静电的防止与利用 暑假作业 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 以“概念-现象-应用”逻辑链构建静电知识体系，通过生活实例与电场分析题强化物理观念与科学思维 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念原理|4个核心知识点|静电平衡、尖端放电等概念及原理|从基础概念（静电平衡）到现象（尖端放电）再到应用（屏蔽、吸附）递进| |应用训练|10道选择（含生活/设备/电场分析）|生活应用判断、设备原理辨析、场强电势比较|题型对应知识点应用场景，通过实例巩固科学推理与模型建构能力|

静电的防止与利用 学科网（北京）股份有限公司 1、静电平衡 （1）静电感应现象：放入电场中的导体，由于静电感应，在导体的两侧出现感应电荷的现象。 （2）静电平衡状态：导体内的自由电荷不再发生定向移动的状态。 （3）导体内部电场强度特点：内部电场强度处处为0。 2、尖端放电 （1）电离：导体尖端的电荷密度很大，附近的电场强度很大，空气中的带电粒子剧烈运动，从而使空气分子被撞“散”而使空气分子中的正、负电荷分离的现象。 （2）尖端放电：导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象。 （3）尖端放电的应用与防止 ①应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 ②防止：高压设备中导体的表面尽量光滑，减少电能的损失。 3、静电屏蔽 （1）静电屏蔽：静电平衡时，导体壳内空腔里的电场处处为零，外电场对壳内不会产生影响。 （2）静电屏蔽的应用 ①把电学仪器放在封闭的金属壳里。 ②野外三条输电线上方架设两条导线，与大地相连，把输电线屏蔽起来。 4、静电吸附 （1）静电除尘：设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极被收集起来。 （2）静电喷漆：接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，完成喷漆工作。 （3）静电复印的工作过程： ①充电→②曝光→③显影→④转印→⑤放电 1. 下列哪种做法不属于防止静电的危害( ) A.印染厂房中保持潮湿 B.油罐车的尾部有一铁链拖在地上 C.家用照明电线外面用一层绝缘胶皮保护 D.在地毯中夹杂一些不锈钢丝纤维 2.下列设备利用了尖端放电的是( ) A.避雷针 B.红外体温计 C.静电复印机 D.金属探测器 3.把一个不带电的金属球壳导体置于匀强电场中，达到稳定状态后球壳周围的电场线和等势线分布如图所示，其中两点对称地分布在球壳两侧且连线过球心点位于球壳上。下列说法中正确的是( ) A.实线是等势线 B.b点电场强度比c点大 C.感应电荷在c点产生的场强为零 D.两点间的电势差值等于两点间的电势差值 4.某物理实验中，小明手拿一带负电的金属棒靠近某一导体的左侧，发现放置于导体旁边的蜡烛火焰向右飘动。对此下列说法正确的是( ) A.该实验利用了尖端放电原理 B.该实验利用了静电屏蔽原理 C.导体右侧有正电荷喷出 D.导体右侧没有电荷向导体喷射管移动 5.静电喷涂是一种利用静电作用使雾化涂料微粒在高压电场作用下带上电荷，并吸附于工件的涂装技术。静电喷涂机的结构及电场线的分布如图所示，工件接地并规定大地的电势为0。下列说法正确的是( ) A.雾化涂料微粒带正电，工件带负电 B.静电喷涂机喷口处的电势大于0 C.工件表面处的电场强度小于喷口处的电场强度 D.工件与喷口之间的电场线与真空中等量同种点电荷之间的电场线分布类似 6.一种静电除尘空气净化器，工作原理如图所示。一重力不计的带电尘埃仅在电场力的作用下沿虚线由M点运动到N点，实线为电场线，以放电极中心为圆心的圆交于M、P两点。下列说法正确的是( ) A.带电尘埃带正电 B.M、P两点的电场强度及电势都相同 C.该带电尘埃在M点的动能大于在N点的动能 D.该带电尘埃在M点的电势能大于在N点的电势能 7.某静电除尘器的除尘原理如图所示，一带正电的金属板和一个带负电的放电极形成电场，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为一带电烟尘颗粒的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若不计烟尘颗粒的重力，下列说法正确的是( ) A.烟尘颗粒带正电 B.a点电势高于b点电势 C.a点电场强度小于b点电场强度 D.烟尘颗粒在a点的电势能大于在b点的电势能 8.如图是伏打起电盘示意图，其起电原理是( ) A.摩擦起电 B.感应起电 C.接触起电 D.以上三种方式都不是 9.图中接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电荷量为Q，到球心的距离为r。则感应电荷在球心的场强大小等于( ) A. B. C.0 D. 10. 静电除尘机原理如图所示，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。图中虚线为电场线（方向未标出）。实曲线是某尘埃颗粒的运动轨迹，是尘埃颗粒运动轨迹与电场线的两个交点，不考虑尘埃颗粒在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，不计空气对尘埃颗粒的作用力和尘埃颗粒的重力，下列说法正确的是( ) A.A点场强比B点场强小 B.该尘埃颗粒在迁移过程中动能先减小后增大 C.该尘埃颗粒在迁移过程中做匀变速曲线运动 D.该尘埃颗粒在A点的电势能低于在B点的电势能 答案以及解析 1. 答案：C 解析：A.印染厂房中保持潮湿，是防止产生的静电大量堆积从而引发火灾，故A项不符合题意； B.油罐车在运输过程中由于不断摩擦从而产生大量静电，通过油罐车的尾部拖在地上的铁链，及时将静电导走，可以有效防止静电的危害，故B项不符合题意； C.家用照明电线外的绝缘胶皮是为了防止漏电，并不是为了防止静电，故C项符合题意； D.在地毯中夹杂一些不锈钢丝纤维可以及时将产生的静电导走，故D项不符合题意。 故选C。 2.答案：A 解析：A.避雷针利用了尖端放电原理，故A正确； B.红外体温计利用红外线的热效应，故B错误； C.静电复印机利用静电吸附原理，故C错误； D.金属探测仪利用涡流的磁效应，故D错误。 故选A。 3.答案：D 解析：A.由图可知，实线为电场线，故A错误； B.金属球壳导体内部的电场强度为零，故b点电场强度等于c点的电场强度，故B错误； C.金属球壳导体内部的电场强度为零，则感应电荷在c点产生的场强与匀强电场的场强大小相等方向相反，故C错误； D.金属球壳导体内部的电场强度为零，结合可知两点间的电势差值等于两点间的电势差值，故D正确。 故选D。 4.答案：A 解析：一带负电的金属棒靠近某一导体的左侧，由于静电感应，会使导体内的负电荷向右侧聚集，而右侧有尖端，会产生尖端放电的现象，而导致导体旁边的蜡烛火焰向右飘动，该实验利用了尖端放电原理，BCD错误，A正确。 故选A。 5.答案：C 解析：电场线的方向由工件指向喷口，电场线的方向由正电荷指向负电荷，则工件带正电，涂料吸附在工件上，根据异种电荷相互吸引的原理，可得雾化涂料微粒带负电，A错误； 工件接地并规定大地的电势为0，因此工件的电势为0，沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线的方向由工件指向喷口，则喷口的电势低于工件的电势，喷口的电势小于0，B错误； 电场线的疏密表示电场强度的强弱，工件表面处的电场线比喷口处的电场线稀疏，则工件表面处的电场强度小于喷口处的电场强度，C正确； 真空中等量同种点电荷之间的电场线与工件和喷口之间的电场线并不类似，D错误。 6.答案：D 解析：A.由图可知，根据粒子的运动轨迹可知，带电粒子在M点处受力方向是向下的，所以带电尘埃是带负电的，故A错误； B.根据对称性可知M、P两点的电场强度大小及电势都相同，电场方向为该点沿电场线的切线方向，结合图中电场线方向可知M点的电场强度方向斜向右上方，P点的电场强度方向斜向左下方，故B错误； CD.分析可知N点处等势线与M点所在电场线相交处位于M点下方，沿着电场线电势降低，可知M点的电势小于N点的电势，尘埃带负电，故该带电尘埃在M点的电势能大于在N点的电势能；尘埃只受到电场力作用，电势能与动能之和保持不变，故在M点的动能小于在N点的动能，故C错误，D正确。 故选D。 7.答案：D 解析：A.粒子的受力方向永远指向轨迹内侧，由带电烟尘颗粒的运动轨迹可知烟尘颗粒受力方向沿着电场线的切线方向，烟尘颗粒带负电，故A错误； B.a、b两点所在等势线如图所示 沿着电场线方向电势逐渐降低，a点电势低于b点电势，故B错误； C.电场线越密场强越强，由图可知，由可知烟尘颗粒在a点的电场强度大于在b点的电场强度，故C错误； D.若烟尘颗粒由a运动到b，由图知电场力做正功，电势能减小，；若烟尘颗粒由b运动到a，电场力做负功，电势能增大，仍有，故D正确。 故选D。 8.答案：B 解析：导电平板靠近带电绝缘板并接地时，发生静电感应，使导电平板带上负电荷，所以其起电原理是感应起电。 9.答案：D 解析：处于静电平衡中的导体内部场强处处为零，Q在O点产生的场强与感应电荷在O点产生的场强等大反向，由此可知静电平衡后感应电荷在球心处产生的电场强度大小为。 故选D。 10. 答案：B 解析：A.电场线的疏密程度代表电场大小，则A点场强比B点场强大，故A错误； B.该尘埃颗粒在迁移过程中电场力先做负功，后做正功，则动能先减小后增大，故B正确； C.该尘埃颗粒在迁移过程中，电场力不断变化，尘埃做变速曲线运动，故C错误； D.电场力指向轨迹的凹侧，可知集尘极带正电，沿电场线方向电势逐渐降低，可知A点电势较低，由于尘埃带负电，所以该尘埃颗粒在A点的电势能高于在B点的电势能，故D错误； 故选B。 $