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

**基本信息** 高中物理新授课同步练，聚焦“静电的防止与利用”，以基础巩固为核心，通过梯度化题型设计实现从概念理解到综合应用的进阶，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|尖端放电、静电除尘等单一原理|单选题1-4题，如“鸱尾”与点火器原理对比，直接考查物理观念| |综合应用|静电感应、屏蔽、吸附等多知识点整合|单选题5-7题及多选题8-9题，如结合等势面、电场线分析装置原理，体现科学推理| |实践探究|静电除尘装置参数分析|填空题10题，分析电势、电势能及运动轨迹，强化科学探究与技术应用|

9.4静电的防止与利用 姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．相传，汉武帝时期，长安宫殿的屋脊上就安装了名为“鸱尾”的金属饰物，用于避免雷击伤害。下列四个选项中用到的原理和“鸱尾”相同的是（　　） A．静电除尘 B．静电喷涂 C．静电复印 D．钉尖形的电子点火器 2．静电除尘器工作原理如图所示，带电尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，进而达到除尘目的。关于放电极与集尘极间电场的方向、带电尘埃的电性，下列表述正确的是（　　） A．指向放电极、带正电 B．指向放电极、带负电 C．指向集尘极、带正电 D．指向集尘极、带负电 3．关于下列四幅图画的说法，正确的是（　　） A．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所带电荷量小于B所带电荷量 B．乙图为两个等量异种点电荷周围等势面分布 C．丙图为负点电荷周围的电场线分布情况 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 4．关于下列四幅图所涉及的物理知识，错误的是（　　） A．如图甲所示，燃气灶中针尖形点火器利用摩擦起电原理进行点火 B．如图乙所示，在加油站给车加油前要触摸一下静电释放器，是为了导走人身上的静电 C．如图丙所示，油罐车行驶途中通常会拖着一条与大地接触的软铁条，其作用是将积累的静电导入大地，从而保障运输安全 D．如图丁所示，熔喷布是口罩的中间过滤层，是带有静电的超细纤维布，可使体积微小的病毒吸附在上面，这种现象属于静电吸附 5．如图甲、乙所示，用绝缘柱支撑导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两金属箔均闭合，图乙中导体A接地。现把带正电的带电体C分别移近甲、乙图中的导体A，观察金属箔的变化。下列说法中正确的是（    ） A．图甲中导体A左侧金属箔张开，导体B右侧金属箔闭合 B．图甲中，若手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开C，则两处金属箔均闭合 C．图甲中，若用金属网把导体A和B罩起来，再使C靠近A，则两处金属箔均闭合 D．图乙中金属箔均闭合 6．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空气中的分子被电离，离子吸附到金属上中和 D．丁图中，工人进行超高压带电作业，穿戴的工作服是由金属丝织成，起静电平衡的作用 7．静电除尘原理是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，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，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．收集器A吸附尘埃的原因是尘埃受到重力作用使之定向移动 B．收集器A吸附大量尘埃，是因为尘埃带负电 C．收集器A和电离器B之间形成匀强电场 D．尘埃靠近收集器A的过程中，加速度变大 二、多选题 8．从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法中，错误的是（　　） A．图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用绝缘材料编制的工作服 B．图乙为家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的 C．图丙为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上 D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷 9．在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：如图，一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐（金属）片，把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。摇动起电机，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。若锯条接电源负极，金属片接正极，下列说法正确的是（   ） A．起电机摇动时，塑料瓶内锯条附近电场强度最大 B．起电机摇动时，烟尘带负电 C．消失的烟尘最终运动到了锯条上 D．消失的烟尘是从瓶口和瓶底跑掉的 三、填空题 10．如图所示为静电除尘装置的原理图，该装置由集尘极和悬在两集尘极间的放电极组成，在集尘极和放电极间加有高压电源，其间的空气被电离成为电子和正离子，电离出的电子在静电力的作用下运动。废气在经过机械过滤装置后进入静电除尘区域，废气中的粉尘吸附电子后带上负电，粉尘在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，实现除尘的目的。图中虚线为电场线，不考虑粉尘重力的影响。    （1）为了实现净化废气的目的，静电除尘装置中的放电极，应接高压电源的___________（选填“正极”或“负极”）。 （2）由电场的分布特点可知，图中A点电势___________B点电势（选填“高于”、“低于”或“等于”），带相同电荷量的粉尘在A点位置的电势能___________在B点位置的电势能（选填“高于”、“低于”或“等于”），带电粉尘运动轨迹___________与某条弯曲的电场线重合（选填“可能”、“不可能”）。 试卷第2页（共3页） 试卷第3页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《静电的防止与利用》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 D B D A C C B AD AB 1．D 【详解】A．“鸱尾”是古代避雷装置，核心原理为尖端放电,静电除尘的原理是带电尘埃在电场力作用下向电极偏转吸附，不属于尖端放电应用，故A错误； B．静电喷涂利用异种电荷相互吸引的规律，使带电涂料吸附在带相反电荷的工件表面，不属于尖端放电应用，故B错误； C．静电复印利用静电吸附墨粉的原理工作，不属于尖端放电应用，故C错误； D．钉尖形电子点火器利用尖端电场极强的特点，通过尖端放电产生电火花点燃燃料，与“鸱尾”原理相同，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】由于集尘极与电源正极连接，电场方向由集尘板指向放电极，而尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃受力方向与场强方向相反，可知尘埃带负电荷。 故选B。 3．D 【详解】A．根据电荷守恒定律，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，故A错误； B．根据电场线从正电荷或无穷远出发，终止于无穷远或负电荷，可知乙图中的是电场线分布，等量异种点电荷的等势面是一系列曲面，与电场线垂直，故B错误； C．根据电场线从正电荷或无穷远出发，终止于无穷远或负电荷，丙图中电场线是向外辐射的，说明这是正点电荷周围的电场线分布，故C错误； D．避雷针的工作原理是尖端放电，即尖锐的金属棒容易聚集电荷，使空气电离，从而将云层中的电荷导入大地，避免建筑物被雷击，故D正确。 故选D。 4．A 【详解】A．燃气灶中针尖形点火器利用尖端放电的原理，尖端的电场强度大，使空气电离放电，点燃燃气，故A错误，符合题意； B．在加油站给车加油前要触摸一下静电释放器，是为了导走人身上的静电，避免静电火花引发危险，故B正确，不符合题意； C．油罐车行驶途中通常会拖着一条与大地接触的软铁条，其作用是将积累的静电导入大地，从而保障运输安全，故C正确，不符合题意； D．熔喷布是口罩的中间过滤层，是带有静电的超细纤维布，可使体积微小的病毒吸附在上面，这种现象属于静电吸附，故D正确，不符合题意。 故选A。 5．C 【详解】A．甲图中，尺子吸收轻小纸片是因为带电体能够吸引轻小物体的性质，故A错误； B．乙图中，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的影响，故B错误； C．丙图中，避雷针的工作原理是空气中的分子被电离，离子吸附到金属上中和，故C正确； D．丁图中，工人进行超高压带电作业，穿戴的工作服是由金属丝织成，起静电屏蔽的作用，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．图甲中，A左侧带负电，B右侧带正电，两处金属箔均张开，故A错误； B．图甲中，若将A、B分开后再移除C，A、B依然带电，两处金属箔依然均张开，故B错误； C．若用金属网将A、B罩起来，将发生静电屏蔽现象，A、B均不带电，两处金属箔均闭合，故C正确； D．图乙中A左侧带负电，B不带电，故A左侧金属箔张开，B右侧金属箔闭合，故D错误。 故选C。 7．B 【详解】A．收集器A吸附尘埃的原因是尘埃受到电场力作用使之定向移动，故A错误； B．静电除尘器中，高压电源通常在电离器B（线状）施加负高压，收集器A（板状）接地或带正电。强电场使气体分子电离，产生电子和负离子，这些负电荷与尘埃碰撞，使尘埃带负电。带负电的尘埃在静电力作用下被带正电的收集器A吸引，从而被吸附，故B正确； C．在静电除尘器中，电离器B是线状，收集器A是板状，这种结构导致电场强度不均匀：在线状B附近电场最强（有利于气体电离），而靠近板状A时电场减弱。因此，电场不是匀强的，故C错误； D．尘埃带负电，在从电离器B向收集器A移动过程中，电场强度E逐渐减小（因为线状电极附近电场强，板状电极附近电场弱）。因此，静电力F减小，加速度a也随之减小，而不是变大，故D错误。 故选B。 8．AD 【详解】A．图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编织的工作服，应用了静电屏蔽的原理，故A错误； B．图乙为家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的，故B正确； C．图丙为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上，故C正确； D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带不同的电荷，从而产生引力，故D错误。 本题选不正确的，故选AD。 9．AB 【详解】A．由尖端附近的电场线比较密集可知，在锯条附近的电场强度最大，故A正确； BCD．负离子在电场力作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，因此带负电烟尘，在电场力作用下，向金属片运动，最终被吸附到金属片上，故B正确，CD错误。 故选AB。 10． 负极 低于 高于 不可能 【详解】（1）[1] 要使带负电的粉尘在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，放电极应接高压电源的负极。 （2）[2]由放电极接负极及电场分布对称可知，越靠近集尘板电势越高，故图中A点电势低于B点电势； [3]由电势能表达式可知，带相同电荷量的粉尘在A点位置的电势能高于在B点位置的电势能； [4]只在电场力作用下，电荷运动轨迹与电场线重合的要满足电场线为直线，且初速度的方向与电场线的方向共线，故带电粉尘运动轨迹不可能与某条弯曲的电场线重合。 答案第2页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $