9.4 静电的防止与利用 常考典型习题 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

静电的防止和利用常考典型习题 1、 单选题 知识点一：尖端放电 1．（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 2．（24-25高一下·安徽·阶段练习）研究静电除尘的实验装置如图所示，金属板和金属针分别与电源的正极、负极相连，带负电的尘埃会向金属板运动并吸附到金属板上。图中的实线为电场线，下列说法正确的是（　　） A．带电尘埃一定沿着电场线运动 B．同一带电尘埃在M点的加速度小于在点的加速度 C．M点和点的电场强度相同 D．金属板附近的空气中的气体分子更容易被电离 3．（25-26高二上·福建福州·期中）每到夏季，南方各省纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生。当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电。下列说法正确的是（　　） ①在旷野，可到树下躲雨 ②避免使用带金属尖的雨伞 ③不宜使用无防雷措施或防雷措施不足的电器及水龙头 ④不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 4．（25-26高二上·安徽蚌埠·期中）如图甲为某品牌负离子空气净化器，图乙为其产生负离子的原理图，在图乙中，针状电极M和弧形电极N之间加上直流高压，使其间的空气发生电离，图中虚线是某一个负离子的运动轨迹，A、B是轨迹上两点，则下列说法正确的是（　　） A．针状电极只是为了节省材料 B．该负离子从B向A方向运动 C．该负离子运动过程加速度减小 D．负离子运动过程速度减小 知识点二：静电平衡 5．（24-25高一下·江苏镇江·期末）已知形状不规则的导体甲、乙带异种电荷，附近的电场线如图所示。其中a、b、c、d是导体外表面的点，e和f是甲导体内部的点。则（　　） A． B． C． D． 6．（24-25高一下·江苏镇江·期末）玻璃棒用丝绸摩擦后，放到验电器上端金属球附近，则（　　） A．验电器整体带负电 B．验电器上端带正电 C．用手摸一下a处后验电器带正电 D．用手摸一下b处后验电器带负电 7．（24-25高一下·江苏宿迁·期末）在某变电站附近，一个金属球壳处于周边高压输电线产生的匀强电场中，达到静电平衡状态后，周围的电场分布如图所示。M、N两点关于球心O对称，且电场线分布关于过球心的竖直面对称，则（　　） A．金属球壳内不同点电场强度不同 B．M点电场强度大于N点电场强度 C．正电荷在M点电势能小于N点电势能 D．O、N间的电势差等于M、O间的电势差 8．（24-25高一下·山东淄博·期末）长为的导体棒原来不带电,现将一个电量为的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处，如图所示。已知静电力常量为，当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点处产生的电场强度大小为（    ） A． B． C． D． 9．（23-24高一下·湖北武汉·期末）如图所示为不带电的空腔球形导体，将一个带负电的小金属球置于腔内，静电平衡时，图甲中A、B、C三点的电势分别为φA、φB、φC；若将导体外表面接地，静电平衡时，图乙中D、E、F三点的电势分别为φD、φE、φF。则下列关系中正确的是（　　） A．>> B．<= C．<< D．<= 知识点三：静电屏蔽 10．（24-25高一下·浙江杭州·期中）下列关于静电现象的说法，正确的是（　　） A．图甲中，高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属“网”把高压线屏蔽起来 B．图乙中，因为有金属网的屏蔽，A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零 C．图丙中，范德格拉夫起电机的传送带是用导电性能良好的材料做的 D．图丁中，烟尘吸附从负极释放出来的电子，在电场力作用下向A板运动 11．（24-25高二上·广西玉林·期中）如图所示，原来不带电，长为l的导体棒水平放置，现将一个电荷量为（）的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，A、B分别为导体棒左右两端的一点，静电力常量为k。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．棒上感应电荷在棒的中心轴线上距棒的右端处产生的电场强度大小为 C．棒上感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度方向水平向右 D．若用一根导线将A、B相连，导线上不会产生电流 12．（23-24高一下·四川眉山·期末）如图，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是（　　） A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开 B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片闭合 C．把C移近导体A，先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开 D．把C移近导体A，先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合 13．（23-24高一下·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，则左侧球壳的带电量小于右侧球壳的带电量 14．（25-26高二上·江苏常州·月考）关于图中四幅图像的说法正确的是（　　） A．甲图中，将带正电的小球C靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后，A所带电荷量与B所带电荷量相同 B．乙图中，用金属网把验电器罩起来，使带电金属球靠近验电器，箔片会张开 C．丙图中，处于静电平衡状态的导体腔的内表面感应出等量异种电荷，导体壳内腔C电场强度为0 D．丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放电原理 知识点四：静电的防止和利用 15．（24-25高一下·安徽合肥·期末）下列有关静电的防止与利用说法正确的是（　　） A．甲图中，女生接触带电的金属球时起电方式是摩擦起电 B．乙图中，燃气灶中电子点火器点火原理是尖端放电 C．丙图中，两条话筒线外面包裹着金属外衣是为了防止漏电 D．丁图中，电力工作人员在高压电线上带电作业时穿着的屏蔽服是用绝缘材料制作的 16．（25-26高二上·辽宁·学业考试模拟）下列图片显示的技术中，属于防范静电危害的是（　　） A．静电复印 B．静电喷涂 C．避雷针 D．静电除尘 二、多选题 17．（24-25高一下·广西柳州·期末）关于下列四幅图，说法正确的是（　　） A．图甲中，加油前，工作人员触摸静电释放器是为了导走自身的静电 B．图乙中，优质话筒线外面包裹着的金属网不可以用绝缘的塑料网替代 C．图丙中，燃气灶上点火器的放电电极是钉尖形，原理是静电屏蔽 D．图丁中，带负电的粉尘会被收集在除尘器的A板上 三、填空题 18．（25-26高二上·上海青浦·期末）下图是静电除尘装置的示意图，烟气从管口M进入，从管口N排出，当金属丝A、B两端接直流高压电源后，可实现减少排放烟气中粉尘的目的。为提高除尘的效率，A端应接直流高压电源的_______（选填：A、正极，B、负极），在除尘过程中，粉尘吸附的是空气分子在强电场作用下电离生成的_______（选填：A、阳离子，B、电子）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《静电的防止和利用常考典型习题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B D C A D D A D A 题号 11 12 13 14 15 16 17 答案 D A C D B C ABD 1．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。 故选A。 2．B 【详解】A．尘埃带电后带负电，受与场强方向相反的电场力，将向集尘板运动，除沿着竖直电场线方向运动的带电尘埃受到的电场力与速度方向相同而沿电场线运动外，其它方向的带电尘埃由于受到电场力方向时刻变化，与速度方向不同，因此尘埃不会沿电场线运动到达集尘板，故A错误； B．由图可知，P点电场线比M点密集，因此P点电场强度比M点的大，所以同一带电尘埃在M点的加速度小于在点的加速度，故B正确； C．由图可知，M点电场线比N点密集，因此M点电场强度比N点的大，而M点与N点的切线方向不同，即两点的电场强度方向不同，故C错误； D．由图可知金属针附近的空气中的气体分子更容易被电离，故D错误。 故选B。 3．D 【详解】①树木较高且潮湿，易成为雷电的接地点（因尖端放电原理，电荷在树木尖端聚集，电场强度大，易引雷），在树下躲雨会增加雷击风险。故此说法错误。 ②金属尖端在雷雨天气易聚集电荷，引发尖端放电（根据静电学，导体尖端电荷密度大，电场强，易电离空气导致放电），从而增加人体遭雷击的可能性。故此说法正确。 ③雷电可能通过电线或金属管道（如水龙头）引入室内，电器无防雷措施时易形成导电路径，造成触电或设备损坏。故此说法正确。 ④天线、金属门窗、建筑物外墙，这些金属物体在雷雨天气可能因感应带电或直接接收到闪电而携带电流，接触它们易导致触电（金属是良导体，电荷易沿表面分布）。故此说法正确。综上，正确的说法是②③④。 故选D。 4．C 【详解】A．针状电极的作用是使电荷集中在尖端，形成强电场从而使电离空气，不是为了节省材料，故A错误； BD．根据图乙可知，A、B连线上电场方向从B指向A，则负离子所受电场力方向从A指向B，所以，在电场力作用下，负离子从A向B方向加速运动，故BD错误； C．图乙中电场由弧形电极上各点指向尖状电极，负离子从A向B运动过程中，电场线越来越稀疏，电场强度越来越小，加速度越来越小，故C正确。 故选C。 5．A 【详解】A．导体甲处于静电平衡状态，甲是等势体，可知，故A正确； B．沿电场线方向电势逐渐降低，故，故B错误； C．电场线的疏密程度反映场强大小，可知，故C错误； D．处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，，故D错误。 故选A。 6．D 【详解】AB．玻璃棒用丝绸摩擦后，玻璃棒带正电，当带正电的玻璃棒靠近验电器金属球，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，金属箔片的自由电子被吸引到金属球一端。此时金属球因得到电子带负电，金属箔片因有失去电子带正电，但验电器整体的正、负电荷总量相等，处于电中性状态，并非带电体，故AB错误； CD．当用手触摸验电器金属球时，人体和金属球相当于远端，所以用手摸一下金属球后验电器带负电，与摸一下a处或b处无关，故C错误，D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．金属球处于静电平衡状态，则球壳内不同点电场强度相同，均为零，选项A错误； B．由对称性可知，M点电场强度等于N点电场强度，选项B错误； C．沿电场线电势降低，可知M点的电势高于N点，可知正电荷在M点电势能大于N点电势能，选项C错误； D．球面是等势面，由对称性可知，O、N间的电势差等于M、O间的电势差，选项D正确。 故选D。 8．A 【详解】当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点处产生的电场强度大小与+q在O点产生的电场强度大小相等，方向相反，即，故选A。 9．D 【详解】AB．图甲中，空腔不接地，空腔内外均有电场；根据负电荷的电场线是汇聚的，沿着电场线的方向电势降低，所以 AB错误； CD．图乙中，空腔接地，空腔内有电场；根据负电荷的电场线是汇聚的，沿着电场线的方向电势降低，所以 图乙中，空腔接地，空腔外没有电场，所以 综上得 C错误，D正确。 故选D。 10．A 【详解】A．高压输电线最上面两根导线是避雷线，它们与大地相连，和大地一起组成稀疏金属 “网”，能把高压线屏蔽起来，避免雷击，故A正确； B．图乙中，由于金属网的屏蔽，验电器箔片不会张开，此时A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度与金属网产生的感应电场相互平衡，不是A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零，故B错误； C．范德格拉夫起电机的传送带需要不断将电荷传递到顶端金属球，若用导电性能良好的材料做传送带，电荷会通过传送带导走，无法实现起电，所以传送带是用绝缘材料做的，故C错误； D．在静电除尘中，A板带正电，B为负极，且B处附近电场强度很强，B处空气被电离，烟尘吸附从空气电离释放出来的电子后带负电，在电场力作用下应向带正电的A板运动，故D错误。 故选A。 11．D 【详解】A．由静电感应可知，棒左端感应出负电荷，右端感应出正电荷，故A错误； BC．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； 同理可知，棒上感应电荷在棒的中心轴线上距棒的右端处产生的电场强度大小为 故BC错误； D．导体棒是等势体，左右端电势相等，若用一根导线将A、B相连，导线上不会产生电流，故D正确。 故选D。 12．A 【详解】A．感应起电，这是使物体带电的一种方法，根据异种电荷互相吸引；同种电荷相互排斥的原理可知，把C移近导体A时，金属导体A、B处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端带正电，导体A的左端带负电，所以导体两端的金属箔片都张开，故A正确； B．把带正电荷的物体C移近导体A后，先把A和B分开，然后移去C，则A带负电，B带正电，A、B上的金属箔片还是张开，故B错误； C．把C移近导体A，A、B分别带有等量异种电荷，先把C移走，A、B电荷恢复原状，A、B两端都不带电，A、B上的金属箔片不张开，故C错误； D．把C移近导体A，A、B两端分别带有等量异种电荷，金属箔片仍张开，先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A与B上的电荷重新中和，A上的金属箔片闭合，B上的金属箔片也闭合，故D错误。 故选A。 13．C 【详解】A．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，靠近A点，则球壳左边带负电右边带正电，整体仍显示电中性，不带电，故A错误； BC．玻璃棒缓慢靠近A点，玻璃棒在A点形成的场强增大，由于感应电荷产生的场强和原场强等大反向，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，内部场强处处为零，玻璃棒缓慢靠近A点，A点的电场强度一直为零，故B错误，C正确； D．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； 故选C。 14．D 【详解】A．根据电荷守恒定律，甲图中，将带正电的小球靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成、两部分后，A、B带等量异种电荷，故A错误； B．根据静电屏蔽，乙图中，用金属网把验电器罩起来，使其内部不受影响，故带电金属球靠近验电器，箔片不会张开，故B错误； C．丙图中，处于静电平衡状态的导体腔的外表面感应出等量异种电荷，内表面没有电荷，导体壳内空腔电场强度为0，故C错误； D．丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放电原理，故D正确。 故选D。 15．B 【详解】A．甲图中，女生接触带电的金属球时是接触起电，故A错误； B．乙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电现象，故B正确； C．丙图中，优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理，以防止外部信号对电缆内部电信号的干扰，没有增强其导电能力，故C错误； D．丁图中，屏蔽服作用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。用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后做成的，故D错误。 故选B。 16．C 【详解】A．复印机复印文件资料，就是利用静电将墨粉附着在鼓上，属于静电的利用，故A错误； B．静电喷涂是利用异种电荷间的吸引力来工作的，属于静电的利用，故B错误； C．下雨天，云层带电打雷，往往在屋顶安装避雷针，是导走静电，防止触电，C属于静电防范，故C正确； D．静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电应用，故D错误。 故选C。 17．ABD 【详解】A．加油前，工作人员触摸静电释放器是为了导走自身的静电，故A正确； B．优质话筒线外面包裹着的金属网的原理是静电屏蔽，不可以用绝缘的塑料网替代，故B正确； C．燃气灶上点火器的放电电极是钉尖形，原理是尖端放电，故C错误； D．由图可知，除尘板A与电源正极相连，所以带负电的粉尘会被收集在除尘器的A板上，故D正确。 故选ABD。 18． B B 【详解】[1]A端与电离金属丝相连，需要带高压电，从而让金属丝末端发生尖端放电，使空气分子电离产生阳离子和电子。如果金属丝带负电，电子会被金属丝排斥，然后被粉尘吸附，最终粉尘带负电，被金属壁吸引，达到除尘效果；如果金属丝与高压正电相连，则会吸引空气分子电离后的电子，而阳离子由于质量较大难以被灰尘吸附，最终灰尘难以带电，从而无法被轻易吸引，无法实现除尘。故而金属丝需要与负极相连。 [2]如上分析，灰尘吸附的是空气分子在强电场作用下电离生成的电子。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $