2.3 静电的利用与防护（重难点专练）物理粤教版必修第三册

**基本信息** 以“题型-方法-思维”三维架构系统整合静电利用与防护知识，通过四大核心题型实现原理理解与应用迁移，强化科学思维与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |静电平衡综合题型|5题（含高考真题）|定性用四性质筛选，定量抓合场强归零；动静结合思维|从平衡条件→四大性质→定量规律，构建“外场-感应场”矢量关系| |尖端放电现象分析题型|5题|梳理“曲率→电荷密度→场强→电离”逻辑链；因果推导思维|规律→原理→实例（利用/防范），建立现象解释的因果模型| |静电屏蔽辨析题型|5题|区分接地/不接地模型；模型区分思维|原理→两类模型→易错点，明确内外电场相互影响条件| |静电吸附应用分析题型|5题|三步流程（电离→带电→吸附）；底层逻辑思维|原理→通用过程→典型实例，统一静电利用的底层机制|

2.3静电的利用与防护 题型01 静电平衡综合题型 题型02 尖端放电现象分析题型 题型03 静电屏蔽辨析题型 题型04 静电吸附应用分析题型 ▌题型01 静电平衡综合题型 1.核心知识点 ①静电平衡条件：导体内自由电荷不再定向移动，导体内部合场强等于0； ②静电平衡四大性质：导体内部场强处处为0；导体为等势体，表面是等势面；净电荷仅分布在导体外表面；表面电场线垂直导体表面； ③定量规律：导体内部，感应电场与外电场矢量抵消，E外+E感=0，二者大小相等、方向相反。 2.解题方法 定性判断类：直接运用静电平衡四条性质快速筛选选项； 定量计算类：先求解外电场的场强，利用内部合场强为零，推导感应电场的大小与方向；多个电场先叠加，再分析感应电场。 3.解题思维 动静结合思维 定性层面把握静电平衡稳定后的宏观特征；定量层面抓住“内部合场强归零”这一核心矢量关系，区分外电场和感应电场，不要混淆两个场强。 1.C 2.D 3.D 4.C 5.CD ▌题型02 尖端放电现象分析题型 1. 核心知识点 ① 规律：导体越尖锐，电荷面密度越大，附近电场强度越大； ② 原理：尖端强电场使空气电离，电荷向空气中释放； ③ 实例：利用（避雷针）；防范（高压器件表面做光滑处理，减少漏电）。 2. 解题方法 梳理逻辑链条：尖端电荷密集→场强大→空气电离→电荷释放；答题区分场景是利用尖端放电还是规避尖端放电。 3. 解题思维 因果推导思维 牢牢抓住“曲率→电荷密度→场强→空气电离”这条逻辑链，以此解释各类尖端放电相关现象。 1.A 2.C 3.A 4.CD 5.ABD ▌题型03静电屏蔽辨析题型 1. 核心知识点 ① 原理：导体壳静电平衡后，空腔内部不受外部电场影响； ② 两类模型：不接地金属壳，仅屏蔽外电场；接地金属壳，内外电场互不干扰，实现双向屏蔽； ③ 易错点：静电屏蔽是合场强抵消，不是消除电荷。 2. 解题方法 优先观察金属外壳是否接地，区分两种屏蔽效果；牢记空腔内部场强规律，对比内外电场能否相互影响。 3. 解题思维 模型区分思维 依靠“接地/不接地”分为两类固定模型，不依靠主观猜测，按模型结论判断电场、电势变化。 1.B 2.C 3.C 4.B 5.AC ▌题型04 静电吸附应用分析题型 1. 核心知识点 ① 原理：高压电场电离空气，微粒带电，依靠异种电荷相互吸引实现吸附； ② 通用过程：空气电离→微粒带电→异种电荷吸附； ③ 典型实例：静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印。 2. 解题方法 简答题统一使用三步流程作答；区分静电吸附（利用静电）和静电防护类场景，不要与静电屏蔽、接地泄放混淆。 3. 解题思维 底层逻辑思维 所有静电利用场景根源都是带电体异种电荷吸引，依托统一流程解释各类设备工作原理。 1.D 2.B 3.BC 4.ABC 5.【答案】 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。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.3静电的利用与防护 题型01 静电平衡综合题型 题型02 尖端放电现象分析题型 题型03 静电屏蔽辨析题型 题型04 静电吸附应用分析题型 ▌题型01 静电平衡综合题型 1.核心知识点 ①静电平衡条件：导体内自由电荷不再定向移动，导体内部合场强等于0； ②静电平衡四大性质：导体内部场强处处为0；导体为等势体，表面是等势面；净电荷仅分布在导体外表面；表面电场线垂直导体表面； ③定量规律：导体内部，感应电场与外电场矢量抵消，E外+E感=0，二者大小相等、方向相反。 2.解题方法 定性判断类：直接运用静电平衡四条性质快速筛选选项； 定量计算类：先求解外电场的场强，利用内部合场强为零，推导感应电场的大小与方向；多个电场先叠加，再分析感应电场。 3.解题思维 动静结合思维 定性层面把握静电平衡稳定后的宏观特征；定量层面抓住“内部合场强归零”这一核心矢量关系，区分外电场和感应电场，不要混淆两个场强。 1．（22-23高二上·浙江舟山·期末）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O处产生的电场强度方向水平向右 C．棒上感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度大小 D．若用一根导线将A、B相连，导线上会产生电流 2．（2021·浙江·高考真题）如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面，A、C是同一等势面上的两点，B是另一等势面上的一点。下列说法正确的是（　　） A．导体内部的场强左端大于右端 B．A、C两点的电势均低于B点的电势 C．B点的电场强度大于A点的电场强度 D．正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电场力做正功，电势能减小 3．（24-25高二上·广东·期中）如图所示，把一个导体放入匀强电场中，静电平衡时（　　） A．导体内感应电荷的电场为零 B．三点的场强相比， C．三点的电势相比， D．把一个负电荷从A移动到B，电场力不做功 4．（23-24高三上·北京海淀·期末）将一个不带电的空腔导体放入匀强电场中，达到静电平衡时，导体外部电场线分布如图所示。W为导体壳壁，A、B为空腔内两点。下列说法正确的是（　　） A．导体壳壁W的外表面和内表面感应出等量的异种电荷 B．空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强为零 C．空腔内的电场强度为零 D．空腔内A点的电势高于B点的电势 5．（多选）（2025·浙江温州·二模）两块相同足够大的平行金属板A、B竖直放置，将一金属小球放入其中，其截面示意图如图所示。O点为球心，a、c为其外表面上两点，Oa连线与平行板垂直。闭合开关，电容器充电完成（忽略小球的感应电荷对平行金属板A、B的影响），下列说法正确的（　　） A．a点的电势比c点的电势高 B．小球的感应电荷在c点产生的电场水平向左 C．若将A板向右移动，则a点的感应电荷的密度将增大 D．若断开开关，再将B板向下移动少许，则O点的电场强度不变 ▌题型02 尖端放电现象分析题型 1. 核心知识点 ① 规律：导体越尖锐，电荷面密度越大，附近电场强度越大； ② 原理：尖端强电场使空气电离，电荷向空气中释放； ③ 实例：利用（避雷针）；防范（高压器件表面做光滑处理，减少漏电）。 2. 解题方法 梳理逻辑链条：尖端电荷密集→场强大→空气电离→电荷释放；答题区分场景是利用尖端放电还是规避尖端放电。 3. 解题思维 因果推导思维 牢牢抓住“曲率→电荷密度→场强→空气电离”这条逻辑链，以此解释各类尖端放电相关现象。 1．（2024·广东东莞·模拟预测）如图所示是空气净化器内部结构的简化图，其中的负极针组件产生电晕，释放出大量电子，电子被空气中的氧分子捕捉，从而生成空气负离子。负离子能使空气中烟尘、病菌等微粒带电，进而使其吸附到集尘栅板上，达到净化空气的作用。下列说法正确的（  ） A．负极针组件附近的电势较低 B．为了更有效率地吸附尘埃，集尘栅板应带负电 C．负极针组件产生电晕，利用了静电屏蔽的原理 D．烟尘吸附到集尘栅板的过程中，电势能增加 2．（25-26高一下·河南新乡·阶段检测）列关于四幅图的说法正确的是（     ） A．图甲中，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，说明摩擦过程中创造了电荷 B．图乙中，燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了静电屏蔽原理 C．在图丙所示的静电场中，同一试探电荷在A点所受电场力小于在B点所受电场力 D．图丁中，把带正电的带电体C靠近导体AB，导体A和导体B下部的金属箔都张开，且导体A带正电，B带负电 3．（22-23高二上·北京海淀·期中）口罩中使用的熔喷布经驻极处理后，对空气的过滤增加静电吸附功能。驻极处理装置如图所示，针状电极与平板电极分别接高压直流电源正负极，针尖附近的空气被电离后，带电粒子在电场力作用下运动，熔喷布捕获带电粒子带上静电。平板电极表面为等势面，熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．熔喷布上表面因捕获带电粒子将带正电 B．针状电极上，针尖附近的电场较弱 C．沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，其速度和加速度均不断增大 D．两电极相距越远，熔喷布捕获的带电粒子速度越大 4．（多选）（22-23高二上·陕西西安·期中）如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B。下列实验方法中能使验电器箔片张开的是（　　） A．用取电棒C（带绝缘柄的导体棒）先跟B的内壁接触一下后再跟A接触 B．用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再靠近A，则验电器的金箔感应出负电荷并张开 C．用绝缘导线把验电器A跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒C与B的内壁接触 D．使验电器A靠近B 5．（多选）（25-26高二上·广东肇庆·期中）在农业生产中，常采用静电喷洒技术提高农药的喷洒效率和附着率。喷洒农药的无人机上安装有静电喷嘴，静电喷嘴内装有一根带电的针，使得农药水珠离开喷嘴时会带有大量电荷（如图）。由于与大地相连的农作物叶子带负电，喷洒出的农药水珠在静电力的作用下被吸附在叶子上，不会被风吹走。在农药水珠被农作物叶子吸附的过程中（　　） A．喷洒出的农药水珠带正电荷 B．电场力对喷洒出的农药水珠做正功 C．喷洒出的农药水珠的电势能增加 D．离农作物叶片越近，农药水珠所受静电力越大 ▌题型03静电屏蔽辨析题型 1. 核心知识点 ① 原理：导体壳静电平衡后，空腔内部不受外部电场影响； ② 两类模型：不接地金属壳，仅屏蔽外电场；接地金属壳，内外电场互不干扰，实现双向屏蔽； ③ 易错点：静电屏蔽是合场强抵消，不是消除电荷。 2. 解题方法 优先观察金属外壳是否接地，区分两种屏蔽效果；牢记空腔内部场强规律，对比内外电场能否相互影响。 3. 解题思维 模型区分思维 依靠“接地/不接地”分为两类固定模型，不依靠主观猜测，按模型结论判断电场、电势变化。 1．（24-25高二上·江西赣州·阶段检测）如图，A点固定一个带正电的点电荷，将一个不带电的金属球壳移到A点附近并固定，O为球壳球心，在过A、O两点的直线上有B、C两点，两点均在球壳内且到O点的距离相等，开始时开关K断开，下列说法正确的是（　　） A．在感应电荷的电场中，B、C两点的场强大小相等 B．在感应电荷的电场中，B点的场强比C点的场强大 C．将开关K闭合，感应电荷在B点产生的场强变大 D．将开关K闭合，感应电荷在C点产生的场强变小 2．（2026·内蒙古赤峰·一模）下列场景均涉及电学知识，其中应用的主要物理学原理相同的是（   ） A．①和② B．②和③ C．①和④ D．③和④ 3．（25-26高二上·山西朔州·阶段检测）下列对于与静电现象有关的四幅图的说法正确的是（　　） A．甲图中，尺子吸收轻小纸片是因为尺子对小纸片有粘滞力 B．乙图中，导线外包裹一层金属编织网是为了增加导线的强度，使其不易被拉坏 C．丙图中，避雷针的工作原理是通过尖端放电，金属棒上的电荷向大气释放，中和空气中的电荷 D．丁图中，工人进行超高压带电作业，穿戴的工作服是由铁甲制成，起静电屏蔽的作用 4．（23-24高一下·江苏盐城·期末）如图所示，野外高压输电线路。在三条输电线上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，其作用使高压线两条导线（　　） A．除尘 B．屏蔽 C．周围空气出现电晕 D．周围空气发生电离 5．（多选）（21-22高二·全国·课后作业）如图所示，绝缘金属球壳的空腔内、外各有一小球B和A，球壳接地。下列说法正确的是（　　） A．若A球带电，则球壳内的B球处的电场强度为零 B．若B球带电，则A球处的电场强度不为零 C．若A球和B球均带电，则彼此也不会相互影响 D．若A球和B球均带电，则由于球壳接地，A球对B球没有影响，但B球对A球有影响 ▌题型04 静电吸附应用分析题型 1. 核心知识点 ① 原理：高压电场电离空气，微粒带电，依靠异种电荷相互吸引实现吸附； ② 通用过程：空气电离→微粒带电→异种电荷吸附； ③ 典型实例：静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印。 2. 解题方法 简答题统一使用三步流程作答；区分静电吸附（利用静电）和静电防护类场景，不要与静电屏蔽、接地泄放混淆。 3. 解题思维 底层逻辑思维 所有静电利用场景根源都是带电体异种电荷吸引，依托统一流程解释各类设备工作原理。 1．（25-26高一下·江苏宿迁·期中）如图所示，静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成，A、B间接有高压电源，它们之间形成很强的电场，能使空气中的气体分子电离，进而使通过除尘器的尘埃带电，最后被吸附到收集器A上，下列选项正确的是（　　） A．尘埃颗粒带正电 B．尘埃颗粒运动过程中速度越来越小 C．尘埃颗粒向收集器A运动过程为匀加速运动 D．尘埃颗粒运动过程中加速度变小 2．（25-26高一下·山东滨州·期中）关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．图甲为静电除尘原理的示意图，带正电的尘埃将被吸附到板状收集器A上 B．如图乙所示，给汽车加油前要触摸一下静电释放器，是为了导走人身上的电荷 C．图丙为静电喷漆的原理图，涂料微粒在电场力作用下沿电场线运动到工件上 D．如图丁所示，高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的原理为静电屏蔽 3．（多选）（25-26高一下·浙江温州·期中）物理与生活息息相关，以下是教材中的几幅插图，下列说法正确的是（　　） A．图1中离心机分离血液时，是由于血液受到离心力作用而分离 B．图2中火车在倾斜轨道上转弯时，内轨可能不受车轮的侧向挤压 C．图3为静电除尘装置的示意图，粉尘被吸附到正极A上 D．图4为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走加油枪上的静电 4．（多选）（25-26高三上·广东深圳·期末）如图为管式静电除尘器剖面图。放电极和集尘极之间的强电场使空气电离，产生的电子附着在管内空气中的粉尘上，带恒定电荷量的粉尘在静电力作用下被吸附到集尘极，e、f是电场中两点。下列说法正确的是（　　） A．带电粉尘被吸附过程中电势能可能减小 B．带电粉尘被吸附过程中电场力一直变小 C．放电极的电势低于集尘极的电势 D．空气分子在f点更容易被电离 5．（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）。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.3静电的利用与防护 题型01 静电平衡综合题型 题型02 尖端放电现象分析题型 题型03 静电屏蔽辨析题型 题型04 静电吸附应用分析题型 ▌题型01 静电平衡综合题型 1.核心知识点 ①静电平衡条件：导体内自由电荷不再定向移动，导体内部合场强等于0； ②静电平衡四大性质：导体内部场强处处为0；导体为等势体，表面是等势面；净电荷仅分布在导体外表面；表面电场线垂直导体表面； ③定量规律：导体内部，感应电场与外电场矢量抵消，E外+E感=0，二者大小相等、方向相反。 2.解题方法 定性判断类：直接运用静电平衡四条性质快速筛选选项； 定量计算类：先求解外电场的场强，利用内部合场强为零，推导感应电场的大小与方向；多个电场先叠加，再分析感应电场。 3.解题思维 动静结合思维 定性层面把握静电平衡稳定后的宏观特征；定量层面抓住“内部合场强归零”这一核心矢量关系，区分外电场和感应电场，不要混淆两个场强。 1．（22-23高二上·浙江舟山·期末）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O处产生的电场强度方向水平向右 C．棒上感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度大小 D．若用一根导线将A、B相连，导线上会产生电流 【答案】C 【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，为 故C正确，B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错误。 故选C。 2．（2021·浙江·高考真题）如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面，A、C是同一等势面上的两点，B是另一等势面上的一点。下列说法正确的是（　　） A．导体内部的场强左端大于右端 B．A、C两点的电势均低于B点的电势 C．B点的电场强度大于A点的电场强度 D．正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电场力做正功，电势能减小 【答案】D 【详解】A．带电导体处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为0，导体表面为等势面，整个导体为一个等势体，A错误； B．沿电场线方向电势降低，所以A、C两点的电势大于B点的电势，B错误； C．电场线的疏密程度表示电场强度的弱强，所以B点的电场强度小于A点的电场强度，C错误； D．根据可知，正电荷从高电势A点沿虚线移动到低电势B点，电势能减小，电场力做正功，D正确。 故选D。 3．（24-25高二上·广东·期中）如图所示，把一个导体放入匀强电场中，静电平衡时（　　） A．导体内感应电荷的电场为零 B．三点的场强相比， C．三点的电势相比， D．把一个负电荷从A移动到B，电场力不做功 【答案】D 【详解】A．静电平衡时，导体内合场强为零；由于原电场向右，则感应电场的方向与原电场方向相反，即感应电荷的电场方向向左；故A错误； B．达到静电平衡后，整个的导体是等势体，所以A与B点的电场强度都是0，而C点的电场强度不是0，所以 故B错误； C．A、B处在同一等电势点上，电势相等，且A、B的电势高于C点的电势；故C错误； D．达到静电平衡后，整个的导体是等势体，所以将负电荷在A、B间移动时，电场力不做功；故D正确。 故选D。 4．（23-24高三上·北京海淀·期末）将一个不带电的空腔导体放入匀强电场中，达到静电平衡时，导体外部电场线分布如图所示。W为导体壳壁，A、B为空腔内两点。下列说法正确的是（　　） A．导体壳壁W的外表面和内表面感应出等量的异种电荷 B．空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强为零 C．空腔内的电场强度为零 D．空腔内A点的电势高于B点的电势 【答案】C 【详解】ACD．导体壳壁W处于静电平衡状态，外表面感应出等量的异种电荷，导体壳壁和空腔内部为一个等势体，电场强度均为零，空腔内A点的电势等于B点的电势。故AD错误；C正确。 B．空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强与匀强电场的场强等大反向，不为零。故B错误。 故选C。 5．（多选）（2025·浙江温州·二模）两块相同足够大的平行金属板A、B竖直放置，将一金属小球放入其中，其截面示意图如图所示。O点为球心，a、c为其外表面上两点，Oa连线与平行板垂直。闭合开关，电容器充电完成（忽略小球的感应电荷对平行金属板A、B的影响），下列说法正确的（　　） A．a点的电势比c点的电势高 B．小球的感应电荷在c点产生的电场水平向左 C．若将A板向右移动，则a点的感应电荷的密度将增大 D．若断开开关，再将B板向下移动少许，则O点的电场强度不变 【答案】CD 【详解】A．达到静电平衡后，金属小球是一等势体，所以a点的电势等于c点的电势，故A错误； B．达到静电平衡后，金属小球是一等势体，则c点的场强方向垂直于过c点的切面方向斜向上偏右，由于平行金属板A、B在c点的场强方向水平向右，根据场强叠加原则可知，小球的感应电荷在c点产生的电场不是水平向左，故B错误； C．达到静电平衡后，金属小球内部的场强为0，则小球的感应电荷在O点的场强与平行金属板A、B在O点的场强大小相等、方向相反，若将A板向右移动，根据可知，平行金属板A、B在O点的场强变大，则小球的感应电荷在O点的场强变大，a点的感应电荷的密度将增大，故C正确； D．达到静电平衡后，金属小球内部的场强为0，则断开开关，再将B板向下移动少许，O点的电场强度仍为0，保持不变，故D正确。 故选CD。 ▌题型02 尖端放电现象分析题型 1. 核心知识点 ① 规律：导体越尖锐，电荷面密度越大，附近电场强度越大； ② 原理：尖端强电场使空气电离，电荷向空气中释放； ③ 实例：利用（避雷针）；防范（高压器件表面做光滑处理，减少漏电）。 2. 解题方法 梳理逻辑链条：尖端电荷密集→场强大→空气电离→电荷释放；答题区分场景是利用尖端放电还是规避尖端放电。 3. 解题思维 因果推导思维 牢牢抓住“曲率→电荷密度→场强→空气电离”这条逻辑链，以此解释各类尖端放电相关现象。 1．（2024·广东东莞·模拟预测）如图所示是空气净化器内部结构的简化图，其中的负极针组件产生电晕，释放出大量电子，电子被空气中的氧分子捕捉，从而生成空气负离子。负离子能使空气中烟尘、病菌等微粒带电，进而使其吸附到集尘栅板上，达到净化空气的作用。下列说法正确的（  ） A．负极针组件附近的电势较低 B．为了更有效率地吸附尘埃，集尘栅板应带负电 C．负极针组件产生电晕，利用了静电屏蔽的原理 D．烟尘吸附到集尘栅板的过程中，电势能增加 【答案】A 【详解】A．电场线由正极指向负极，负极针组件附近的电势较低，故A正确； B．负离子能使空气中烟尘、病菌等微粒带电，为了更有效率地吸附尘埃，集尘栅板应带正电，故B错误； C．负极针组件产生电晕，利用了尖端放电的原理，故C错误； D．烟尘吸附到集尘栅板的过程中，电势升高，电场力做正功，电势能减少，故D错误。 故选A。 2．（25-26高一下·河南新乡·阶段检测）列关于四幅图的说法正确的是（     ） A．图甲中，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，说明摩擦过程中创造了电荷 B．图乙中，燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了静电屏蔽原理 C．在图丙所示的静电场中，同一试探电荷在A点所受电场力小于在B点所受电场力 D．图丁中，把带正电的带电体C靠近导体AB，导体A和导体B下部的金属箔都张开，且导体A带正电，B带负电 【答案】C 【详解】A．图甲中，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，只是毛皮上的部分电子会转移到橡胶棒上，并没有创造电荷，故A错误； B．图乙中，燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了尖端放电原理，故B错误； C．在图丙所示的静电场中，根据电场线的疏密程度可知，A点场强小于B点场强，则同一试探电荷在A点所受电场力小于在B点所受电场力，故C正确； D．图丁中，把带正电的带电体C靠近导体AB，导体A和导体B下部的金属箔都张开，根据静电感应原理可知，导体A带负电，B带正电，故D错误。 故选C。 3．（22-23高二上·北京海淀·期中）口罩中使用的熔喷布经驻极处理后，对空气的过滤增加静电吸附功能。驻极处理装置如图所示，针状电极与平板电极分别接高压直流电源正负极，针尖附近的空气被电离后，带电粒子在电场力作用下运动，熔喷布捕获带电粒子带上静电。平板电极表面为等势面，熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．熔喷布上表面因捕获带电粒子将带正电 B．针状电极上，针尖附近的电场较弱 C．沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，其速度和加速度均不断增大 D．两电极相距越远，熔喷布捕获的带电粒子速度越大 【答案】A 【详解】A．空气受电场影响被电离产生带电粒子，电场线方向从正极指向负极，正电荷沿电场线方向运动被熔喷布捕获带正电，故A正确； BC．导体尖端的电荷特别密集，所以电场强度比较大，远离尖端的地方电场强度逐渐减小，电场力减小，加速度也减小，故BC错误； D．带电粒子的运动速度由动能定理可知与合外力做功有关，即电场力做功，根据W=Uq可知，电场力做功只与电势差有关，和运动距离无关，故D错误。 故选A。 4．（多选）（22-23高二上·陕西西安·期中）如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B。下列实验方法中能使验电器箔片张开的是（　　） A．用取电棒C（带绝缘柄的导体棒）先跟B的内壁接触一下后再跟A接触 B．用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再靠近A，则验电器的金箔感应出负电荷并张开 C．用绝缘导线把验电器A跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒C与B的内壁接触 D．使验电器A靠近B 【答案】CD 【详解】A．手持一个带绝缘柄的金属小球C，把C接触B的内壁，由于净电荷只分布在外表面上，所以不能使小球C带上电荷，所以，再移出C与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电，故A错误； B．用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再靠近A，小球C带上正电荷，A的近端感应负电荷，A的远端感应正电荷，则金箔感应出正电荷并张开，故B错误； C．用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触后三者组成新的等势体，电荷将传递到A，使金属箔张开，故C正确； D．使验电器A靠近B，A将由于静电感应，金属球处带上负电荷，而金属箔处带上正电荷，使金属箔张开，故D正确。 故选CD。 5．（多选）（25-26高二上·广东肇庆·期中）在农业生产中，常采用静电喷洒技术提高农药的喷洒效率和附着率。喷洒农药的无人机上安装有静电喷嘴，静电喷嘴内装有一根带电的针，使得农药水珠离开喷嘴时会带有大量电荷（如图）。由于与大地相连的农作物叶子带负电，喷洒出的农药水珠在静电力的作用下被吸附在叶子上，不会被风吹走。在农药水珠被农作物叶子吸附的过程中（　　） A．喷洒出的农药水珠带正电荷 B．电场力对喷洒出的农药水珠做正功 C．喷洒出的农药水珠的电势能增加 D．离农作物叶片越近，农药水珠所受静电力越大 【答案】ABD 【详解】 A．植物叶片带负电，喷洒出的农药水珠带正电才能被吸附到植物叶片上，故A正确； BC．农药水珠带正电，电场力对其做正功，电势能减少，故C错误，B正确； D．越靠近植物叶片，根据库仑定律可知，静电力越大，故D正确。 故选ABD。 ▌题型03静电屏蔽辨析题型 1. 核心知识点 ① 原理：导体壳静电平衡后，空腔内部不受外部电场影响； ② 两类模型：不接地金属壳，仅屏蔽外电场；接地金属壳，内外电场互不干扰，实现双向屏蔽； ③ 易错点：静电屏蔽是合场强抵消，不是消除电荷。 2. 解题方法 优先观察金属外壳是否接地，区分两种屏蔽效果；牢记空腔内部场强规律，对比内外电场能否相互影响。 3. 解题思维 模型区分思维 依靠“接地/不接地”分为两类固定模型，不依靠主观猜测，按模型结论判断电场、电势变化。 1．（24-25高二上·江西赣州·阶段检测）如图，A点固定一个带正电的点电荷，将一个不带电的金属球壳移到A点附近并固定，O为球壳球心，在过A、O两点的直线上有B、C两点，两点均在球壳内且到O点的距离相等，开始时开关K断开，下列说法正确的是（　　） A．在感应电荷的电场中，B、C两点的场强大小相等 B．在感应电荷的电场中，B点的场强比C点的场强大 C．将开关K闭合，感应电荷在B点产生的场强变大 D．将开关K闭合，感应电荷在C点产生的场强变小 【答案】B 【详解】AB．处于静电平衡时，导体内部场强处处为零，点电荷在B点产生的场强比在C点产生的场强大，因此感应电荷在B点产生的场强比在C点产生的场强大，故A错误，B正确； CD．将开关闭合，点电荷在B、C两点产生的场强不变，感应电荷在B、C两点产生的场强不变，故CD错误。 故选B。 2．（2026·内蒙古赤峰·一模）下列场景均涉及电学知识，其中应用的主要物理学原理相同的是（   ） A．①和② B．②和③ C．①和④ D．③和④ 【答案】C 【详解】①高压线上方两条接地导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，免遭雷击，是静电屏蔽作用： ②主要用了放大法来研究微小量 ③静电除尘主要是使颗粒带电，然后被另一电极吸引，这里利用了静电力的作用 ④带电金属球靠近静电计金属片不张开是因为金属网起到了静电屏蔽的作用 物理学原理相同的是①和④。 故选C。 3．（25-26高二上·山西朔州·阶段检测）下列对于与静电现象有关的四幅图的说法正确的是（　　） A．甲图中，尺子吸收轻小纸片是因为尺子对小纸片有粘滞力 B．乙图中，导线外包裹一层金属编织网是为了增加导线的强度，使其不易被拉坏 C．丙图中，避雷针的工作原理是通过尖端放电，金属棒上的电荷向大气释放，中和空气中的电荷 D．丁图中，工人进行超高压带电作业，穿戴的工作服是由铁甲制成，起静电屏蔽的作用 【答案】C 【详解】A．尺子吸收轻小纸片是因为尺子与轻小纸片带异种电荷而相互吸引，故A错误； B．导线外包裹一层金属编织网是为了形成静电屏蔽，保护导线不受外界电场影响，故B错误； C．避雷针的工作原理是通过尖端放电，金属棒上的电荷向大气释放，中和空气中的电荷，故C正确； D．工人进行超高压带电作业，穿戴的工作服是由含金属丝的织物制成，起静电屏蔽的作用，故D错误。 故选C。 4．（23-24高一下·江苏盐城·期末）如图所示，野外高压输电线路。在三条输电线上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，其作用使高压线两条导线（　　） A．除尘 B．屏蔽 C．周围空气出现电晕 D．周围空气发生电离 【答案】B 【详解】高压输电铁塔最上面的两条导线是避雷线，由两个作用：一是防雷击，一是屏蔽输电线外的电磁场，属于静电屏蔽。 故选B。 5．（多选）（21-22高二·全国·课后作业）如图所示，绝缘金属球壳的空腔内、外各有一小球B和A，球壳接地。下列说法正确的是（　　） A．若A球带电，则球壳内的B球处的电场强度为零 B．若B球带电，则A球处的电场强度不为零 C．若A球和B球均带电，则彼此也不会相互影响 D．若A球和B球均带电，则由于球壳接地，A球对B球没有影响，但B球对A球有影响 【答案】AC 【详解】A．若A球带电，则B球相当于放置在金属球壳内，B球处的电场强度为零，故A正确； B．若B球带电，则A球相当于放置在金属球壳和大地构成的导体球壳内，A球处的电场强度也为零，故B错误； CD．由于静电屏蔽，A、B两球彼此不会相互影响，故C正确，D错误。 故选AC。 ▌题型04 静电吸附应用分析题型 1. 核心知识点 ① 原理：高压电场电离空气，微粒带电，依靠异种电荷相互吸引实现吸附； ② 通用过程：空气电离→微粒带电→异种电荷吸附； ③ 典型实例：静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印。 2. 解题方法 简答题统一使用三步流程作答；区分静电吸附（利用静电）和静电防护类场景，不要与静电屏蔽、接地泄放混淆。 3. 解题思维 底层逻辑思维 所有静电利用场景根源都是带电体异种电荷吸引，依托统一流程解释各类设备工作原理。 1．（25-26高一下·江苏宿迁·期中）如图所示，静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成，A、B间接有高压电源，它们之间形成很强的电场，能使空气中的气体分子电离，进而使通过除尘器的尘埃带电，最后被吸附到收集器A上，下列选项正确的是（　　） A．尘埃颗粒带正电 B．尘埃颗粒运动过程中速度越来越小 C．尘埃颗粒向收集器A运动过程为匀加速运动 D．尘埃颗粒运动过程中加速度变小 【答案】D 【详解】A．因收集器A带正电，可知尘埃颗粒带负电，A错误； B．尘埃颗粒运动过程中受电场力作用不断被加速，则速度越来越大，B错误； CD．因线状电离器B附近的场强最大，收集器A附近的场强较小，则尘埃颗粒向收集器A运动过程中加速度逐渐减小，为非匀加速运动，C错误，D正确。 故选D。 2．（25-26高一下·山东滨州·期中）关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．图甲为静电除尘原理的示意图，带正电的尘埃将被吸附到板状收集器A上 B．如图乙所示，给汽车加油前要触摸一下静电释放器，是为了导走人身上的电荷 C．图丙为静电喷漆的原理图，涂料微粒在电场力作用下沿电场线运动到工件上 D．如图丁所示，高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的原理为静电屏蔽 【答案】B 【详解】A．图甲为静电除尘原理的示意图，根据电荷间的相互作用力可知，异种电荷相互吸引，因此带负电的尘埃将被吸附到带正电的板状收集器A上，A错误； B．给汽车加油前要触摸一下静电释放器，其原理是导走人身的静电，B正确； C．图丙为静电喷漆的原理图，因为电场线是曲线，涂料微粒在电场力作用下不会沿电场线运动，C错误； D．高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的原理为尖端放电，D错误。 故选 B。 3．（多选）（25-26高一下·浙江温州·期中）物理与生活息息相关，以下是教材中的几幅插图，下列说法正确的是（　　） A．图1中离心机分离血液时，是由于血液受到离心力作用而分离 B．图2中火车在倾斜轨道上转弯时，内轨可能不受车轮的侧向挤压 C．图3为静电除尘装置的示意图，粉尘被吸附到正极A上 D．图4为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走加油枪上的静电 【答案】BC 【详解】A．物体做离心运动是由于提供的力小于做圆周运动需要的向心力，从而使物体做离心运动，实际上不存在离心力这个力，故A错误； B．图中火车在倾斜轨道上转弯时，若其速度大于或等于规定的速度，则内轨不受车轮的侧向挤压，故B正确； C．图3为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在两板A上，故C正确； D．图4为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走人身上的静电，故D错误； 故选 BC。 4．（多选）（25-26高三上·广东深圳·期末）如图为管式静电除尘器剖面图。放电极和集尘极之间的强电场使空气电离，产生的电子附着在管内空气中的粉尘上，带恒定电荷量的粉尘在静电力作用下被吸附到集尘极，e、f是电场中两点。下列说法正确的是（　　） A．带电粉尘被吸附过程中电势能可能减小 B．带电粉尘被吸附过程中电场力一直变小 C．放电极的电势低于集尘极的电势 D．空气分子在f点更容易被电离 【答案】ABC 【详解】A．带电粉尘被吸附过程中，电场力对其做正功，故电势能减小，故A正确； B．放电极附近电场线密集（场强大），集尘极附近电场线稀疏（场强小）。粉尘从放电极向集尘极运动时，电场强度一直减小，因为粉尘电荷量q不变，根据电场力可知，电场力一直变小，故B正确； C．带负电的粉尘向集尘极运动，说明电场方向由集尘极指向放电极（电场线从高电势指向低电势），因此放电极的电势低于集尘极的电势，故C正确； D．空气电离需要强电场，电场强度越大越容易电离。e点更靠近放电极，电场强度更大，所以空气分子在e点更容易被电离，故D错误。 故选ABC。 5．（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）。 【答案】 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。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $