4.静电的防止与利用（培优考点练）物理人教版2019必修第三册

4.静电的防止与利用 目录 题型分组练 2 题型01 静电平衡 2 题型02 尖端放电 3 题型03 静电屏蔽 4 题型04 静电吸附 6 创新拓展练 7 链接高考 10 新题速递 12 题型分组练 题型01 静电平衡 1．（24-25高一下·安徽·期末）一不带电的枕形金属壳B用绝缘支架固定在水平面上。图示为其横截面，C点是其内部偏左位置的一点。把一带正电小球a从B的左侧缓慢靠近时，下列说法正确的是（　　） A．B左侧带正电 B．C点的电场强度逐渐增大 C．B右侧的感应电荷逐渐增多 D．沿过C点的虚线将金属壳分为左、右两部分，则左侧带电量大小小于右侧 【答案】C 【详解】由于静电感应，B左侧带负电，故A错误；枕形金属壳B处于静电平衡状态，内部合场强处处为零，所以C点的电场强度不变，故B错误；带正电小球a从B的左侧缓慢靠近时，小球在枕形金属壳B 处的场强逐渐增大，所以B两端的感应电荷将会逐渐增多，故C正确；因为整体显示电中性,正电荷与负电荷数量相等，无论怎样将球壳分开，两部分的带电量始终相同，故D错误。 2．（24-25高一下·江苏扬州·期末）如图所示，将一不带电的金属导体放入点电荷的电场中，并将其左侧接地，则（　　） A．导体左右两端带等量异种电荷 B．导体内部的电场强度处处为零 C．导体内部A处场强小于B处场强 D．感应电荷在导体内部产生的电场方向向右 【答案】B 【详解】导体放在正电荷的电场中，电势高于大地，因导体左端接地，则大地中的负电荷将从大地移向导体，则导体左端带负电荷，右端不带电，故A错误；导体处于平衡时内部的电场强度处处为零，内部A处场强等于B处场强，故B正确，C错误；正电荷和感应电荷在导体内的合场强为零，因正电荷在导体内部的场强方向向右，则感应电荷在导体内部产生的电场方向向左，故D错误。 3．（24-25高一下·江苏南通·期中）如图所示，A、B是一对用绝缘柱支持且不带电的导体，它们相互接触，下方各贴有一对金属箔片。手握绝缘棒，把带正电的导体球C移近导体A，则（　　） A．A、B下方金属箔片都张开 B．A、B下方金属箔片都带负电 C．A内部电场比B内部电场强 D．A左端电势比B右端电势高 【答案】A 【详解】手握绝缘棒，把带正电的导体球C移近导体A，则A的左端感应出负电，B的右端感应出正电，则A、B下方金属箔片分别带负电和正电而都张开，故A正确，B错误；达到静电平衡时，A内部与B内部电场强度均为零，A左端电势与B右端电势相等，故CD错误。 4．（2022·浙江·模拟预测）如图所示，将一金属空腔放在匀强电场中，稳定后，电场线如图分布。A为金属外一点，B为金属空腔内一个点。下列说法正确的是（　　） A．金属外表面的电场和金属外表面垂直 B．B点感应电场为零 C．A点电场强度等于B点的电场强度 D．正电荷在A点的电势能等于在B点的电势能 【答案】A 【详解】金属空腔外表面电势相等，是一等势面，必定与电场垂直，故A正确；由于静电屏蔽作用，空腔内部电场强度为0，则在B点，感应电场和匀强电场等大反向，A点电场强度一定大于B点的电场强度，故BC错误；沿电场线方向电势降低，而金属空腔又是一等势体，则A点电势大于B点电势，则正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，故D错误。 题型02尖端放电 5．（2025高二下·广东·学业考试）如图所示，某中国古代建筑安装了既有装饰作用，又有避雷作用的塔刹构件，其避雷作用的物理原理是（　　） A．尖端放电 B．电磁感应 C．静电吸附 D．静电除尘 【答案】A 【详解】中国古代建筑安装了既有装饰作用，又有避雷作用的塔刹构件，其避雷作用的物理原理是尖端放电，故A正确。 6．（24-25高二上·河北保定·阶段练习）在一次科学晚会上，某教师表演了一个“魔术”。在一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块金属片，把它们分别跟静电起电机的两极相连，如图甲。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。图乙为塑料瓶瓶内俯视图。起电机摇动过程中，下列说法正确的是（　　） A．塑料瓶内金属片附近电场强度最大 B．室内的空气湿度越大，实验效果越好 C．电子运动过程中遇到烟雾颗粒，使烟雾颗粒带正电 D．带电的烟雾颗粒向着金属片运动时，电势能减少 【答案】D 【详解】由于锯条上尖端部分比较多，聚集的电荷最多，则电场强度最大，而不是塑料瓶内的金属片，故A错误；空气湿度越大，电荷越能够在潮湿的空气中得到更好的分散，因此静电的产生和积累减少，静电现象通常越少，故B错误；气体被电离后，电子会吸附到烟雾上，使烟雾带负电荷，故C错误；带电的烟雾颗粒向着金属片运动时，电场力对带电的烟雾做正功，电势能减少，故D正确。 题型03 静电屏蔽 7．（24-25高一下·贵州贵阳·阶段练习）关于静电屏蔽，下列说法不正确的是（　　） A．法拉第曾经做了一个法拉第笼实验，该实验说明静电屏蔽可以使金属壳内部不受外部电场的影响 B．避雷针利用静电屏蔽实现了避免建筑物遭到雷击 C．要实现静电屏蔽不一定要用封闭的金属容器 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 【答案】B 【详解】法拉第曾经做了一个法拉第笼实验，该实验说明静电屏蔽可以使金属壳内部不受外部电场的影响，故A正确；当带电云层靠近建筑物时，由于越尖的地方，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，故B错误；要实现静电屏蔽不一定要用封闭的金属容器，比如金属网等非封闭导体也可屏蔽，故C正确；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，故D正确。 8．（24-25高一下·江苏扬州·期末）工作人员在维护高压线时，需要穿金属丝编制的工作服，其原理是（　　） A．尖端放电 B．静电吸附 C．静电平衡 D．静电屏蔽 【答案】D 【详解】工作人员在维护高压线时，需要穿金属丝编制的工作服，金属丝编织的工作服形成闭合导体壳，外部电场无法穿透，内部场强为零，从而保护人体免受外部电场影响，其原理是静电屏蔽，故D正确。 9．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图所示，在优质话筒线的外层包裹着金属编织层，以防止干扰信号混入。其中包含的静电原理是（　　） A．静电吸附 B．尖端放电 C．静电除尘 D．静电屏蔽 【答案】D 【详解】静电吸附是利用带电体能够吸引轻小物体的性质，例如静电吸尘器等，与话筒线外层包裹金属编织层防止干扰信号的原理不同，故A错误；尖端放电是指尖端物体在强电场作用下，使周围空气被电离，产生放电的现象，例如避雷针，与本题防止干扰信号的原理不同，故B错误；静电除尘是利用静电使灰尘带电，然后在电场力作用下被吸附到电极上，与本题防止干扰信号的原理不同，故C错误；话筒线外层包裹的金属编织层起到了静电屏蔽的作用，能够阻止外界干扰信号进入话筒线内部，从而保证音频信号的纯净，故D正确。 10．（多选）（24-25高二上·福建福州·期末）2024年11月18日，福州市科技馆举行了开馆仪式，新馆内有一个法拉第笼，它是一个圆柱形金属笼子，笼体与大地相连。人进入笼子后关闭笼门，工作人员接通高压电源，放电杆尖端靠近笼体时，出现放电火花，人却安然无恙。下列说法正确的是（　　） A．该装置主要利用了静电屏蔽的原理 B．该装置主要利用了磁偏转的原理 C．法拉第笼内的电场强度为零 D．法拉第笼内的电场强度不为零 【答案】AC 【详解】法拉第笼是金属笼子，可知，该装置主要利用了静电屏蔽的原理，故A正确；结合上述可知，该装置主要利用了静电屏蔽的原理，没有利用了磁偏转原理，故B错误；法拉第笼处于静电平衡状态时，笼内的电场强度为零，故C正确，D错误。 题型04 静电吸附 11．（25-26高三上·贵州·开学考试）如图所示，一肥皂泡在人手悬握之下随手缓缓移动，肥皂泡底下无其他物体。造成这一奇特现象的原因为（　　） A．肥皂泡分子与手的分子间有作用力 B．空气中有风，肥皂泡被吹动 C．肥皂泡所受空气浮力大于受到的重力 D．肥皂泡带电，手对它有静电力作用 【答案】D 【详解】因肥皂泡能够随手移动，所以应是手和肥皂泡之间有静电力作用，故D正确。 12．（24-25高一下·江苏·阶段练习）静电除尘原理是设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来，如图所示，静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成，间接有高压电源，它们之间形成很强的电场，能使空气中的气体分子电离，进而使通过除尘器的尘埃带电，最后被吸附到收集器A上，下列选项正确的是（　　） A．收集器A吸附尘埃的原因是尘埃受到重力作用使之定向移动 B．收集器A吸附大量尘埃，是因为尘埃带负电 C．收集器A和电离器B之间形成匀强电场 D．尘埃靠近收集器A的过程中，加速度变大 【答案】B 【详解】收集器A吸附尘埃的原因是尘埃受到电场力作用使之定向移动，故A错误；静电除尘器中，高压电源通常在电离器B（线状）施加负高压，收集器A（板状）接地或带正电。强电场使气体分子电离，产生电子和负离子，这些负电荷与尘埃碰撞，使尘埃带负电。带负电的尘埃在静电力作用下被带正电的收集器A吸引，从而被吸附，故B正确；在静电除尘器中，电离器B是线状，收集器A是板状，这种结构导致电场强度不均匀：在线状B附近电场最强（有利于气体电离），而靠近板状A时电场减弱。因此，电场不是匀强的，故C错误；尘埃带负电，在从电离器B向收集器A移动过程中，电场强度E逐渐减小（因为线状电极附近电场强，板状电极附近电场弱）。因此，静电力F减小，加速度a也随之减小，而不是变大，故D错误。 创新拓展练 13．（24-25高一下·海南·期末）我国古人最早发现了尖端放电现象。下列现象是为了避免尖端放电的是（　　） A．高压设备中导体的表面应尽量光滑 B．武当山金殿顶上安装尖锐金属棒 C．点火器的放电电极做成钉尖形 D．火箭发射架周围顶端较尖锐的铁塔 【答案】A 【详解】尖端放电现象是由于导体尖端处电荷密度大，电场强，易使空气电离而放电。题目要求选择“避免”该现象的应用，故A符合题意。 14．（2025·辽宁·二模）静电现象在自然界普遍存在，在生产生活中也时常会发生静电现象。人们可让静电服务于生产生活，但也需对其进行防护，做到趋利避害。下列关于静电现象的说法正确的是（　　） A．静电除尘的原理是静电屏蔽 B．避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷稀疏、附近空间电场较弱的特点 C．为了安全加油站工作人员工作时间须穿绝缘性能良好的化纤服装 D．印刷车间的空气应保证适当潮湿，以便导走纸页间相互摩擦产生的静电 【答案】D 【详解】静电除尘的原理是带电粒子受到电场力作用，故A错误；避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷密集、附近空间电场较强的特点，故B错误；化纤服装容易摩擦起电，在加油站这种易燃易爆环境中，产生的静电可能引发危险，所以加油站工作人员不应穿绝缘性能良好的化纤服装，而应穿不易产生静电的服装，故C错误；印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，需空气保持一定湿度，以便及时导走静电，故D正确。 15．（25-26高二上·全国·课后作业）工匠在研磨琥珀、玉石时观察到静电吸附灰尘的现象，通过湿润环境或缓慢操作减少静电影响。下列属于防范静电危害的是（　　） A．静电喷漆 B．静电屏蔽 C．静电除尘 D．静电复印 【答案】B 【详解】静电喷漆利用静电吸附原理，属于静电的应用。静电除尘通过静电力吸附颗粒，属于静电的应用。静电复印利用静电荷控制墨粉分布，属于静电的应用，故ACD不符合题意；静电屏蔽可防止外部电场干扰，属于防范静电危害的措施，故B符合题意。 16．（24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔·期末）如图所示，将一个带正电的点电荷置于原本不带电的金属杆的附近，当金属杆达到静电平衡时，下列说法正确的是（　　） A．电荷产生的电场无法进入金属杆内部，所以金属杆内部电场的电场强度为0 B．若为电荷与金属杆右侧中间的位置，则该处的电场强度为0 C．若将电荷拿走后再将金属杆从处折断，则金属杆左侧带正电，右侧带负电 D．感应电荷在处产生的电场的电场强度方向向右 【答案】D 【详解】金属杆达到静电平衡时其内部场强处处为0，这是因为金属杆内部的感应电场与电荷P产生的电场叠加后电场强度为0，并非电荷P产生的电场无法进入，故A错误；静电平衡时金属杆内部电场强度为0，但d在金属杆外部，d处电场强度不为0，故B错误；电荷P使金属杆感应起电，拿走P后，金属杆上感应电荷中和，整体不带电，折断后两侧也不带电，故C错误；电荷P带正电，在c处产生电场方向向左，静电平衡时c处合场强为0，则感应电荷在c处产生电场方向向右，故D正确。 17．（23-24高一下·北京·期末）如图所示，不带电，长为的导体棒水平放置，现将一个电荷量为的正点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处，、分别为导体棒左右两端的一点，静电力常量为。当棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　） A．棒的两端都感应出负电荷 B．感应电荷在棒的中心处产生的电场强度方向水平向右 C．感应电荷在棒的中心处产生的电场强度大小为 D．导体棒内部没有净电荷 【答案】D 【详解】由同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引可知，棒左端感应出负电荷，右端感应出正电荷，故A错误；当导体棒达到静电平衡后，导体棒内各处电场强度为零，点电荷q在棒中心O处产生的电场方向向右，根据平衡关系可知，棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场方向向左，大小相同，为，故BC错误；在静电平衡状态下，导体棒内部没有电荷的定向移动，即导体棒内部没有净电荷，故D正确。 18．（24-25高二上·广东·阶段练习）如图所示，手机通过电磁波和基站，经过一系列的传输后，实现了甲、乙两手机之间的通信。某人边走边通话，当他进入电梯轿厢里面时，通话突然中断了，走出电梯又可以正常通话。对手机在电梯里面不能正常通话的原因，下列分析正确的是（　　） A．手机在电梯里面不能正常通话，说明电梯所在建筑物不在基站的服务范围内 B．基站发生故障，导致手机不能正常通话 C．刚好在电梯里面时，通话的对方挂断了手机，导致无法正常通话 D．电梯轿厢是金属制作的封闭空间，对电场有屏蔽作用，导致电磁波无法传播，手机不能正常通话 【答案】D 【详解】手机在电梯里面不能正常通话的原因是静电屏蔽，电梯轿厢是金属制作的封闭空间，对电场有屏蔽作用，导致电磁波无法传播，手机不能正常通话，故D正确。 19．（24-25高二上·北京·阶段练习）如图所示，用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带电金属球靠近金属网，则下列说法正确的是（　　） A．箔片张开 B．箔片不张开 C．金属球所带电荷量足够大时才会张开 D．金属网罩内部电场强度为带电金属球产生的电场强度 【答案】B 【详解】静电屏蔽是为了避免外界电场对仪器设备的影响，或者为了避免电器设备的电场对外界的影响，用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，由于金属网的静电屏蔽作用，箔片不张开，金属网罩内部电场强度为零，故B正确。 20．（24-25高一下·江苏连云港·期中）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，A、B、C三点处的电场强度分别为EA、EB和EC，下列判断正确的是（　　） A．EA>EB>EC B．EA>EB=EC C．EA=EB=EC D．EA>EC>EB 【答案】B 【详解】由于静电平衡球壳实体中和球壳空腔内，场强处处为0，故A、B、C三点处的场强关系为EA>EB=EC，故B正确。 链接高考 21．（2021·浙江·高考真题）如图所示，在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（　　） A．探测发射台周围风力的大小 B．发射与航天器联系的电磁波 C．预防雷电击中待发射的火箭 D．测量火箭发射过程的速度和加速度 【答案】C 【详解】在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，因铁制的高塔有避雷作用，其功能是预防雷电击中发射的火箭，故C正确。 22．（2013·安徽·高考真题）如图所示，xOy平面是无穷大导体的表面，该导体充满z＜0的空间，z＞0的空间为真空。将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处，则在xOy平面上会产生感应电荷，空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在 z轴上处的场强大小为（k为静电力常量）（  ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】在z轴 处，合场强为零，该点场强为q和导体近端感应电荷产生电场的场强的矢量和；q在处产生的场强为，由于导体远端离处很远，影响可以忽略不计，故导体在处产生场强近似等于近端在处产生的场强；处场强为，故，根据对称性，导体近端在处产生的场强为，电荷q在处产生的场强为，故处的合场强为，故D正确。 23．（2010·海南·高考真题）利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘，静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电源的正极和负极，其装置示意图如右图所示．A、B之间有很强的电场，距B越近，场强 （填“越大”或“越小”）．B附近的气体分子被电离成为电子和正离子、粉尘吸附电子后被吸附到 （填“A”或“B”）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中． 【答案】越大 A 【详解】电源的两极分别接在AB上，净电荷一般分布在尖端，所以B处分布电荷较为密集，则距离B越近场强较大，粉尘吸附电子后带负电，在电场力的作用下将会向正极板运动，即向A运动，最后被吸附到A上，故答案为越大；A。 新题快递 24．（24-25高一下·山东德州·期末）关于静电的应用和防止，下列说法不正确的是（　　） A．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形 B．静电平衡时导体内部电场强度为零 C．在地毯中夹杂不锈钢丝导电纤维，是为了防止静电危害 D．飞机轮胎用导电橡胶制成，是为了在着陆时使机身积累的电荷流入大地 【答案】A 【详解】避雷针利用尖端放电效应，顶端应设计成尖锐形状而非球形，故A错误；静电平衡时导体内部场强为零是基本性质，故B正确；地毯中加入导电纤维可导走静电，防止积累，故C正确；导电橡胶轮胎能将机身电荷导入大地，避免静电危害，故D正确。本题选错误的，故选A。 25．（24-25高二上·河南·阶段练习）如图所示的四个静电应用中，其中两个应用原理相同的是（　　） A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁 【答案】B 【详解】甲：避雷针利用的是尖端放电的原理； 乙：用铜丝编织的管线包裹话筒线是利用静电屏蔽作用，避免外界干扰； 丙：三条高压线上方两条接地导线，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，是静电屏蔽作用： 丁：带电金属球靠近静电计金属片张开是静电感应；故乙和丙原理相同，故B正确。 26．（24-25高一下·山西·期末）2025年4月22日，“中国静电防护产业展”在上海世博展览馆盛大开幕。生活中有很多静电现象，有利的我们要加以利用，有害的我们要想办法防止。关于静电的应用与静电危害的防止，下列说法正确的是（　　） A．复印机是利用同种电荷间的吸引力来工作的 B．小汽车顶上装有一根露在外面的小天线是避雷针 C．高压设备中导体的表面应该尽量光滑是为了避免因尖端放电而损失电能 D．印刷课本时纸张间摩擦产生大量静电，印刷车间要保持干燥 【答案】C 【详解】复印机是利用异种电荷间的吸引力来工作的，属于静电的利用，故A错误；小汽车顶上装有一根露在外面的小天线是收音机天线，不是避雷针，故B错误；为了避免因尖端放电而损失电能，高压设备中导体的表面应该尽量光滑，故C正确；印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，所以印刷车间中保持适当的湿度，及时把静电导走，避免静电造成的危害，故D错误。 27．（24-25高一下·江西宜春·期末）2025年4月9日，深圳国际洁净室技术及防静电展览会召开，旨在促进洁净室工程行业新产品、新技术、新材料、新工艺及新装备的推广应用与经贸交流。关于静电的防止与利用，下列说法正确的是（　　） A．常见的静电防止有静电除尘、静电喷涂等 B．优质话筒线的外层包裹着金属编织层，利用了静电屏蔽的原理 C．高大建筑物顶端装上避雷针阻碍电荷导入大地，从而避免建筑物被雷电击坏 D．复印机是一种进行文字复印的设备，其工作原理和静电现象无关 【答案】B 【详解】静电除尘、静电喷涂等属于静电利用，故A错误；优质话筒线的外层包裹着金属编织层，是利用静电屏蔽原理屏蔽外部干扰，实现保真信号传输，故B正确；下雨时，一般会有雷电，如果在高大建筑物顶端装上避雷针，通过避雷针与大地相连，就能及时把电荷导入大地，从而避免建筑物被雷电击坏，如果没有安装会有危险，故C错误；复印机是一种利用静电技术进行文字复印的设备，是利用异种电荷间的吸引力来工作的，属于静电的利用，故D错误。 28．（24-25高一下·江苏·期末）2024年8月15日，游客在新疆吐鲁番的沙漠上游玩时，头发突然竖了起来。当时无风，但头顶乌云密布。下列相关说法中正确的是 （　　） A．这是一种摩擦起电现象 B．这是一种静电感应现象 C．此时人的头与脚带异种电荷 D．此时人应躺下或蹲下，并向高处撤离 【答案】B 【详解】游客在沙漠上游玩时，头顶乌云密布，云层里带有大量电荷，由于静电感应现象头发与云带异种电荷，故A错误，B正确；由于脚与大地接触，脚不带电，此时人应躺下或蹲下，并向低洼处撤离，避免发生尖端放电现象，故CD错误。 29．（24-25高二上·福建厦门·阶段练习）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从小孔放入球壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡后，则（   ） A．球壳内电场强度为零 B．B不带电 C．B的内表面带负电 D．金属壳B外的C点电场强度不为零 【答案】C 【详解】由于静电感应，金属球壳B内壁感应出负电荷，A带正电，则B的空腔内电场强度不为零；金属球壳B外表面接地，大地中电子跑到球壳B上将正电荷中和，所以B带负电，故AB 错误，C正确；达到静电平衡后，由于金属球壳B起到静电屏蔽作用，使得金属壳B外的场强为零，即金属壳B外C点电场强度为零，故D错误。 30．（24-25高二上·浙江温州·期中）如图所示，高压静电防护服接地，O为防护服内的一点，把一带电量为Q的金属小球移动到距离O点的r处。金属小球可视为点电荷，静电力常量为k，取大地电势为0，下列说法正确的是（　　） A．高压静电防护服应采用绝缘性能特别好的绝缘材料制作 B．感应电荷在O点处产生的场强大小等于，方向由O指向金属小球 C．高压静电防护服外表面场强处处为零 D．高压静电防护服左侧外表面带负电，电势小于0 【答案】B 【详解】高压静电防护服是内部有用金属丝织成的金属网，金属导电性好，对外部电场能起到屏蔽作用，故A错误；由场强叠加原理可知，感应电荷场强方向与金属小球产生的场强方向相反，由O指向金属小球，故B正确；高压静电防护服内部电场强度处处为零，电荷分布在外表面上，表面处的场强不等于0，故C错误；由于防护服接地，应为左侧外表面带负电，大地无限远处带正电（防护服与大地连成一无限大导体），所以右侧不带电，防护服与大地相连，所以防护服上各点电势为0，故D错误。 31．（24-25高一下·贵州铜仁·期末）武当山位于湖北省西北部，其主峰天柱峰屹立着一座光耀百里的金殿，全部为铜铸鎏金。雷雨交加时，金殿的屋顶常会出现盆大的火球，来回滚动。雨过天晴时，大殿金光灿灿，像被重新炼洗过一般，这就是人们所说的“雷火炼殿”奇观。以下关于金殿在静电相关知识方面的说法正确的是（　　） A．金殿在雷雨天气中，若达到静电平衡状态，金殿内部电场强度处处为零，但其表面电场强度不为零 B．当带电云层靠近金殿时，金殿会感应出电荷，此时金殿内部会产生一个与外部电场方向相同的感应电场 C．金殿在雷电环境下，可看作是一个静电屏蔽的理想模型，外部电场完全不能影响到金殿内部任何区域 D．金殿的金属材质在静电平衡时，其内部自由电子不再发生任何定向移动，且金殿表面电荷分布均匀 【答案】A 【详解】处于静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，而表面电场强度垂直于表面且不为零。金殿作为金属结构，在达到静电平衡时，内部电场强度处处为零，但其表面电场强度不为零，故A正确；当带电云层靠近金殿时，金殿会感应出异种电荷，内部产生的感应电场方向与外部电场方向相反，目的是抵消外部电场以使内部场强为零，故B错误；理想的静电屏蔽要求导体完全封闭，金殿作为实际建筑可能存在门窗等开口，并非理想屏蔽模型，外部电场仍可能对内部产生微弱影响，故C错误；静电平衡时导体内部自由电子无定向移动，但表面电荷分布与导体形状有关，金殿形状不规则，越尖锐的地方电荷分布越密集，表面电荷分布是不均匀的，故D错误。 32．（多选）（24-25高一下·湖南湘潭·期末）如图甲是某同学设计的一静电除尘实验装置，两端开口的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块金属片，图乙为塑料瓶俯视图.将钢锯条和金属片分别跟手摇发电机的两极相连.将点燃的蚊香放入塑料瓶内，很快就看见塑料瓶内烟雾缭绕.摇动手摇发电机，顿时塑料瓶清澈透明；停止摇动时，又是烟雾缭绕.下列说法正确的是（    ） A．由于电场力的作用，烟尘颗粒会向金属片聚集 B．金属片和锯条之间是匀强电场 C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中，如果带电荷量不变，加速度越来越大 D．加上高电压后，锯条附近产生大量离子 【答案】AD 【详解】当静电除尘装置接通静电高压时，锯条和金属片之间存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子，负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，带电烟尘在电场力的作用下，向正极移动；带电烟尘带负电，最终到达正极，烟尘最终被吸附到金属片上，故A正确；尖端附近的电场线密集，所以在锯条附近的电场强度大于金属片附近的电场，不是匀强电场，故B错误；尖端附近的电场线密集，所以在锯条附近的电场强度大于金属片附近的电场，烟尘向金属片移动的过程中加速度越来越小，故C错误；选用锯条的目的是为了利用尖端放电，故D正确。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.静电的防止与利用 目录 题型分组练 2 题型01 静电平衡 2 题型02 尖端放电 3 题型03 静电屏蔽 4 题型04 静电吸附 6 创新拓展练 7 链接高考 10 新题速递 12 题型分组练 题型01 静电平衡 1．（24-25高一下·安徽·期末）一不带电的枕形金属壳B用绝缘支架固定在水平面上。图示为其横截面，C点是其内部偏左位置的一点。把一带正电小球a从B的左侧缓慢靠近时，下列说法正确的是（　　） A．B左侧带正电 B．C点的电场强度逐渐增大 C．B右侧的感应电荷逐渐增多 D．沿过C点的虚线将金属壳分为左、右两部分，则左侧带电量大小小于右侧 2．（24-25高一下·江苏扬州·期末）如图所示，将一不带电的金属导体放入点电荷的电场中，并将其左侧接地，则（　　） A．导体左右两端带等量异种电荷 B．导体内部的电场强度处处为零 C．导体内部A处场强小于B处场强 D．感应电荷在导体内部产生的电场方向向右 3．（24-25高一下·江苏南通·期中）如图所示，A、B是一对用绝缘柱支持且不带电的导体，它们相互接触，下方各贴有一对金属箔片。手握绝缘棒，把带正电的导体球C移近导体A，则（　　） A．A、B下方金属箔片都张开 B．A、B下方金属箔片都带负电 C．A内部电场比B内部电场强 D．A左端电势比B右端电势高 4．（2022·浙江·模拟预测）如图所示，将一金属空腔放在匀强电场中，稳定后，电场线如图分布。A为金属外一点，B为金属空腔内一个点。下列说法正确的是（　　） A．金属外表面的电场和金属外表面垂直 B．B点感应电场为零 C．A点电场强度等于B点的电场强度 D．正电荷在A点的电势能等于在B点的电势能 题型02尖端放电 5．（2025高二下·广东·学业考试）如图所示，某中国古代建筑安装了既有装饰作用，又有避雷作用的塔刹构件，其避雷作用的物理原理是（　　） A．尖端放电 B．电磁感应 C．静电吸附 D．静电除尘 6．（24-25高二上·河北保定·阶段练习）在一次科学晚会上，某教师表演了一个“魔术”。在一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块金属片，把它们分别跟静电起电机的两极相连，如图甲。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。图乙为塑料瓶瓶内俯视图。起电机摇动过程中，下列说法正确的是（　　） A．塑料瓶内金属片附近电场强度最大 B．室内的空气湿度越大，实验效果越好 C．电子运动过程中遇到烟雾颗粒，使烟雾颗粒带正电 D．带电的烟雾颗粒向着金属片运动时，电势能减少 题型03 静电屏蔽 7．（24-25高一下·贵州贵阳·阶段练习）关于静电屏蔽，下列说法不正确的是（　　） A．法拉第曾经做了一个法拉第笼实验，该实验说明静电屏蔽可以使金属壳内部不受外部电场的影响 B．避雷针利用静电屏蔽实现了避免建筑物遭到雷击 C．要实现静电屏蔽不一定要用封闭的金属容器 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 8．（24-25高一下·江苏扬州·期末）工作人员在维护高压线时，需要穿金属丝编制的工作服，其原理是（　　） A．尖端放电 B．静电吸附 C．静电平衡 D．静电屏蔽 9．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图所示，在优质话筒线的外层包裹着金属编织层，以防止干扰信号混入。其中包含的静电原理是（　　） A．静电吸附 B．尖端放电 C．静电除尘 D．静电屏蔽 10．（多选）（24-25高二上·福建福州·期末）2024年11月18日，福州市科技馆举行了开馆仪式，新馆内有一个法拉第笼，它是一个圆柱形金属笼子，笼体与大地相连。人进入笼子后关闭笼门，工作人员接通高压电源，放电杆尖端靠近笼体时，出现放电火花，人却安然无恙。下列说法正确的是（　　） A．该装置主要利用了静电屏蔽的原理 B．该装置主要利用了磁偏转的原理 C．法拉第笼内的电场强度为零 D．法拉第笼内的电场强度不为零 题型04 静电吸附 11．（25-26高三上·贵州·开学考试）如图所示，一肥皂泡在人手悬握之下随手缓缓移动，肥皂泡底下无其他物体。造成这一奇特现象的原因为（　　） A．肥皂泡分子与手的分子间有作用力 B．空气中有风，肥皂泡被吹动 C．肥皂泡所受空气浮力大于受到的重力 D．肥皂泡带电，手对它有静电力作用 12．（24-25高一下·江苏·阶段练习）静电除尘原理是设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来，如图所示，静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成，间接有高压电源，它们之间形成很强的电场，能使空气中的气体分子电离，进而使通过除尘器的尘埃带电，最后被吸附到收集器A上，下列选项正确的是（　　） A．收集器A吸附尘埃的原因是尘埃受到重力作用使之定向移动 B．收集器A吸附大量尘埃，是因为尘埃带负电 C．收集器A和电离器B之间形成匀强电场 D．尘埃靠近收集器A的过程中，加速度变大 创新拓展练 13．（24-25高一下·海南·期末）我国古人最早发现了尖端放电现象。下列现象是为了避免尖端放电的是（　　） A．高压设备中导体的表面应尽量光滑 B．武当山金殿顶上安装尖锐金属棒 C．点火器的放电电极做成钉尖形 D．火箭发射架周围顶端较尖锐的铁塔 14．（2025·辽宁·二模）静电现象在自然界普遍存在，在生产生活中也时常会发生静电现象。人们可让静电服务于生产生活，但也需对其进行防护，做到趋利避害。下列关于静电现象的说法正确的是（　　） A．静电除尘的原理是静电屏蔽 B．避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷稀疏、附近空间电场较弱的特点 C．为了安全加油站工作人员工作时间须穿绝缘性能良好的化纤服装 D．印刷车间的空气应保证适当潮湿，以便导走纸页间相互摩擦产生的静电 15．（25-26高二上·全国·课后作业）工匠在研磨琥珀、玉石时观察到静电吸附灰尘的现象，通过湿润环境或缓慢操作减少静电影响。下列属于防范静电危害的是（　　） A．静电喷漆 B．静电屏蔽 C．静电除尘 D．静电复印 16．（24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔·期末）如图所示，将一个带正电的点电荷置于原本不带电的金属杆的附近，当金属杆达到静电平衡时，下列说法正确的是（　　） A．电荷产生的电场无法进入金属杆内部，所以金属杆内部电场的电场强度为0 B．若为电荷与金属杆右侧中间的位置，则该处的电场强度为0 C．若将电荷拿走后再将金属杆从处折断，则金属杆左侧带正电，右侧带负电 D．感应电荷在处产生的电场的电场强度方向向右 17．（23-24高一下·北京·期末）如图所示，不带电，长为的导体棒水平放置，现将一个电荷量为的正点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处，、分别为导体棒左右两端的一点，静电力常量为。当棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　） A．棒的两端都感应出负电荷 B．感应电荷在棒的中心处产生的电场强度方向水平向右 C．感应电荷在棒的中心处产生的电场强度大小为 D．导体棒内部没有净电荷 18．（24-25高二上·广东·阶段练习）如图所示，手机通过电磁波和基站，经过一系列的传输后，实现了甲、乙两手机之间的通信。某人边走边通话，当他进入电梯轿厢里面时，通话突然中断了，走出电梯又可以正常通话。对手机在电梯里面不能正常通话的原因，下列分析正确的是（　　） A．手机在电梯里面不能正常通话，说明电梯所在建筑物不在基站的服务范围内 B．基站发生故障，导致手机不能正常通话 C．刚好在电梯里面时，通话的对方挂断了手机，导致无法正常通话 D．电梯轿厢是金属制作的封闭空间，对电场有屏蔽作用，导致电磁波无法传播，手机不能正常通话 19．（24-25高二上·北京·阶段练习）如图所示，用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带电金属球靠近金属网，则下列说法正确的是（　　） A．箔片张开 B．箔片不张开 C．金属球所带电荷量足够大时才会张开 D．金属网罩内部电场强度为带电金属球产生的电场强度 20．（24-25高一下·江苏连云港·期中）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，A、B、C三点处的电场强度分别为EA、EB和EC，下列判断正确的是（　　） A．EA>EB>EC B．EA>EB=EC C．EA=EB=EC D．EA>EC>EB 链接高考 21．（2021·浙江·高考真题）如图所示，在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（　　） A．探测发射台周围风力的大小 B．发射与航天器联系的电磁波 C．预防雷电击中待发射的火箭 D．测量火箭发射过程的速度和加速度 22．（2013·安徽·高考真题）如图所示，xOy平面是无穷大导体的表面，该导体充满z＜0的空间，z＞0的空间为真空。将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处，则在xOy平面上会产生感应电荷，空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在 z轴上处的场强大小为（k为静电力常量）（  ） A． B． C． D． 23．（2010·海南·高考真题）利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘，静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电源的正极和负极，其装置示意图如右图所示．A、B之间有很强的电场，距B越近，场强 （填“越大”或“越小”）．B附近的气体分子被电离成为电子和正离子、粉尘吸附电子后被吸附到 （填“A”或“B”）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中． 新题快递 24．（24-25高一下·山东德州·期末）关于静电的应用和防止，下列说法不正确的是（　　） A．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形 B．静电平衡时导体内部电场强度为零 C．在地毯中夹杂不锈钢丝导电纤维，是为了防止静电危害 D．飞机轮胎用导电橡胶制成，是为了在着陆时使机身积累的电荷流入大地 25．（24-25高二上·河南·阶段练习）如图所示的四个静电应用中，其中两个应用原理相同的是（　　） A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁 26．（24-25高一下·山西·期末）2025年4月22日，“中国静电防护产业展”在上海世博展览馆盛大开幕。生活中有很多静电现象，有利的我们要加以利用，有害的我们要想办法防止。关于静电的应用与静电危害的防止，下列说法正确的是（　　） A．复印机是利用同种电荷间的吸引力来工作的 B．小汽车顶上装有一根露在外面的小天线是避雷针 C．高压设备中导体的表面应该尽量光滑是为了避免因尖端放电而损失电能 D．印刷课本时纸张间摩擦产生大量静电，印刷车间要保持干燥 27．（24-25高一下·江西宜春·期末）2025年4月9日，深圳国际洁净室技术及防静电展览会召开，旨在促进洁净室工程行业新产品、新技术、新材料、新工艺及新装备的推广应用与经贸交流。关于静电的防止与利用，下列说法正确的是（　　） A．常见的静电防止有静电除尘、静电喷涂等 B．优质话筒线的外层包裹着金属编织层，利用了静电屏蔽的原理 C．高大建筑物顶端装上避雷针阻碍电荷导入大地，从而避免建筑物被雷电击坏 D．复印机是一种进行文字复印的设备，其工作原理和静电现象无关 28．（24-25高一下·江苏·期末）2024年8月15日，游客在新疆吐鲁番的沙漠上游玩时，头发突然竖了起来。当时无风，但头顶乌云密布。下列相关说法中正确的是 （　　） A．这是一种摩擦起电现象 B．这是一种静电感应现象 C．此时人的头与脚带异种电荷 D．此时人应躺下或蹲下，并向高处撤离 29．（24-25高二上·福建厦门·阶段练习）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从小孔放入球壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡后，则（   ） A．球壳内电场强度为零 B．B不带电 C．B的内表面带负电 D．金属壳B外的C点电场强度不为零 30．（24-25高二上·浙江温州·期中）如图所示，高压静电防护服接地，O为防护服内的一点，把一带电量为Q的金属小球移动到距离O点的r处。金属小球可视为点电荷，静电力常量为k，取大地电势为0，下列说法正确的是（　　） A．高压静电防护服应采用绝缘性能特别好的绝缘材料制作 B．感应电荷在O点处产生的场强大小等于，方向由O指向金属小球 C．高压静电防护服外表面场强处处为零 D．高压静电防护服左侧外表面带负电，电势小于0 31．（24-25高一下·贵州铜仁·期末）武当山位于湖北省西北部，其主峰天柱峰屹立着一座光耀百里的金殿，全部为铜铸鎏金。雷雨交加时，金殿的屋顶常会出现盆大的火球，来回滚动。雨过天晴时，大殿金光灿灿，像被重新炼洗过一般，这就是人们所说的“雷火炼殿”奇观。以下关于金殿在静电相关知识方面的说法正确的是（　　） A．金殿在雷雨天气中，若达到静电平衡状态，金殿内部电场强度处处为零，但其表面电场强度不为零 B．当带电云层靠近金殿时，金殿会感应出电荷，此时金殿内部会产生一个与外部电场方向相同的感应电场 C．金殿在雷电环境下，可看作是一个静电屏蔽的理想模型，外部电场完全不能影响到金殿内部任何区域 D．金殿的金属材质在静电平衡时，其内部自由电子不再发生任何定向移动，且金殿表面电荷分布均匀 32．（多选）（24-25高一下·湖南湘潭·期末）如图甲是某同学设计的一静电除尘实验装置，两端开口的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块金属片，图乙为塑料瓶俯视图.将钢锯条和金属片分别跟手摇发电机的两极相连.将点燃的蚊香放入塑料瓶内，很快就看见塑料瓶内烟雾缭绕.摇动手摇发电机，顿时塑料瓶清澈透明；停止摇动时，又是烟雾缭绕.下列说法正确的是（    ） A．由于电场力的作用，烟尘颗粒会向金属片聚集 B．金属片和锯条之间是匀强电场 C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中，如果带电荷量不变，加速度越来越大 D．加上高电压后，锯条附近产生大量离子 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $