9.7 静电的利用与防范（高效培优·讲义）物理沪科版必修第三册

本高中物理讲义聚焦静电的利用与防范核心知识点，系统梳理静电除尘、喷漆、复印等应用，以及尖端放电、静电平衡、静电屏蔽等原理，构建从现象到本质再到实践的学习支架。 资料以生活生产实例（如雷火炼殿、静电除尘装置）为载体，通过考点解析与避坑指南培养科学思维，结合真题与三阶练习强化物理观念，课中辅助教学，课后助力学生查漏补缺，体现科学态度与责任。

9.7 静电的利用与防范 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 静电除尘 考点02 尖端放电 03 避坑指南·解题通法 角度01 静电平衡 角度02 静电屏蔽 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.了解尖端放电、静电屏蔽现象，了解静电的防止的原理。 2.知道静电吸附原理，了解静电吸附在静电除尘等技术中的应用。 1.应用静电平衡知识认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象。 2.通过关注生活、生产中的静电现象，体会物理学与生产和生活的紧密联系。 考点01 静电除尘 1．在生产和生活中，静电的应用十分广泛，如： (1)静电除尘：设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来。 (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：复印机的核心部件是有机光导体鼓，在没有光照时它是绝缘体，受到光照时变成导体。复印机复印的工作过程：充电、曝光、显影、转印、放电。 【深化点拨】 1．静电是一种常见现象，它会给人们带来麻烦，甚至造成危害。如在印刷厂里，纸张之间摩擦带电，会使纸张粘在一起，难以分开；在印染厂里，棉纱、毛绒、人造纤维上的静电会吸引空气中的尘埃，使印染质量下降。静电对现代高精密度、高灵敏度电子设备影响很大，大量的静电不但会妨碍电子设备的正常运行，甚至会因火花放电而击穿电子仪器的某些器件。 防止静电危害的主要方法与途径： (1)尽量减少静电的产生，常用的方法是增大空气的湿度； (2)尽快把静电导走，防止静电积累，常用的最简单办法是用导线把设备接地； (3)在易燃易爆气体和粉尘聚集的场所保持良好的通风，消除静电火花的引爆。 1．（多选）关于静电现象，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，“静电章鱼”实验的两只“章鱼”带同种电荷 B．图乙中，武当山金殿安装避雷设施后，“雷火炼殿”现象更明显了 C．图丙中，优质话筒线外面包裹着的金属外衣增强了导线的导电能力 D．图丁中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在板状的收集器A上 【答案】AD 【详解】A．同种电荷相互排斥，两只“章鱼”丝线张开相互排斥，说明带同种电荷，故A正确； B．避雷设施的作用是将雷电的电荷导入大地，避免金殿被雷击，安装避雷设施后“雷火炼殿”现象会消失，不会更明显，故B错误； C．图丙中，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．图丁中，电源负极接中间电极，电源正极接收集器A，电场方向由收集器A指向中间，带负电的尘埃受力方向指向收集器A，最终会收集在板状的收集器A上，故D正确。 故选AD。 2．生产、生活中静电危害无处不在，以下不属于静电危害的是（　　） A．纸张印刷时摩擦带电，会使纸张吸附在一起 B．印染厂的染织物上带静电，会吸附空气中的尘埃 C．带电尘埃在静电力作用下，到达电极而被收集起来 D．制药厂里，制药生产中静电吸附尘埃影响药品纯度 【答案】C 【详解】A．纸张印刷时，纸张之间摩擦起电，带电的纸张会相互吸附，导致纸张难以分开，影响印刷效率，属于静电危害，故A错误； B．印染厂的染织物上带静电，会吸附空气中的尘埃，导致织物变脏，影响产品质量，属于静电危害，故B错误； C．带电尘埃在静电力作用下，到达电极而被收集起来，这是静电除尘技术，属于静电在生活中的应用，不属于静电危害，故C正确； D．制药厂里，制药生产中静电吸附尘埃，会导致药品中混入杂质，影响药品纯度，属于静电危害，故D错误。 故选C。 3．如图是静电除尘装置的示意图，烟气从管口_____进入（选填：“M”或者“N”）。当金属丝、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，端应接直流高压电源的_____（选填：“正极”或者“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）。 【答案】 M 负极 B 【详解】[1]静电除尘装置中，通常下进上出，使粉尘在上升过程中被吸附，故烟气从管口M进入。 [2]静电除尘原理为，金属丝接负极，圆筒接正极，形成强电场电离空气，电子向金属丝运动，阳离子向圆筒运动。故端应接直流高压电源的负极。 [3]电子质量小，易被粉尘捕获，使粉尘带负电，从而被圆筒（正极）吸引而沉降。 故选B。 【规律方法】 静电起电包括使正、负电荷发生分离的一切过程，如通过固体与固体表面、固体与液体表面之间的接触、摩擦、碰撞，固体或液体表面的破裂等机械作用产生的正、负电荷分离，也包括气体的离子化、喷射带电以及在粉尘、雪花和暴风雨中的带电现象。 考点02 尖端放电 1．尖端放电现象的发生 ①导体周围的强电场使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动。 ②带电粒子与气体分子碰撞使气体分子中的正负电荷分离。强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫作空气的电离。 ③新产生的带电粒子在强电场的作用下使空气进一步电离。 ④电离产生的带电粒子在电场的作用下，向着与自己电荷符号相反的一端运动。 2．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　，这相当于导体从尖端 失去　电荷。这种现象叫作 尖端放电　。 【深化点拨】 1．空气的电离：在一定条件下，导体尖端周围的强电场足以使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动，并与空气分子碰撞从而使空气分子中的正负电荷分离。 2．尖端放电：中性的分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子。这些带电粒子在强电场的作用下加速，撞击空气中的分子，使它们进一步电离，产生更多的带电粒子。那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷。 【规律方法】 (1)制作避雷针。原理：当带电的雷雨云接近建筑物时，由于静电感应，金属棒出现与云层相反的电荷。通过尖端放电，使得空气中的带电粒子与空气中的异号电荷中和，避免建筑物遭受雷击。 (2)一般的电子打火装置、避雷针、工业烟囱除尘的装置利用的都是尖端放电的原理。 防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失。 4．如图所示，某些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．接触起电 C．静电吸附 D．静电屏蔽 【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。 故选A。 5．（多选）武当山的主峰天柱峰上屹立着一座光耀百里的金殿，是中国现存最大、等级最高的铜铸鎏金大殿，在雷雨交加时，屋顶常会出现盆大的火球，来回滚动。雨过天晴时，大殿屋顶金光灿灿，像被重新炼洗过一般，这就是人们所说的雷火炼殿的奇观。有关这种现象的说法正确的是（　　） A．金殿是个庞大的优良导体，闪电时产生的电弧使空气剧烈膨胀而爆炸，看似火球 B．金殿顶部肯定很少有带尖的结构，不易放电 C．出现雷火炼殿现象时，大殿内会产生强电场 D．金殿安装了避雷针后，仍会经常出现雷火炼殿奇观 【答案】AB 【详解】A．金殿是个庞大的优良导体，闪电时产生的电弧产生高温，使空气剧烈膨胀而爆炸，看似火球，A正确； B．因带尖的物体容易产生放电，而金殿顶部能产生火球，则肯定很少有带尖的结构，难以形成尖端放电，B正确； C．出现雷火炼殿现象时，由于金殿对静电的屏蔽作用，使得大殿内不会产生强电场，C错误； D．金殿安装了避雷针后，电荷会被导入大地，则不会出现雷火炼殿奇观，D错误。 故选AB。 6．高大的建筑物上安装避雷针，阴雨天气时可避免雷击，从而达到保护建筑物的目的。如图所示，虚线是某次避雷针即将放电时，带负电的云层和避雷针之间三个等势面的分布示意图；实线是空气中某个带电粒子由M点到N点的运动轨迹，不计该带电粒子的重力，则下列说法正确的是（    ） A．云层靠近避雷针时，针尖感应出负电荷 B．带电粒子越靠近避雷针尖端，其加速度越小 C．带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 D．带电粒子带正电 【答案】C 【详解】A．云层带负电，靠近避雷针时，针尖感应出正电荷（异种电荷吸引），故A错误； B．越靠近避雷针尖端，等势线越密集，电场强度越大，粒子所受电场力越大，加速度越大，故B错误； C．粒子带负电，从M点到N点，电场力方向指向轨迹内侧（即从M到N的过程中电场力做正功），电势能减小，因此粒子在M点电势能大于在N点电势能，故C正确； D．带电粒子所受电场力方向指向轨迹内侧。由云层带负电可知，避雷针尖端带正电，电场线从尖端指向云层。轨迹向避雷针弯曲，说明电场力指向避雷针，故粒子带负电，D错误。 故选C。 静电平衡 1．静电感应现象：放在电场中的导体，其内部自由电荷在 电场力　作用下定向移动，而使导体两端出现 等量异号电荷　的现象。 2．静电平衡状态：导体中(包括表面)自由电子不再发生定向移动，我们就认为导体达到了 静电平衡状态　。 3．静电平衡产生原理：如下图所示，将金属导体放到外电场E0中，导体中自由电子受到外电场的电场力作用后向左移动，在右侧出现多余正电荷，导体两侧出现的正、负电荷在导体内部产生电场强度E′，该电场强度与外电场方向相反，这两个电场叠加后使原电场强度逐渐减弱，直至导体内部各点的合电场强度E＝0为止，此时F＝Eq＝0，导体内的自由电子不再发生定向移动。 4．静电平衡状态下导体的特点 (1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。 (2)表面处的场强不为零，表面处的场强方向跟导体表面垂直。 (3)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。 5．导体上电荷的分布 (1)处于静电平衡状态的导体，内部没有电荷，电荷只分布在外表面上。 (2)在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，凹陷的位置几乎无电荷。 注意：人与大地都是导体，在人触摸导体的过程中，带电体、人、大地组成一个新导体，地球往往是新导体的远端。 静电屏蔽 1．静电屏蔽 静电平衡时，空腔导体内表面没有电荷，导体壳内空腔里的电场强度处处为 0　。外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响，金属壳的这种作用叫作 静电屏蔽　。 2．静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相连。 3．导体内部不受外部电场的影响的情况 现象：如图1甲，由于静电感应，验电器箔片张开。如图1乙，将验电器放入导体网罩内部后验电器箔片不张开，即外部电场影响不到导体内部。 4．接地导体壳内部电场对壳外空间无影响情况 现象：如图2甲导体壳没有接地时，处于内部电场中，达到静电平衡，导体壳内外表面出现等量异种电荷，壳内外表面之间场强处处为零，壳外场强不为零。 导体壳接地后，如图2乙所示，导体壳外的正电荷被大地负电荷中和，正电荷出现在地球的另一端无穷远处，导体壳内外表面之间及导体外部场强处处为零，导体外部空间不受内部电场影响。特别提示：绝缘球壳中没有自由电荷，当放入外电场时，不会发生静电感应现象，壳内场强也不会为零，即不能起到屏蔽外电场的作用。 角度01 静电平衡 1．如图所示，一导体放在一负电荷的电场中，导体与大地是绝缘的，A、B为导体内部的两点，当导体处于静电平衡时，下列判断正确的是（     ） A．A端电势高于B端电势 B．A点场强大于B点场强 C．A端外表面场强大于B端外表面场强 D．若规定无穷远处为零电势，则A端附近电势大于零 【答案】C 【详解】A．导体处于静电平衡时，是一个等势体，故A端电势等于B端电势，故A错误； B．导体处于静电平衡时，内部电场强度处处为零，故B错误； C．导体处于静电平衡状态，根据电荷守恒定律可知，A端的感应电荷量和B端一样多；B端的表面积大，所以B端的电场强度小，故C正确； D.场源是负电荷，整个空间电势都小于无穷远电势（0），导体整体电势为负值，A端附近电势小于0，故D错误。 故选C。 2．如图所示，不带电，长为l的金属导体棒水平放置，现将一个电荷量为+q（q>0）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．导体棒左端感应出正电荷，棒的右端感应出负电荷 B．感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度方向水平向右 C．感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度大小 D．若把一试探电荷从A移到B，该电荷在A、B两点的电势能相等 【答案】D 【详解】A．根据静电平衡规律，导体A端带负电，B端带正电，故A错误； BC．根据静电平衡规律，导体静电平衡时O处的电场强度为零，即感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度与电荷q在O点产生的电场强度等大反向，所以感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度方向水平向左，大小为，故BC错误； D．静电平衡时导体是等势体，表面是等势面，电势处处相等，试探电荷在A、B两点的电势能相等，故D正确。 故选D。 3．如图所示，一带正电金属导体，a为导体表面上的点，b、c为导体内部的点，取无穷远处电势为零。关于a、b、c三点的电场强度Ea、Eb、Ec，电势、、的大小关系正确的是（     ） A．Ea＝Eb＝Ec＝0 B．Ea＞Eb＝Ec＝0 C．＜＝＝0 D．＝＝＝0 【答案】B 【详解】AB.处于静电平衡状态的金属导体，内部电场强度处处为零，导体内部、两点电场强度为零，但导体表面点电场强度不为零，场强，因此，故A错误，B正确； CD.静电平衡时整个导体为等势体，导体带正电，电势高于零电势，因此三点电势均大于0，即，故CD错误。 故选B。 角度02 静电屏蔽 4．（多选）关于静电的防止与利用，下列说法正确的是（     ） A．甲图中的静电喷漆主要利用同种电荷相互排斥的原理 B．乙图中的燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理 C．丙图中加油站的静电释放器利用了静电屏蔽的原理 D．丁图中超高压带电作业的电工穿金属衣是利用了静电屏蔽的原理 【答案】BD 【详解】A．静电喷漆中，喷出的油漆微粒带同种电荷，同种电荷相互排斥让油漆雾化散开，而最终让油漆吸附在工件上的核心原理是异种电荷相互吸引，故A错误； B．燃气灶的电子点火器将放电端做成尖端，利用了尖端放电的原理，击穿空气产生电火花点火，故B正确； C．加油站静电释放器的作用是将人体积累的静电导到大地，消除静电避免危险，不是利用静电屏蔽原理，故C错误； D．超高压带电作业的电工穿金属衣，金属衣发生静电平衡后内部电场强度为零，利用了静电屏蔽原理保护人体安全，故D正确； 故选BD。 5．下列说法正确的是（     ） A．如图1，验电器置于金属网罩内，带电金属球靠近网罩，但不接触，验电器的金属箔片会张开 B．如图2，正电荷靠近不带电导体棒，保持位置不变，用导线连接导体棒上A、B两点，连通瞬间导线上会出现从B到A的电流 C．如图3，静电除尘装置两极板间存在匀强电场 D．如图4，库仑通过扭秤实验巧妙地实现了对电荷间相互作用力的研究 【答案】D 【详解】A．金属网罩会产生静电屏蔽，网罩内部电场强度为 0，验电器不受外部带电球影响，金属箔片不会张开，故A错误； B．导体棒的表面是一个等势面，任意两点间电势差为零，所以一根导线将导体棒的A端与B端连接起来，导线中不会有电流，故B错误； C．如图3，静电除尘装置中，一侧是金属棒、一侧是金属板，电极形状不对称，两极间电场不是匀强电场（越靠近金属线电场越强），故C错误； D．如图4，库仑借助扭秤装置将难以直接测量的微小静电力，通过扭丝扭转效应转化为可直观读数的偏转角，巧妙定量研究了点电荷间的相互作用力，得到库仑定律，故D正确。 故选D。 6．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所带电荷量等于B所带电荷量 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 【答案】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A、B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。 【例1】一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是(　　) A．A点的电场强度比B点的大 B．小球表面的电势比容器内表面的低 C．B点的电场强度方向与该处内表面垂直 D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同 【答案】C 【详解】A．电场线越密，电场强度越大，由图可知，则A点的电场强度比B点的小，故A错误； B．根据沿着电场线方向电势是降低的，可知小球表面的电势比容器内表面的高，故B错误； C．因容器内表面为等势面，且电场线总垂直于等势面，因此B点的电场强度方向与该处内表面垂直，故C正确； D．因A、B在同一等势面上，将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功相同，均为零，故D错误。 故选C。 【名师点睛】本题考查电场线的疏密与电场强度的强弱的关系，掌握电场线的方向与电势的高低的关系，理解电场线总垂直等势面，注意同一等势面上移送电荷时，电场力不做功。 【变式1-1】如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置。工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在金属极板中间，则    A．乒乓球的左侧感应出负电荷 B．乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上 C．乒乓球共受到电场力，重力和库仑力三个力的作用 D．用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞 【答案】D 【详解】A．从图中可知金属板右侧连接电源正极，左侧连接电源负极，所以电场水平向左，故乒乓球上的电子在电场力的作用下移动到乒乓球的右侧，即乒乓球的右侧感应出负电荷，故A错误； B．根据上述可知，金属板之间的电场方向向左，乒乓球右侧带负电，受到的电场力向右，乒乓球左侧带正电，受到的电场力向左，因为左右两侧感应出的电荷量相等，所以受到的电场力相等，乒乓球受到扰动后，最终仍会静止，不会吸附到左极板上，故B错误； C．乒乓球受到重力、电场力和绝缘细线的弹力三个作用，描述中的库仑力也为电场力，故C错误； D．根据上述，金属板右极板带正电，用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，乒乓球带正电，在电场力作用下，向左运动，与左极板接触后，由于金属板左极板带负电，导致乒乓球随后带负电，又在电场力作用下向右运动，运动到右极板，与右极板接触后乒乓球带正电，在电场力作用下，运动到左极板，如此重复，即乒乓球会在两极板间来回碰撞，故D正确。 故选D。 【考点定位】考查了库仑力，静电感应 【方法技巧】静电感应的实质是电荷间的相互作用力，同种电荷相斥，异种电荷相吸，对于一个不带电的导体，在电场中两侧感应出的电荷是等量异种电荷 ⚡基础速刷 1．在实际生活中静电现象非常常见，静电现象有利有弊，有时可以利用静电现象，有时需要防止静电带来的危害。下列四种实例中不同于其他三种的是（     ） A．图甲为静电除尘器的内部原理图 B．图乙为加油员在加油前用手触摸静电释放器 C．图丙中优质话筒线外面包裹金属网 D．图丁中高压输电线上方的两根导线接地 【答案】A 【详解】图甲中静电除尘器原理是静电令尘埃带电后通过电场力收集，属于利用静电。 图乙中加油员工在加油前触摸静电释放器是为了避免静电产生电火花引起火灾或爆炸的危险，属于防止静电带来的危害。 图丙中话筒线包裹金属网，利用金属网的静电屏蔽作用，防止外部电场干扰信号传输，属于防止静电（或电磁）干扰。 图丁中高压输电线上方的两根导线是避雷线，通过接地将雷电引入大地，保护输电线免受雷击，属于防止静电（雷电）危害。 题目要求选出不同于其他实例的选项，其中不同于其他实例的显然只有图甲。 故选A。 2．如图所示，飞机机翼末端边缘有一条条像针一样的装置，此装置的作用是（     ） A．释放飞机表面的静电 B．保护飞行员，起到静电屏蔽作用 C．加强电磁通信信号，起到天线的作用 D．防止闪电击中飞机，起到避雷针的作用 【答案】A 【详解】飞机高速飞行时与空气摩擦会产生静电，机翼末端边缘有一条条像针一样的装置，此装置利用尖端放电的原理是释放飞机表面的静电； 故选A。 3．如图所示，将不带电的导体棒用绝缘支架固定，放在带正电的金属球A附近，当导体棒达到静电平衡后，关于导体棒，下列说法正确的是（    ） A．内部电场强度处处为零 B．端的电势高于端的电势 C．端感应出正电荷，端感应出负电荷 D．端感应出的电荷量大于端感应出的电荷量 【答案】A 【详解】AB．导体BC发生了静电感应现象，当导体BC达到静电平衡后，导体是等势体，端的电势等于端的电势，内部电场强度处处为零，故A正确，B错误； CD．导体BC中的负电荷受到金属球A上正电荷的吸引向B端移动，使导体C端感应出正电荷，B端感应出负电荷。根据电荷守恒定律，端感应出的电荷量等于端感应出的电荷量，故CD错误。 故选A。 4．关于生活中的静电防止和利用，下列说法正确的是（　　） A．静电复印是利用正负电荷之间相互吸引的原理制成的，属于静电的利用 B．夏天下雨时一般会有雷电，低矮的建筑没有安装避雷针一定被雷电击毁 C．常见的静电防止有静电除尘、静电喷涂、静电植绒等 D．飞机起落架的轮胎必须用绝缘橡胶制成避免造成危害，属于防止静电积聚 【答案】A 【详解】A．静电复印是利用正负电荷之间相互吸引的原理制成的，属于静电的利用，故A正确； B．夏天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，但对低矮的建筑不至于一定被雷电击毁，故B错误； C．常见的静电利用有静电除尘、静电喷涂、静电植绒等，故C错误； D．飞机轮胎是用导电橡胶制成的，这是为了飞机在降落时，将飞行的过程中产生的静电导走，避免对飞机造成危害，故D错误。 故选A。 5．生活中有很多利用和防止静电的例子，以下措施中利用了静电的吸附作用的是（　　） A．一般高楼大厦顶部装有避雷针 B．工厂的烟囱中安装静电除尘装置 C．在制造轮胎的橡胶中添加导电材料 D．运输汽油的车辆总有一条铁链拖在地上 【答案】B 【详解】A．避雷针的作用是将云层中的静电通过尖端放电导入大地，属于防止静电危害，而非利用静电吸附，故A错误； B．静电除尘装置使烟尘带电后被电极吸附，直接应用了静电的吸附作用，故B正确； C．轮胎添加导电材料是为了导走静电，避免电荷积累引发危险，属于防止静电，故C错误； D．油罐车拖铁链是将静电导入大地，防止静电放电引发火灾，属于防止静电，故D错误。 故选B。 6．以下关于静电现象的说法中不正确的是（　　） A．油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带，作用是导走运输过程中油和油罐摩擦产生的静电 B．静电喷漆时金属件与油漆雾滴带相同电荷，在静电引力作用下喷涂更均匀 C．电工高空高压作业时，其工作服内编织金属丝的目的是保护工人 D．雷电天气时，云层所带的电荷量大小一定是元电荷的整数倍 【答案】B 【详解】A．油罐车运输过程中油与油罐摩擦会产生静电，导电拖地带可将静电导入大地，避免静电放电引发爆炸等危险，故A正确； B．静电喷漆的原理是金属件与油漆雾滴带异种电荷，依靠异种电荷的静电引力使雾滴吸附在金属件表面，若二者带同种电荷会相互排斥，无法通过引力实现均匀喷涂，故B错误； C．工作服内编织的金属丝可形成静电屏蔽层，屏蔽外部高压电场对人体的影响，保护作业工人，故C正确； D．元电荷是自然界最小的电荷量，所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍，云层带电也符合该规律，故D正确。 本题选不正确的，故选B。 7．以下关于静电现象的说法中不正确的是（　　） A．油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带，作用是导走运输过程中油和油罐摩擦产生的静电 B．雷电天气时，云层所带的电荷量大小一定是元电荷的整数倍 C．电工高空高压作业时，其工作服内编织金属丝的目的是保护工人 D．静电喷漆时金属件与油漆雾滴带相同电荷，在静电引力作用下喷涂更均匀 【答案】D 【详解】A．油罐车运输过程中油与油罐摩擦会产生静电，导电拖地带可将静电导入大地，避免静电放电引发爆炸等危险，故A正确； B．元电荷是自然界最小的电荷量，所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍，云层带电也符合该规律，故B正确； C．工作服内编织的金属丝可形成静电屏蔽层，屏蔽外部高压电场对人体的影响，保护作业工人，故C正确； D．静电喷漆的原理是金属件与油漆雾滴带异种电荷，依靠异种电荷的静电引力使雾滴吸附在金属件表面，若二者带同种电荷会相互排斥，无法通过引力实现均匀喷涂，故D错误。 本题选不正确的，故选D。 8．如图所示，绝缘金属球壳的空腔M内、外各有一小球Q和N，下列说法不正确的是（　　） A．若Q、M不带电，M不接地，则N带电时，Q上无感应电荷 B．若Q、M不带电，M接地，则N带电时，Q上无感应电荷 C．若M、N不带电，M不接地，则Q带电时，N上无感应电荷 D．若M、N不带电，M接地，则Q带电时，N上无感应电荷 【答案】C 【详解】AB．若Q、M不带电，M不接地，则N带电时，由于静电屏蔽，Q上无感应电荷；若M接地，M与大地组成一个大导体，靠近N的一端和大地将出现感应电荷，Q上无感应电荷，故AB正确，不符合题意； C．若M、N不带电，M不接地，则Q带电时，因为Q在M的空腔内，会使M的内表面感应出与Q异号的电荷，外表面感应出与Q同号的电荷。N在M的外部，会受到M外表面电荷的电场影响，因此N上会产生感应电荷，故C错误，符合题意。 D．若M、N不带电，若M接地，则Q带电时，接地后M的外表面电荷被导走，仅内表面保留与Q异号的感应电荷。M的外部电场消失，N不受电场影响，因此N上无感应电荷，故D正确，不符合题意。 故选C。 9．某空气净化器中有一个带正电的集尘板，当空气通过净化器时，空气中的灰尘颗粒会被吸附在集尘板上。以下说法正确的是（　　） A．集尘板带正电，是因为得到电子 B．灰尘颗粒可能带负电 C．灰尘颗粒可能带正电 D．灰尘颗粒一定不带电 【答案】B 【详解】A．集尘板带正电，是因为它失去电子，故A错误； BCD．集尘板带正电，空气中的灰尘颗粒会被吸附在集尘板上，异种电荷相互吸引，灰尘颗粒可能带负电，带电体可以吸引轻小物体，灰尘颗粒可能不带电，故B正确，CD错误。 