9.4 静电的防止与利用 分层同步练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

4. 静电的防止与利用 一、必备知识基础练 题组一　静电的应用与静电危害的防止 1.低碳环保是我们追求的生活方式。如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,铝板与手摇起电机的正极相连,缝衣针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝衣针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机,蚊香产生的烟雾会被电极吸附,停止转动手摇起电机,蚊香的烟雾又会袅袅上升。关于这个现象,下列说法正确的是(　　) A.烟尘因为带正电而被吸附到缝衣针上 B.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大 C.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小 D.同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变,离铝板越近则加速度越大 2.在手术时,为防止麻醉剂乙醚爆炸,地砖要用导电材料制成,医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套,一切设备要良好接地,甚至病人身体也要良好接地。这是为了(　　) A.除菌消毒 B.消除静电 C.利用静电 D.防止漏电 题组二　静电屏蔽现象 3.电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,下列说法正确的是(　　) A.铜丝编织的衣服不易拉破 B.电工被铜丝衣服所包裹,比较柔软便于操作 C.电工被铜丝衣服所包裹,使体内电场强度为零 D.铜线电阻小,能对人体起到保护作用 4.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正电荷,其电场分布是下图中的(　　) 题组三　静电平衡现象及规律 5.如图所示,在一电场强度为E的匀强电场中放有一个金属空心导体,图中a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点,则(　　) A.a、b两点的电场强度都为零 B.a点的电场强度不为零,b点的电场强度为零 C.a点的电场强度为零,b点的电场强度不为零 D.a、b两点的电场强度都不为零 6.(2025河南许昌期末)物理课上,老师将一不带电的金属球壳用绝缘支架固定。球壳横截面如图所示,球心为O,A是球内位于球心左侧一点。当老师把跟丝绸摩擦过的玻璃棒缓慢靠近金属球壳但未接触的过程中,可判定(　　) A.整个球壳将带上正电 B.A点的电场强度逐渐增大 C.球壳上的感应电荷在A点产生的电场强度逐渐增大 D.沿过A的虚线将球壳分为左、右两部分,则左侧球壳的电荷量小于右侧球壳的电荷量 二、关键能力提升练 7.某塑料加工厂的高频热合机(焊缝用)产生的电磁波频率和电视信号频率接近,工厂旁边的电视信号常常受到干扰,使电视荧屏上出现网状条纹,影响正常收看。为了使电视机不受干扰,可采取的办法是(　　) A.将电视机用一金属笼子罩起来 B.将电视机用一金属笼子罩起来,并将金属笼接地 C.将高频热合机用一金属笼子罩起来 D.将高频热合机用一金属笼子罩起来,并将金属笼接地 8.导体球壳B带有正电荷Q,其中心处放有导体球A,用细金属丝通过B上的小孔与地相连(细金属丝不与球壳B相碰),如图所示。则导体球A(　　) A.不带电 B.带正电 C.带负电 D.可能带正电,也可能带负电 9.如图所示,固定的点电荷+Q正下方有一足够大的接地金属板,在金属板的上表面外侧和内侧各取一点A、B,可认为A、B两点到点电荷+Q的距离均为d,静电力常量为k,关于此静电感应现象判断正确的是(　　) A.金属板的下表面一定带正电 B.A点电场强度大小等于 C.B点电场强度大小等于 D.金属板上感应电荷在B点电场强度大小等于 10.(2025浙江台州阶段练习)静电除尘器除尘机理的示意图如图所示。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 三、学科素养创新练 11.一半径为R的金属薄球壳内壁接地,其球心处固定一个点电荷+Q,如图所示。P为金属球壳外距离球心2R的一点,下列表述正确的是(　　) A.金属球壳的外表面带正电 B.金属球壳的内表面不带电 C.在P处引入正点电荷q,受静电力大小为 D.金属球壳的感应电荷在P处形成的电场强度大小为 参考答案 1.B　2.B　3.C　4.B 5.A　处于静电平衡状态下导体内部电场强度均为零,B、C、D错误,A正确。 6.C　丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,靠近金属球壳,则球壳左边带负电右边带正电,整体仍呈电中性,不带电,故A错误;玻璃棒缓慢靠近A点,玻璃棒在A点形成的电场强度增大,由于感应电荷产生的电场强度和原电场强度等大反向,故球壳上的感应电荷在A点产生的电场强度逐渐增大,球壳内部形成静电屏蔽,内部电场强度处处为零,玻璃棒缓慢靠近金属球壳,A点的电场强度一直为零,故B错误,C正确;因为整体呈电中性,正电荷与负电荷数量相等,无论怎样将球壳分开,两部分的电荷量始终相同,故D错误。 7.D 8.C　球壳B带正电荷,附近的大地因静电感应将带负电荷,由于导体球A与大地相连,相当于近端,因此,A上也会感应出一定量的负电荷。 9.D　金属板接地,大地为远端,所以金属板下表面无电荷,故A错误; A点的电场强度等于点电荷+Q和板的上表面感应的负电荷的电场强度的矢量和,不等于,选项B错误;金属板达到静电平衡时,导体内合电场强度处处为零,所以B点电场强度大小为零,感应电荷在B点的电场强度与点电荷在B点的电场强度等大反向,大小为E=,选项C错误,D正确。 10.D　尘埃在静电力作用下向集尘极迁移并沉积,说明尘埃带负电,A错误;由于集尘极与电池的正极连接,电场方向由集尘板指向放电极,B错误;负电荷在电场中所受静电力的方向与电场方向相反,C错误;根据F=qE得同一位置带电荷量越多的尘埃所受静电力越大,D正确。 11.D　由于静电感应,球壳内表面带负电,而且所带电荷量为-Q,B错误;由于球壳内壁接地,处于远端的大地带正电,因此金属球壳的外表面不带电,A错误;由于球壳接地,球壳外部的电场强度处处为零,若在P处引入正点电荷q,此时在球壳外表面上会感应出一定量的负电荷,它与q间的静电力与Q无关,C错误;由于球壳接地,球壳外部的电场强度处处为零,即Q在某点产生的电场强度与感应电荷在某点产生的电场强度等大反向,合电场强度为零,因此金属球壳的感应电荷在P处形成的电场强度大小为E感=,方向指向球心,D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $