假期作业16 静电的防止与利用-【快乐假期】2025-2026学年高一物理暑假作业

三022 假期作业16 静电的防止 《情境辨析 带电导体凸起而尖锐的地方电荷比较 密集，其附近空间电场也较强.如图所示， 当带电云层接近时，避雷针上的感应电荷 在其附近产生强电场，使避雷针与带电云 层间的空气电离，电荷通过避雷针和符合 规格的导线被直接引入大地，从而达到保 护建筑物的目的， 空气分子电离 云层放电 带电云层 (1)避雷针避雷的原理是尖端放电能将云 层中的电荷中和. ) (2)为了美观，通常把避雷针顶端设计成球 形 (3)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 () (4)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， ) 【《技能提升 ◆[知识点一]静电平衡 1.(2025·衡水中学高二月考)矩形金属导 体处于正点电荷Q产生的电场中，静电 平衡时感应电荷产生的电场在导体内的 电场线分布情况正确的是 Q 35 高一物现 有志者，事竟成。 与利用 完成日期： 月 日 2.（多选)如图所示，一个 原来不带电的半径为 2r→●+Q 的空心金属球放在绝 缘支架上，右侧放置一 个电荷量为十Q的点 电荷，点电荷到金属球表面的最近距离 为2r,则下列说法正确的是 ( ) A.金属球在达到静电平衡状态后，左侧 感应出正电荷 B.感应电荷在球心处所激发的电场强度 大小为F-,方向水平向右 C.如果用一小段导线的一端接触金属球 的左侧，另一端接触金属球的右侧，金 属球两侧的电荷将被中和 D.如果用导线的一端接触金属球的右 侧，另一端与大地相连，则有电子流入 大地 3.一金属球原来不带 电，现沿球的直径的 延长线放置一均匀带 电的细杆MN.如图所示，金属球上感应 电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三 点的场强大小分别为E。、Eb、E。,三者 相比 A.E。最大 B.Eb最大 C.E最大 D.E。=Eb=E。 4.如图所示，Q为一带⊙ ·ab 正电的点电荷，P为 原来不带电的枕形金属导体，a、b为导体内 的两点.当导体P处于静电平衡状态时，则 A.a、b两点的场强大小E。、Eb的关系 为E。>E B.a、b两点的场强大小E。、Eb的关系 为E。<E C.感应电荷在a、b两点产生的场强大小 E.'和Eb'的关系是E.'>E6 D.感应电荷在a、b两点产生的场强大小 E。'和Eb'的关系是E。'=E。' 飞安味乐慨期 ◆[知识点二]尖端放电 5.在高大的建筑物上安装避雷针的目的是 ) A.通过尖端放电中和云层中的电荷 B.避免放电现象的发生 C.直接导走云层中的电荷 D.增加电荷在建筑物上的积累 6.(多选)(2025·仲元中学高二月考)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 负电荷经避雷针导人大地，在此过程中， 下列说法正确的是 ( 塔 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 ◆[知识点三]静电屏蔽与静电吸附 7.(多选)如图所示，电力工 作人员在几百万伏的高压 线上进行带电作业，电工 全身穿戴带电作业用的屏 蔽服，屏蔽服是用导电金属材料与纺织 纤维混纺交织成布后再做成的服装，下 列说法正确的是 A.采用金属材料编织衣服的目的是使衣 服不易拉破 B.采用金属材料编织衣服的目的是利用 静电屏蔽 C.电工穿上屏蔽服后，体内场强为零 D.屏蔽服中的金属网不能起到屏蔽作用 000= 8.将悬挂在细线上的带正 电的小球A放在不带电 的固定金属空心球C内 (不接触)，另有一个悬挂 在细线上的带负电的小 球B向C靠近，如图所示，则 ( A.A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖 直方向 B.A的位置不变，B向右偏离竖直方向 C.A向左偏离竖直方向，B的位置不变 D.A和B的位置都不变 9.（多选)静电的工件 应用有多种， 如静电除尘、 静电喷涂、静 涂料微粒 电植绒、静电复印等，它们依据的原理都 是让带电的物质粒子在电场力作用下奔 向并吸附到电极上，静电喷漆的原理如 图所示，则以下说法正确的是 () A.在喷枪喷嘴与被喷涂工件之间有一强 电场 B.涂料微粒一定带正电 C.涂料微粒一定带负电 D.涂料微粒可以带正电，也可以带负电 《素养培优 (多选)(2025·邢台市第二中学高二期 中)长为1的导体棒原来不带电，现将一 个带负电的点电荷（电荷量的绝对值为 q)放在金属棒的中心轴线上距离棒的左 端R处，如图所示.当金属棒达到静电平 衡后，已知静电力常量为k,以下说法正 确的是 ( -0 A.棒上感应电荷在O点处产生的电场强 度为零 B.棒上O点处的电场强度为零 C.负点电荷在O点处产生的电场强度大小 为k9，,方向沿O4连线且指向g R+ D.棒上感应电荷在棒的中点O处产生的 电场强度大小为 q ，方向沿 (R+2) Og连线且指向q飞壁味乐慨期 =Q:方式D中，在中心处的电场强度大小为E=2 r2 织.综上比较，正方形中心电场强度最大的是A] 7.B[电场线的疏密表示场强的大小，越密场强越大，由 图可知，E。>E>E,A、C错误；电场线的切线方向表示 场强的方向，由图可知a、b两，点的场强方向相同，a、c两 点场强方向不同，B正确，D错误.] 8.A[负点电荷在电场力的作用下由A运动到B,并由 1图像知，负点电荷做加速度逐渐增大的减速运动.由F =ma得电场力越来越大，即A→B电场强度越来越大， 电场线分布越来越密.又由于负电荷所受电场力方向与 速度方向相反，可知场强方向为由A到B.故A正确.门 9.C[根据电场线的疏密程度可知（点的电场强度最大， C正确，A、B、D错误.门 10.AC[根据等量异种点电荷电场的分布情况可知，B、C 两，点对称分布，电场强度大小相等，方向相同，选项A 正确：根据对称性可知，A、D两处电场线疏密程度相 同，A、D两，点电场强度大小相同，方向相同，选项B错 误；E、O、F三，点中O点电场强度最强，选项C正确；B、 O、C三点比较，O点电场强度最小，选项D错误.] 素养培优 1.A[左半球面AB上的正电荷产生的电场等效为带正 电荷量为2q的整个球面的电场和带电荷量为一q的右 丰球面的电场的合电场，则E=火祭-一E,E为带电荷 量为一q的右半球面在M点产生的场强大小.带电荷量 为一q的右半球面在M点的场强大小与带正电荷量为q 的左半球面AB在N点的场强大小相等，则E、=E=k 祭-E-0-EA正] 2.D[B点，C点的正电荷在M的场强的合场强为E= 2。g c0s60°-3g,由于M点与A点关于带电细杆 a" (3a 对称，故细杆在A处产生的电场强度大小E=39,方 a2 向竖直向上，B点C,点的正电荷在A点的合场强E= 2gc0s30°=S9,故A点的电场强度大小E=E十E, a (5+3)g,D正确.] 假期作业16 情景辨析 (1)/(2)×(3)/(4)√/ 技能提升 1.A[导体处于静电平衡状态时，导体内部电场强度处处为 0,感应电荷在导体内部某处产生的电场与场源电荷Q在此 处产生的电场强度大小相等，方向相反，故A正确，B、C、D 错误.」 2,AB[金属球在达到静电平衡状态后，左侧感应出正电 荷，故A正确；发生静电感应时，导体内部合场强为零，所 以感应电荷在金属球内部产生的场强与外部，点电荷在金 属球内部产生的场强大小相等，方向相反，所以感应电荷 在球心处所激发的电场强度大小为E-架，方向水平向 右，故B正确；用一小段导线的一端接触金属球的左侧， 另一端接触金属球的右侧，则导线和金属球成为一个导 体，左侧依然带正电荷、右侧依然带负电荷，故C错误；如 果用导线的一端接触金属球的右侧，另一端与大地相连， 5 c900-= 则金属球和大地相当于一个新的大导体，在靠近点电荷 的一端即金属球右侧感应出负电荷，在远离场源电荷的 一端即大地感应出正电荷，即有电子流入金属球，故D 错误.] 3.C[达到静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金 属球上感应电荷产生的场强与带电的细杆MV产生的 场强大小相等，方向相反，相互抵消.c点离带电的细杆 MN最近，带电的细杆MN在c点处产生的场强最大， 则金属球上感应电荷在C,点处产生的场强最大，即E 最大.门 4.C[处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，故 a、b两点的场强大小E。、E6的关系为E。=E,,故A、B错 误：处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，则感 应电荷在Q、b两点产生的场强应该和外部电场在a、b两 点产生的场强大小相等、方向相反，根据E-0可知E >E',故C正确，D错误.] 5.A[避雷针利用了尖端放电的原理，在发生雷电时，避 雷针上产生的感应电荷通过尖端放电，中和了云层中的 电荷，可以使建筑物免遭雷击，故A正确，BCD错误.] 6.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，从而避雷针 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.BC[屏蔽服的作用是在穿上后，使处于高压电场中的 人体内电场强度处处为零，从而使人体免受高压电场及 电磁波的危害，可知BC正确，AD错误.门 8.B「A在空心金属球内，由于静电感应，使得C的外表 面带正电，B、C相互吸引，所以B向右偏；C可以屏蔽外 部电场，所以B的电荷及C的电荷对C的空腔无影响， 所以A位置不变，B正确，A、C、D错误. 9.AC[静电喷涂的原理就是让带电的涂料徽粒在强电场 的作用下被吸附到工件上，而达到喷漆的目的，故A正 确：由题图知，待喷漆工件带正电，所以涂料微粒应带负 电，故C正确，B、D错误.] 素养培优 BC[金属棒达到静电平衡时，内部电场强度处处为O, 由于负电荷q在棒中心O处产生的电场方向沿O口连线 且指向q,所以棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场 方向沿qO连线且指向O右侧，大小与q在O,点产生的 电场强度相等，则有E=9,,故A、D错误，B、C (R+ 正确.门] 假期作业17 情景辨析 (1)/(2)×(3)/(4)×(5)×(6)/ 技能提升 1.BC[静电力做功的多少与电荷运动路径无关，故A错 误；静电力做功只与电荷在电场中的初、未位置有关，所 以电荷从某点出发又回到了该点，静电力做功为零，故B 正确；正电荷沿着电场线方向运动，则正电荷受到的静 电力方向和电荷的运动方向相同，故静电力对正电荷做 正功；同理，负电荷逆着电场线的方向运动，静电力对负 电荷做正功，故C正确；电荷在电场中运动，虽然有静电 力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化 满足能量守恒定律，故D错误.]