故选B。 10．如图，志愿者站在金属笼内的特斯拉线圈上，线圈通电后能产生上百万伏的高频电压，形成人工闪电效果，然而志愿者却安然无恙。则笼子（　　） A．外表面电荷均匀分布 B．内部任意两点电势相等 C．内外表面由于静电感应而带上异种电荷 D．内部各处电场强度均很大 【答案】B 【详解】A．越靠近放电杆位置电荷越密集，故A错误； BD．笼子处于静电平衡状态，内部场强处处为0，内部任意两点电势相等，故B正确，D错误； C．由于静电感应，电荷会在笼子的外表面重新分布，但对于一个没有内部带电体的空腔导体，其内表面不会感应出电荷，故C错误。 故选B。 🚀能力跃升 11．等离子球是一种采用高频高压电场技术的高级灯饰工艺品，其主体由高强度透明玻璃球壳构成，球内充有稀薄惰性气体，中央设有球状电极。通电后，在电极周围空间产生高频高压交变电场，球内稀薄气体受到高频电场的电离作用会产生辐射状的辉光。当站在大地上的人用手触碰球体表面时，电场分布发生改变形成跟随手移动的放电电弧，产生动态交互效果。关于通电后的等离子球下列说法正确的是（   ） A．用手触摸球时，球内的电场、电势分布不对称 B．用手触摸球时，不会有电流从手流过 C．球内空间离电极越远电势越低 D．球内电极产生的电场方向沿球半径向外 【答案】A 【详解】A．用手触摸球时，触摸处电势为零，球壳其他位置的电势不为零，所以球内的电场、电势分布不对称，故A正确； B．用手触摸球时，人体的电势为零，玻璃球壳的电势不为零，所以会有电流从手流过，故B错误； CD．电极周围空间产生的是交变电场，球内电极产生的电场方向周期性变化，不一定沿半径向外，球内各处的电势也是不断变化的，离电极越远电势不一定越低，故CD错误。 故选A。 12．下列关于四幅图的说法正确的是（　　） A．图甲中，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒上的部分电子会转移到毛皮上，从而使橡胶棒带负电 B．图乙中的同学接触带电的金属球时，与带电的金属球带有同种性质的电荷 C．图丙中，摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为尖端放电 D．图丁中，燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了静电屏蔽原理 【答案】B 【详解】A．用毛皮摩擦橡胶棒，毛皮上的部分电子会转移到橡胶棒上，从而使橡胶棒带负电，故A错误； B．图乙中的同学接触带电的金属球时，同学和金属球之间会发生电子转移，从而使同学与金属球带上同种电荷，故B正确； C．摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电吸附，故C错误； D．燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了尖端放电原理，故D错误。 故选B。 13．如图所示一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A，下列说法不正确的是（　　） A．导体A和导体B下部的金属箔都张开，且导体A带负电B带正电 B．手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开C，则导体A和B都带电 C．手摸一下导体A后，拿开手，则导体A不带电 D．导体A和导体B内部场强处处为零，且两导体电势相等 【答案】C 【详解】A．当带正电的C靠近导体A时，由于静电感应，导体A的近端会感应出负电荷，远端（B端）会感应出正电荷。因此，A、B下部的金属箔都会因同种电荷排斥而张开，A正确； B．先将A、B分开，再移走C，此时A上的负电荷和B上的正电荷无法再中和，会分别保留在两个导体上，所以A、B都带电，B正确； C．手摸一下导体A时，人体、大地与导体A、B构成一个大导体，在C的静电感应下，正电荷会被排斥到大地，A、B整体会带上负电。拿开手后，A、B上的负电荷保留，因此导体A是带负电的，而不是不带电，C错误； D．当A、B接触且处于静电平衡状态时，导体内部场强处处为零，且整个导体是等势体，所以A、B两导体电势相等，D正确。 由于本题选择错误的，故选C。 14．如图所示，用导线将不带电的验电器金属小球与不带电的金属球壳内表面相连。现用接触起电方式使金属球壳带电，则验电器的金属箔（    ） A．仍闭合 B．张开一定角度 C．先张开，后闭合 D．先张开，再闭合，最后张开 【答案】B 【详解】验电器的金属箔会张开；因为金属球通过导线与金属壳的内表面接触，静电平衡后，验电器的金属球、导电杆和金属箔通过导线与金属壳就构成一个整体，由于验电器在金属壳的外部，也就成了这个整体的外表面的一部分，根据静电平衡时带电体电荷只分布在外表面上，则金属箔会带同种电荷从而发生排斥会张开。 故选B。 🌟思维挑战 15．如图所示，将带正电荷Q的导体球C靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量分别为和；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量分别为和。下列说法正确的是（　　） A．为负值 B．的绝对值小于的绝对值 C．的绝对值小于的绝对值 D．的绝对值小于的绝对值 【答案】D 【详解】根据静电感应原理，当带正电的导体球C靠近不带电导体时，导体靠近C的一侧感应出负电荷，远离C的一侧感应出等量正电荷。整体导体净电荷为零。 A．虚线1分割时，A部分远离C，带正电，为正值，故A错误； BC．电荷量守恒，无论沿哪条虚线分割，分割后两部分净电荷量互为相反数，绝对值相等，即，，故BC错误； D．虚线1的A部分表面积较小，虚线2的A部分表面积较大（远离C的一半）。由于正电荷分布在远离C的区域，表面积越大包含的正电荷越多，因此的绝对值小于的绝对值，，故D正确。 故选D。 16．如图所示，将一锥形导体放入电荷量为的负点电荷电场中，导体内有、两点，点到电荷的距离为，下列说法正确的是（     ） A．锥形导体右端带负电 B．点电场强度比点大 C．导体表面的感应电荷在点产生的电场强度大小为 D．图中所示两条实线1和2来表示锥形导体周围的电场线肯定是错误的 【答案】D 【详解】A．根据静电感应的原理（近异远同）可知，锥形导体的右端应感应异种电荷，故带正电，A错误； B．达到静电平衡时，导体内部各点场强均为零，可知A点的电场强度等于B点的电场强度，B错误； C．根据静电平衡可知，导体内部合场强为零，则有， 方向由A指向点电荷，故感应电荷在A点产生的场强大小与点电荷在A点形成的电场强度大小相等，方向相反，可得 即导体表面的感应电荷在点产生的电场强度大小为，C错误； D．导体表面为等势面，而电场线垂直于等势面，而沿电场线的方向电势降低，即按电场线A点电势高于B点电势，因此图中所示两条实线1和2来表示锥形导体周围的电场线肯定是错误的，D正确。 故选D。 17．枕形导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的左端中心轴线上。当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒中形成的电场是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】处于静电平衡状态的导体，内部合电场强度处处为零，因此感应电荷在导体内部产生的电场与带正电的点电荷在导体内部产生的电场等大反向；点电荷在导体棒内部产生的电场方向向右，且由于距离点电荷越近电场越强，其电场线是左侧密、右侧疏的，所以感应电荷在棒中形成的电场方向必须向左，且场强也是左边强、右边弱，电场线左侧密、右侧疏。 故选C。 18．对于一个导体空腔内部电场的场强和电势，下列说法正确的是（     ） A．电势的值和场强都不受腔外电荷的影响 B．电势的值和场强都会受到腔外电荷的影响 C．场强不受腔外电荷的影响，但电势的值会受到腔外电荷的影响 D．电势的值不受腔外电荷的影响，但场强会受到腔外电荷的影响 【答案】C 【详解】当导体空腔达到静电平衡后，腔外电荷和导体空腔外表面的感应电荷，在空腔内部叠加产生的合场强为零，因此空腔内部的场强不受腔外电荷的影响；电势是标量，整个导体空腔是等势体，腔外电荷会改变导体空腔整体的电势大小，因此空腔内部的电势会受到腔外电荷的影响。 故选C。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 9.7 静电的利用与防范 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 静电除尘 考点02 尖端放电 03 避坑指南·解题通法 角度01 静电平衡 角度02 静电屏蔽 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.了解尖端放电、静电屏蔽现象，了解静电的防止的原理。 2.知道静电吸附原理，了解静电吸附在静电除尘等技术中的应用。 1.应用静电平衡知识认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象。 2.通过关注生活、生产中的静电现象，体会物理学与生产和生活的紧密联系。 考点01 静电除尘 1．在生产和生活中，静电的应用十分广泛，如： (1)静电除尘：设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来。 (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：复印机的核心部件是有机光导体鼓，在没有光照时它是绝缘体，受到光照时变成导体。复印机复印的工作过程：充电、曝光、显影、转印、放电。 【深化点拨】 1．静电是一种常见现象，它会给人们带来麻烦，甚至造成危害。如在印刷厂里，纸张之间摩擦带电，会使纸张粘在一起，难以分开；在印染厂里，棉纱、毛绒、人造纤维上的静电会吸引空气中的尘埃，使印染质量下降。静电对现代高精密度、高灵敏度电子设备影响很大，大量的静电不但会妨碍电子设备的正常运行，甚至会因火花放电而击穿电子仪器的某些器件。 防止静电危害的主要方法与途径： (1)尽量减少静电的产生，常用的方法是增大空气的湿度； (2)尽快把静电导走，防止静电积累，常用的最简单办法是用导线把设备接地； (3)在易燃易爆气体和粉尘聚集的场所保持良好的通风，消除静电火花的引爆。 1．（多选）关于静电现象，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，“静电章鱼”实验的两只“章鱼”带同种电荷 B．图乙中，武当山金殿安装避雷设施后，“雷火炼殿”现象更明显了 C．图丙中，优质话筒线外面包裹着的金属外衣增强了导线的导电能力 D．图丁中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在板状的收集器A上 2．生产、生活中静电危害无处不在，以下不属于静电危害的是（　　） A．纸张印刷时摩擦带电，会使纸张吸附在一起 B．印染厂的染织物上带静电，会吸附空气中的尘埃 C．带电尘埃在静电力作用下，到达电极而被收集起来 D．制药厂里，制药生产中静电吸附尘埃影响药品纯度 3．如图是静电除尘装置的示意图，烟气从管口_____进入（选填：“M”或者“N”）。当金属丝、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，端应接直流高压电源的_____（选填：“正极”或者“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）。 【规律方法】 静电起电包括使正、负电荷发生分离的一切过程，如通过固体与固体表面、固体与液体表面之间的接触、摩擦、碰撞，固体或液体表面的破裂等机械作用产生的正、负电荷分离，也包括气体的离子化、喷射带电以及在粉尘、雪花和暴风雨中的带电现象。 考点02 尖端放电 1．尖端放电现象的发生 ①导体周围的强电场使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动。 ②带电粒子与气体分子碰撞使气体分子中的正负电荷分离。强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫作空气的电离。 ③新产生的带电粒子在强电场的作用下使空气进一步电离。 ④电离产生的带电粒子在电场的作用下，向着与自己电荷符号相反的一端运动。 2．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　，这相当于导体从尖端 失去　电荷。这种现象叫作 尖端放电　。 【深化点拨】 1．空气的电离：在一定条件下，导体尖端周围的强电场足以使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动，并与空气分子碰撞从而使空气分子中的正负电荷分离。 2．尖端放电：中性的分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子。这些带电粒子在强电场的作用下加速，撞击空气中的分子，使它们进一步电离，产生更多的带电粒子。那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷。 【规律方法】 (1)制作避雷针。原理：当带电的雷雨云接近建筑物时，由于静电感应，金属棒出现与云层相反的电荷。通过尖端放电，使得空气中的带电粒子与空气中的异号电荷中和，避免建筑物遭受雷击。 (2)一般的电子打火装置、避雷针、工业烟囱除尘的装置利用的都是尖端放电的原理。 防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失。 4．如图所示，某些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．接触起电 C．静电吸附 D．静电屏蔽 5．（多选）武当山的主峰天柱峰上屹立着一座光耀百里的金殿，是中国现存最大、等级最高的铜铸鎏金大殿，在雷雨交加时，屋顶常会出现盆大的火球，来回滚动。雨过天晴时，大殿屋顶金光灿灿，像被重新炼洗过一般，这就是人们所说的雷火炼殿的奇观。有关这种现象的说法正确的是（　　） A．金殿是个庞大的优良导体，闪电时产生的电弧使空气剧烈膨胀而爆炸，看似火球 B．金殿顶部肯定很少有带尖的结构，不易放电 C．出现雷火炼殿现象时，大殿内会产生强电场 D．金殿安装了避雷针后，仍会经常出现雷火炼殿奇观 6．高大的建筑物上安装避雷针，阴雨天气时可避免雷击，从而达到保护建筑物的目的。如图所示，虚线是某次避雷针即将放电时，带负电的云层和避雷针之间三个等势面的分布示意图；实线是空气中某个带电粒子由M点到N点的运动轨迹，不计该带电粒子的重力，则下列说法正确的是（    ） A．云层靠近避雷针时，针尖感应出负电荷 B．带电粒子越靠近避雷针尖端，其加速度越小 C．带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 D．带电粒子带正电 静电平衡 1．静电感应现象：放在电场中的导体，其内部自由电荷在 电场力　作用下定向移动，而使导体两端出现 等量异号电荷　的现象。 2．静电平衡状态：导体中(包括表面)自由电子不再发生定向移动，我们就认为导体达到了 静电平衡状态　。 3．静电平衡产生原理：如下图所示，将金属导体放到外电场E0中，导体中自由电子受到外电场的电场力作用后向左移动，在右侧出现多余正电荷，导体两侧出现的正、负电荷在导体内部产生电场强度E′，该电场强度与外电场方向相反，这两个电场叠加后使原电场强度逐渐减弱，直至导体内部各点的合电场强度E＝0为止，此时F＝Eq＝0，导体内的自由电子不再发生定向移动。 4．静电平衡状态下导体的特点 (1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。 (2)表面处的场强不为零，表面处的场强方向跟导体表面垂直。 (3)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。 5．导体上电荷的分布 (1)处于静电平衡状态的导体，内部没有电荷，电荷只分布在外表面上。 (2)在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，凹陷的位置几乎无电荷。 注意：人与大地都是导体，在人触摸导体的过程中，带电体、人、大地组成一个新导体，地球往往是新导体的远端。 静电屏蔽 1．静电屏蔽 静电平衡时，空腔导体内表面没有电荷，导体壳内空腔里的电场强度处处为 0　。外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响，金属壳的这种作用叫作 静电屏蔽　。 2．静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相连。 3．导体内部不受外部电场的影响的情况 现象：如图1甲，由于静电感应，验电器箔片张开。如图1乙，将验电器放入导体网罩内部后验电器箔片不张开，即外部电场影响不到导体内部。 4．接地导体壳内部电场对壳外空间无影响情况 现象：如图2甲导体壳没有接地时，处于内部电场中，达到静电平衡，导体壳内外表面出现等量异种电荷，壳内外表面之间场强处处为零，壳外场强不为零。 导体壳接地后，如图2乙所示，导体壳外的正电荷被大地负电荷中和，正电荷出现在地球的另一端无穷远处，导体壳内外表面之间及导体外部场强处处为零，导体外部空间不受内部电场影响。特别提示：绝缘球壳中没有自由电荷，当放入外电场时，不会发生静电感应现象，壳内场强也不会为零，即不能起到屏蔽外电场的作用。 角度01 静电平衡 1．如图所示，一导体放在一负电荷的电场中，导体与大地是绝缘的，A、B为导体内部的两点，当导体处于静电平衡时，下列判断正确的是（     ） A．A端电势高于B端电势 B．A点场强大于B点场强 C．A端外表面场强大于B端外表面场强 D．若规定无穷远处为零电势，则A端附近电势大于零 2．如图所示，不带电，长为l的金属导体棒水平放置，现将一个电荷量为+q（q>0）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．导体棒左端感应出正电荷，棒的右端感应出负电荷 B．感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度方向水平向右 C．感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度大小 D．若把一试探电荷从A移到B，该电荷在A、B两点的电势能相等 3．如图所示，一带正电金属导体，a为导体表面上的点，b、c为导体内部的点，取无穷远处电势为零。关于a、b、c三点的电场强度Ea、Eb、Ec，电势、、的大小关系正确的是（     ） A．Ea＝Eb＝Ec＝0 B．Ea＞Eb＝Ec＝0 C．＜＝＝0 D．＝＝＝0 角度02 静电屏蔽 4．（多选）关于静电的防止与利用，下列说法正确的是（     ） A．甲图中的静电喷漆主要利用同种电荷相互排斥的原理 B．乙图中的燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理 C．丙图中加油站的静电释放器利用了静电屏蔽的原理 D．丁图中超高压带电作业的电工穿金属衣是利用了静电屏蔽的原理 5．下列说法正确的是（     ） A．如图1，验电器置于金属网罩内，带电金属球靠近网罩，但不接触，验电器的金属箔片会张开 B．如图2，正电荷靠近不带电导体棒，保持位置不变，用导线连接导体棒上A、B两点，连通瞬间导线上会出现从B到A的电流 C．如图3，静电除尘装置两极板间存在匀强电场 D．如图4，库仑通过扭秤实验巧妙地实现了对电荷间相互作用力的研究 6．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所带电荷量等于B所带电荷量 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 【例1】一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是(　　) A．A点的电场强度比B点的大 B．小球表面的电势比容器内表面的低 C．B点的电场强度方向与该处内表面垂直 D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同 【变式1-1】如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置。工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在金属极板中间，则    A．乒乓球的左侧感应出负电荷 B．乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上 C．乒乓球共受到电场力，重力和库仑力三个力的作用 D．用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞 ⚡基础速刷 1．在实际生活中静电现象非常常见，静电现象有利有弊，有时可以利用静电现象，有时需要防止静电带来的危害。下列四种实例中不同于其他三种的是（     ） A．图甲为静电除尘器的内部原理图 B．图乙为加油员在加油前用手触摸静电释放器 C．图丙中优质话筒线外面包裹金属网 D．图丁中高压输电线上方的两根导线接地 2．如图所示，飞机机翼末端边缘有一条条像针一样的装置，此装置的作用是（     ） A．释放飞机表面的静电 B．保护飞行员，起到静电屏蔽作用 C．加强电磁通信信号，起到天线的作用 D．防止闪电击中飞机，起到避雷针的作用 3．如图所示，将不带电的导体棒用绝缘支架固定，放在带正电的金属球A附近，当导体棒达到静电平衡后，关于导体棒，下列说法正确的是（    ） A．内部电场强度处处为零 B．端的电势高于端的电势 C．端感应出正电荷，端感应出负电荷 D．端感应出的电荷量大于端感应出的电荷量 4．关于生活中的静电防止和利用，下列说法正确的是（　　） A．静电复印是利用正负电荷之间相互吸引的原理制成的，属于静电的利用 B．夏天下雨时一般会有雷电，低矮的建筑没有安装避雷针一定被雷电击毁 C．常见的静电防止有静电除尘、静电喷涂、静电植绒等 D．飞机起落架的轮胎必须用绝缘橡胶制成避免造成危害，属于防止静电积聚 5．生活中有很多利用和防止静电的例子，以下措施中利用了静电的吸附作用的是（　　） A．一般高楼大厦顶部装有避雷针 B．工厂的烟囱中安装静电除尘装置 C．在制造轮胎的橡胶中添加导电材料 D．运输汽油的车辆总有一条铁链拖在地上 6．以下关于静电现象的说法中不正确的是（　　） A．油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带，作用是导走运输过程中油和油罐摩擦产生的静电 B．静电喷漆时金属件与油漆雾滴带相同电荷，在静电引力作用下喷涂更均匀 C．电工高空高压作业时，其工作服内编织金属丝的目的是保护工人 D．雷电天气时，云层所带的电荷量大小一定是元电荷的整数倍 7．以下关于静电现象的说法中不正确的是（　　） A．油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带，作用是导走运输过程中油和油罐摩擦产生的静电 B．雷电天气时，云层所带的电荷量大小一定是元电荷的整数倍 C．电工高空高压作业时，其工作服内编织金属丝的目的是保护工人 D．静电喷漆时金属件与油漆雾滴带相同电荷，在静电引力作用下喷涂更均匀 8．如图所示，绝缘金属球壳的空腔M内、外各有一小球Q和N，下列说法不正确的是（　　） A．若Q、M不带电，M不接地，则N带电时，Q上无感应电荷 B．若Q、M不带电，M接地，则N带电时，Q上无感应电荷 C．若M、N不带电，M不接地，则Q带电时，N上无感应电荷 D．若M、N不带电，M接地，则Q带电时，N上无感应电荷 9．某空气净化器中有一个带正电的集尘板，当空气通过净化器时，空气中的灰尘颗粒会被吸附在集尘板上。以下说法正确的是（　　） A．集尘板带正电，是因为得到电子 B．灰尘颗粒可能带负电 C．灰尘颗粒可能带正电 D．灰尘颗粒一定不带电 10．如图，志愿者站在金属笼内的特斯拉线圈上，线圈通电后能产生上百万伏的高频电压，形成人工闪电效果，然而志愿者却安然无恙。则笼子（　　） A．外表面电荷均匀分布 B．内部任意两点电势相等 C．内外表面由于静电感应而带上异种电荷 D．内部各处电场强度均很大 🚀能力跃升 11．等离子球是一种采用高频高压电场技术的高级灯饰工艺品，其主体由高强度透明玻璃球壳构成，球内充有稀薄惰性气体，中央设有球状电极。通电后，在电极周围空间产生高频高压交变电场，球内稀薄气体受到高频电场的电离作用会产生辐射状的辉光。当站在大地上的人用手触碰球体表面时，电场分布发生改变形成跟随手移动的放电电弧，产生动态交互效果。关于通电后的等离子球下列说法正确的是（   ） A．用手触摸球时，球内的电场、电势分布不对称 B．用手触摸球时，不会有电流从手流过 C．球内空间离电极越远电势越低 D．球内电极产生的电场方向沿球半径向外 12．下列关于四幅图的说法正确的是（　　） A．图甲中，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒上的部分电子会转移到毛皮上，从而使橡胶棒带负电 B．图乙中的同学接触带电的金属球时，与带电的金属球带有同种性质的电荷 C．图丙中，摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为尖端放电 D．图丁中，燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了静电屏蔽原理 13．如图所示一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A，下列说法不正确的是（　　） A．导体A和导体B下部的金属箔都张开，且导体A带负电B带正电 B．手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开C，则导体A和B都带电 C．手摸一下导体A后，拿开手，则导体A不带电 D．导体A和导体B内部场强处处为零，且两导体电势相等 14．如图所示，用导线将不带电的验电器金属小球与不带电的金属球壳内表面相连。现用接触起电方式使金属球壳带电，则验电器的金属箔（    ） A．仍闭合 B．张开一定角度 C．先张开，后闭合 D．先张开，再闭合，最后张开 🌟思维挑战 15．如图所示，将带正电荷Q的导体球C靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量分别为和；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量分别为和。下列说法正确的是（　　） A．为负值 B．的绝对值小于的绝对值 C．的绝对值小于的绝对值 D．的绝对值小于的绝对值 16．如图所示，将一锥形导体放入电荷量为的负点电荷电场中，导体内有、两点，点到电荷的距离为，下列说法正确的是（     ） A．锥形导体右端带负电 B．点电场强度比点大 C．导体表面的感应电荷在点产生的电场强度大小为 D．图中所示两条实线1和2来表示锥形导体周围的电场线肯定是错误的 17．枕形导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的左端中心轴线上。当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒中形成的电场是（     ） A． B． C． D． 18．对于一个导体空腔内部电场的场强和电势，下列说法正确的是（     ） A．电势的值和场强都不受腔外电荷的影响 B．电势的值和场强都会受到腔外电荷的影响 C．场强不受腔外电荷的影响，但电势的值会受到腔外电荷的影响 D．电势的值不受腔外电荷的影响，但场强会受到腔外电荷的影响 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $