9.4 静电的防止与利用 同步作业 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 聚焦静电防止与利用四大考点，通过基础单选-综合多选-情境应用的三层设计，实现从概念理解到实际问题解决的进阶，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知层|静电平衡、尖端放电等单一考点基础概念|以单选为主（如1、2题），直接考查物理观念中的相互作用规律| |综合应用层|考点内多概念综合分析（如静电平衡中的电荷分布与运动）|设置多选（如3、4题），强化科学思维的科学推理与论证| |拓展迁移层|跨考点实际应用（如静电除尘、避雷原理）|结合实验情境（如7题静电除尘），体现科学探究与社会责任|

第4节　静电的防止与利用 同步作业 一、选择题: 考点一 静电平衡 1.在电荷量为－Q的点电荷的电场中，一个金属圆盘处于静电平衡状态，若圆盘与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加电场强度E′的方向是图中的( ) 2．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。该点电荷的电场在球心的电场强度大小等于( ) A．k－k B．k＋k C．0 D．k 3. (多选)不带电的金属导体MNPQ的内部电荷包括自由电子和金属离子(即金属原子失去自由电子后的剩余部分)，如图所示为导体内部电荷的简化示意图，其中“⊖”表示自由电子，“⊕”表示金属离子。把导体放到电场强度为E0的匀强电场中，由于静电力的作用，导体内部的电荷将重新分布。下列是同学们画出的四幅图，其中A、B两图描述了导体刚放入电场未达到静电平衡状态时，自由电子和金属离子的定向运动情况(图中箭头代表它们定向运动的方向)；C、D两图描述了导体达到静电平衡后，自由电子和金属离子的分布情况。则下列四幅图中，可能正确的是( ) 4. (多选)如图所示，用毛皮摩擦过的带电橡胶棒(带负电)从右向左缓缓靠近放在光滑水平桌面上的空易拉罐。则下列针对易拉罐的有关分析正确的有( AC ) A．易拉罐内部空腔里的电场强度处处为零 B．带电橡胶棒在易拉罐内部空腔里产生的电场强度处处为零 C．易拉罐右侧感应出正电荷，左侧感应出负电荷，易拉罐将向右运动 D．易拉罐左、右两侧感应出等量异种电荷，易拉罐将保持不动 考点二 尖端放电 5.如图所示是检验带电体A(上表面)、B(尖端)处带电情况的实验装置。则( ) A．带电体A处比B处电荷密集 B．带电体B处比A处电荷密集 C．验电器的C处做成球形是为了美观需要 D．验电器的C处做成球形是为了让更多电荷分布在C处 6．在建筑物顶部装有竖直的避雷针，当带正电的云层接近避雷针并放电时，避雷针中( ) A．不会形成电流 B．会形成电流，方向向下 C．会形成电流，方向向上 D．会形成电流，方向不定 7.如图所示是一个用来研究静电除尘的实验装置，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，将铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机，蚊香产生的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升。关于这个现象，下列说法中正确的是( ) A．烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上 B．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大 C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小 D．同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越大 8． (多选)关于避雷针能够避免建筑物被雷击的原因，下列分析正确的是( ) A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地 B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷 C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地 D．避雷针由尖锐的导体做成，利用的是尖端放电现象 考点三 静电屏蔽 9．如图所示，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，其中不能起到屏蔽外电场或内电场作用的是( ) 10. (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是利用了静电屏蔽原理 C．电工穿上屏蔽服后，体内电场强度为零 D．屏蔽服中的金属网不能起到屏蔽作用 考点四 静电吸附 11．静电喷涂时，喷枪喷出的涂料微粒带电，在带正电被喷工件的静电作用下，向被喷工件运动，最后吸附在其表面。在涂料微粒向工件靠近的过程中( ) A．涂料微粒带正电 B．离工件越近涂料微粒所受静电力越小 C．静电力对涂料微粒做负功 D．涂料微粒的动能增大 12.如图所示，运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地上，这样做的目的是( ) A．发出声音，引起路人注意 B．减缓车速，保证行车安全 C．把静电引入大地，避免因放电引起爆炸 D．与地面发生摩擦，在运输车上积累电荷 13． (多选)某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，设备中心位置有一个带负电的放电极，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点(轨迹为从A到B)，C点与B点关于放电极对称，下列说法正确的是( ) A．A点电场强度大于B点电场强度 B．A点电场强度小于C点电场强度 C．烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能 D．烟尘颗粒在A点所受静电力的方向沿电场方向 参考答案: 1.答案:A解析　处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零，故感应电荷在盘中A点激发的附加电场强度E′应与该点电荷在A点产生的电场强度等大反向，A项正确。 2.答案:D解析　点电荷的电场在球心的电场强度与其他场源电荷无关，故点电荷在O点的电场强度E＝k，故D项正确。 3.答案:AC解析　导体内能定向运动的是自由电子，金属离子不能定向运动，电子在外电场的作用下向左移动，A、C正确，B、D错误。 4.答案:AC解析　易拉罐在带电橡胶棒的电场中，出现静电感应现象，最终处于静电平衡状态，内部空腔里的电场强度处处为零，是带电橡胶棒在易拉罐内部空腔里产生的电场与感应电荷产生的电场叠加的结果，带电橡胶棒在易拉罐内部空腔里产生的电场强度不是处处为零，故A正确，B错误；带电橡胶棒从右向左缓缓靠近放在光滑水平桌面上的空易拉罐的过程中，发生静电感应现象，靠近橡胶棒的右侧感应出正电荷，左侧感应出负电荷，由于异种电荷相互吸引，同种电荷相互排斥，且靠近橡胶棒的一侧感应出的正电荷与橡胶棒的电性相反，结合库仑定律可知易拉罐受到的吸引力大于排斥力，易拉罐将向右运动，故C正确，D错误。 5.答案:B解析　电荷在导体表面的分布是不均匀的，根据尖端放电原理可知，在导体外表面越尖锐的位置，单位面积上分布的电荷量越多，所以带电体B处比A处电荷密集，故A项错误，B项正确；验电器的C处做成球形是为了使更多的电荷分布在比较尖的金属箔片上，故C、D两项错误。 6.答案:B解析　由于感应起电，避雷针带负电，避雷针尖端处电荷密集，电场强度大，会击穿空气，空气中的正电荷向避雷针运动，中和避雷针上的负电荷，电荷发生移动，故会形成电流，电流方向和正电荷的运动方向相同，故电流方向向下， B正确。 7.答案:B解析　中性空气分子在强电场中被电离成电子和带正电的离子，烟尘颗粒吸附电子后带上负电，在静电力作用下向铝板做加速运动，A、C两项错误，B项正确；因铝板与缝被针间的电场线形状相当于横向放置的锥形体，离铝板越近，电场线越稀疏，电场强度越小，烟尘颗粒受静电力越小，加速度越小，D项错误。 8.答案:BD解析　当带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过尖端放电，逐渐中和空气中的电荷，使建筑物免遭雷击。其原理为尖端放电。故B、D两项正确。 9.答案:C解析　题图A中由于金属壳发生静电感应，内部电场强度为零，金属壳起到屏蔽外电场的作用；题图B中的金属壳与大地连为一体，同题图A中一样，外壳起到屏蔽外电场的作用；题图C中电荷会引起金属壳内、外表面带电，外表面的电荷会在壳外空间产生电场，所以金属壳不能起到屏蔽作用；题图D中将金属壳接地后，金属壳外表面不带电，金属壳起到屏蔽内电场的作用。综上所述，只有题图C中的金属壳不能起到屏蔽内电场或外电场的作用，故选C项。 10.答案:BC解析　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，利用了静电屏蔽原理，可知B、C正确，A、D错误。 11.答案:D解析　由题图知，工件带正电，涂料微粒在静电力作用下向工件靠近，可知涂料微粒带负电，A错误；离工件越近，涂料微粒所受静电力越大，B错误；涂料微粒在静电力作用下向工件运动，则静电力对涂料微粒做正功，其动能增大，C错误，D正确。 12.答案:C解析　运输易燃易爆物品的车辆有一条铁链拖在地上，这样能把摩擦产生的静电及时引入大地，从而避免火花放电引起爆炸，故选C。 13.答案:AC解析　由电场线的疏密情况可知，A点的电场强度比B点的大，A点的电场强度比C点的大，A正确，B错误；由题图中烟尘颗粒的运动轨迹可判断出烟尘颗粒带负电，在A点所受静电力的方向沿电场方向的反方向，从A到B的过程中，静电力做正功，动能增加，烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能，C正确，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $