形导体内的自由电子不再发生定向 移动 C.正电荷在A点产生的电场强度大于B点 D.当开关S闭合后，A、B两点的电场强度 为零 5.如图所示，人站在圆形金属笼内，与10万伏 直流高压电源相连的导体棒靠近笼外侧时， 导体棒顶端与笼之间产生巨大的火花，但笼 内的人却毫发无损。若将不带电的圆形金 属笼置于水平向右的匀强电场中，此时笼 内、外电场线分布可能正确的是() 6.武当山主峰上有一座金殿，常出现雷火炼殿 的奇观：在雷雨交加时，屋顶常会出现盆大 的火球，来回滚动。雨过天晴时，大殿屋顶 金光灿灿，像被重新炼洗过一般，如图所示。 下列说法正确的是( ) A.金殿是由绝缘体构成的 B.金殿顶部肯定很少有带尖的结构，不易 放电 C.出现雷火炼殿现象时，大殿内会产生很强 的电场 D.金殿如果安装了避雷针，雷火炼殿现象仍 会经常出现 B级》综合提升练 7.如图所示，绝缘金属球壳的空腔M内、外各有 一小球N和Q,下列说法不正确的是( ) M N A.若Q、M不带电，M不接地，则N带电时， Q上无感应电荷 B.若Q、M不带电，M接地，则N带电时，Q 上无感应电荷 C.若Q、N不带电，M不接地，则Q带电时， N上无感应电荷 D.若Q、N不带电，M接地，则Q带电时，N 上无感应电荷 8.如图，A点固定一个带正电的点电荷，将一 个不带电的金属球壳移到A点附近并固定， O为球壳球心，在过A、O两点的直线上有 B、C两点，两点均在球壳内且到O点的距离 相等，开始时开关K断开，下列说法正确的 是( 19 A.在感应电荷的电场中，B、C两点的场强 大小相等 B.在感应电荷的电场中，B点的场强比C点 的场强大 C.将开关K闭合，感应电荷在B点产生的 场强变大 D.将开关K闭合，感应电荷在C点产生的 场强变小 8=2X10-×10N=4y3×102N,B错误：小球可以 ③ 3 视为点电荷，可以用F=qE计算电场力，D错误。故 选C。 7.答案：(1)0.4kg(2)5m/s(3)4.35m 解析：(1)物体刚好静止在桌面上时，受力分析，如图 所示 Eg mg 由力的平衡条件可得 Eq=mgtana 则小球的质量为 m=Eg=0.4kg。 gtana (2)轻绳剪断后，物体先沿水平桌面向右做匀加速直 线运动，由牛顿第二定律可得 Eq-umg=mai 解得 a1=5m/s2 物体运动到桌面边缘的速度为，根据运动学公式 可得 v=2a1x 解得 v=5m/s。 (3)物体离开桌面后，水平方向做匀加速直线运动，竖 直方向做自由落体运动，物体从离开桌面到落地的时 间为t,则由 解得 t=0.6s 水平方向上有 Eg=maz 解得 a2=7.5m/s2 所以有 1 xo-o+2al 解得 xo=4.35m。 3 课时作业5静电的防止与利用 应电荷；若M接地，Q产生的电场不会影响N,N上 1.C使印刷厂里的空气保持适当的湿度，油罐车车尾 无感应电荷，C错误，D正确。故选C。 装有一条拖在地上的铁链，地毯里夹杂着很细的金属 8.B处于静电平衡时，导体内部场强处处为零，点电 丝，都是防止静电的危害，A、B、D错误；静电喷漆时 荷在B点产生的场强比在C点产生的场强大，因此 给油漆和汽车带上电荷，是利用静电完成了喷漆作 感应电荷在B点产生的场强比在C点产生的场强 业，是静电的应用，C正确。故选C。 大，A错误，B正确；将开关闭合，点电荷在B、C两点 2.D飞机高速飞行时与空气摩擦产生静电，电荷在越 产生的场强不变，感应电荷在B、C两点产生的场强 尖锐的地方分布越多，可以通过尖端放电将静电释放 不变，C、D错误。故选B。 出去。故选D。 课时作业6电势能和电势 3.D图像可知尘埃经过过滤网后被正极吸引，所以尘 1.B静电力做功与路径无关，只与电荷在电场中的 埃带负电，带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相 始，未位置有关，故在电场中移动电荷，路径不同，静 反，A错误；尘埃被吸附到集尘极α的过程中所受电 电力做的功可能相同，A错误，B正确；静电力对电荷 场力做正功，B错误；因为充电极b、d接电源负极，集 做正功，电荷的电势能减小，C错误；电荷在电场中的 尘极a、c、e接电源正极，所以c、d两个电极之间的电 位置发生了变化，静电力对电荷不一定做功，比如在 场方向竖直向下，C错误；尘埃在被吸附到集尘极e 等势面上移动电荷，静电力就不做功，D错误。故 的过程中电场力做正功，动能增大，D正确。故选D。 选B。 4.A导体处于静电平衡状态，导体是一个等势体，导 2.C细杆转的过程中，正电荷受力的方向向右，位移 体内部电场强度处处为零，导体内的自由电子不再发 的方向也向右，电场力对它做正功，大小为W1= 生定向移动，A错误，B正确；A点离正电荷较近，故 qE。负电荷受力的方向向左，位移的方向也向左， 正电荷在A点产生的电场强度较大，C正确；当开关 电场力对它也做正功，大小为W2一qE1。电场力对 S闭合后，电子从大地沿导线向导体移动，导体内部 两小球所做的功为W=W1十W,=2gEl。故选C。 电场强度处处为零，D正确。故选A。 5.C根据静电屏蔽的特点可知，金属笼内电场强度为 3.D若该电场为匀强电场，则有c=十型=6V, 2 零，金属笼左侧外表面感应出负电荷，右侧外表面感 但实际该电场为点电荷电场，所以c点的电势不为 应出正电荷，金属笼为等势体，电场线与金属笼表面 6V,A错误；根据沿电场方向电势降低，可知离正点 垂直。故选C。 电荷越近电势越高，所以b点离正点电荷的距离小于 6.B雷雨天气时，金殿上空聚集大量电荷，金殿是一 个优良导体，由于静电屏蔽作用，大殿内的场强为零， 口点离正点电荷的距离，根据E-9可匆知a点场强小 A、C错误；金殿顶部如果有较多带尖的结构，尖端放 于b点场强，B错误；根据E。=q9由于不清楚试探电 电效果明显，则无法观测到雷火炼殿现象，因此可以 荷的正负，所以无法判断电荷在a处的电势能与在b 断定金殿顶部肯定很少有带尖的结构，不易放电，B 处的电势能大小关系，C错误；在c点静止释放一点 正确；金殿如果安装了避雷针，雷雨天气时金殿上空 电荷，则电场力对电荷一定做正功，其电势能一定减 聚集的电荷将被导入大地，将不会出现雷火炼殿现 小，D正确。故选D。 象，D错误。故选B 4.A根据图中电场线方向向右可知，点电荷带正电， 7.C若Q、M不带电，M不接地，则N带电时，由于静 电场线如图所示，由题意可知，B点距源电荷Q的距 电屏蔽，Q上无感应电荷；若M接地，M与大地组成 离小，则由E=可知，B点的电场强度大；同时沿 一个大导体，靠近N的一端和大地将出现感应电荷， 2 Q上无感应电荷，A、B正确；若Q、N不带电，M不接 电场线方向电势降落，B点在距Q较近的等势面上， 地，则Q带电时，Q产生的电场会影响N,N上有感 故B点的电势高于A点的电势。故选A。 63 3 5.D若两电荷为异种电荷，在x=2a处，电场强度不 可能为0，故两电荷为同种电荷。A错误；由于在x= 2a处，电场强度为O,则有=会，所以M、N所 (2a)2 带电荷量的绝对值之比为4：1。B错误；C.沿x轴 从0到2a电势逐渐降低，从2a到3a电势逐渐增大。 C错误；从0.5a到2.5a电势先降低后增大，根据 E。=q9可知将一个正点电荷沿x轴从0.5a移动到 2.5a,该电荷的电势能先减小后增大。D正确。故 选D。 6.D根据矢量的合成法则，在A点放入某个电荷q 后，N点电场强度的方向恰好平行于BC,则A、C两 处点电荷在N点的合场强E2应从N指向A,如图所 示 ⊕ B C y 设正三角形的边长为L,根据点电荷形成的电场，可 得E= kQ 4kQ =3L8 由几何知识可得E,=Etan30°=4y3Q,又因为C 9L2 处的点电荷在N点的场强大小为E。=Q 2 4>E2,故A点点电荷为正电荷，根据矢量的合成， L.2 可知A点的点电荷在N点的场强g,=E。一E, 联立解得q= 9一3Q,A,B错误；由于A点的点电荷 9 为正电荷，根据矢量的合成法则可知，M点的场强不 可能平行于BC,C错误；根据电场的叠加可知，负电 荷从M到N的过程中，电场力做正功，电势能减小， 故负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，D 正确。故选D。 54