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

静电的防止和应用 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．关于下列四幅图画的说法，正确的是（     ） A．甲图中，摩擦起电过程中，正电荷从丝绸转移到玻璃棒上 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 2．关于教材中的四幅插图，下列说法正确的是（     ） A．图甲中，该女生和金属球属于感应起电，与金属球带有同种电荷 B．图乙中，用扭秤实验探究电荷间相互作用规律时，应使金属小球A与C带异种电荷 C．图丙中，较高建筑物的顶端会安装尖锐的避雷针，可以直接把云层的电荷导入大地 D．图丁中，两条优质话筒线外面包裹的金属网，是利用了静电屏蔽的原理 3．下列关于静电的利用与防护的说法中正确的是（　　） A．静电放电时间短，没有危害 B．做静电实验几乎不受空气湿度的影响 C．油罐车通常在下部拖一条铁链，是为了使油罐车积累更多静电 D．接地良好的避雷针，可以利用尖端放电把云层的电荷与大地的电荷中和 4．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Q、N不带电，M不接地，则Q带电时，N上无感应电荷 D．若Q、N不带电，M接地，则Q带电时，N上无感应电荷 5．家用微波炉的玻璃门板内侧加装一层金属网状结构，该金属网的主要作用是（　　） A．静电吸附 B．静电除尘 C．尖端放电 D．静电屏蔽 6．如图所示，用金属网把验电器罩起来，使带电金属球靠近验电器，发现验电器的箔片没有张开。下列说法正确的是（     ） A．A、B两处由于静电感应会带上同种电荷 B．箔片没有张开，是因为感应出的负电荷都集中在验电器的金属小球上 C．箔片没有张开，是因为金属网内部电场强度处处为零 D．若将金属网换成绝缘网，验电器金属箔片也不会张开 7．下列有关静电的防止与利用说法正确的是（　　） A．图甲所示静电场的电场线分布图可能正确 B．乙图中，女生接触带电的金属球时起电方式是摩擦起电 C．丙图中，燃气灶中电子点火器点火原理是尖端放电 D．丁图中，电力工作人员在高压电线上带电作业时穿着的屏蔽服是用绝缘材料制作的 8．如图所示，用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带电金属球靠近金属网，验电器的金属箔片不张开，则下列说法正确的是（　　） A．若提高带电金属球的带电量，则可能使金属网中的验电器产生静电感应现象 B．金属网罩内部空间场强处处为零，其原理是静电屏蔽 C．若换用塑料网罩，则也能使验电器的金属箔片不张开 D．基于此原理，加油站工作人员须穿绝缘性能良好的化纤服装 9．如图所示，带电金属球Q右侧有一电荷量极小的试探电荷，受到的电场力为。由于环境温度降低，Q收缩至虚线所示位置（所带电荷量不变），受到的电场力变为。随后，再用金属丝网将罩住，受到的电场力变为。则（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，静电喷涂时，被喷工件接正极，喷枪口接负极，它们之间形成高压电场，涂料微粒从喷枪口喷出后，只在静电力作用下向工件运动，最后吸附在工件表面，图中虚线为涂料微粒的运动轨迹。下列说法正确的是（     ） A．涂料微粒一定带正电 B．图中虚线可视为高压电场的部分电场线 C．微粒做加速度先减小后增大的曲线运动 D．喷射出的微粒动能不断减小 二、多选题 11．下列说法正确的是（     ） A．避雷针的原理是静电屏蔽 B．印刷车间保持适当湿度，可以导走因纸张摩擦产生的静电 C．油罐车尾部的拖地铁链用于导走车体积累的静电 D．加油站的工作人员穿胶底鞋，可防止因摩擦产生的静电积累 12．在日常生活与生产中，静电现象既有实用价值，也需注意防范。下列关于静电场的应用与防止的说法中，正确的是（     ） A．避雷针利用了尖端放电的原理 B．复印机利用静电吸附碳粉，把字迹印在纸上 C．油罐车尾部拖一条铁链是为了检测积水路面的积水深度 D．高压电作业时，穿金属纤维制作的屏蔽服，是防止身体不被线头刮伤 13．下列关于教科书上的四幅插图，说法正确的是（     ） A．图甲为静电除尘装置的示意图，应用了静电屏蔽的原理 B．图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，是为了导走手上的静电 C．图丙中，导线外面包裹着金属外衣是为了增加导线的硬度 D．图丁的燃气灶中安装了电子点火器，应用了尖端放电的原理 14．具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置放置一正电荷，图中画出了其空间电场的电场线分布情况，符合实际情况的是（　　） A． B． C． D． 15．下列关于生活中的静电现象说法正确的是（     ） A．甲图中，摩擦过的琥珀能够吸引羽毛是因为羽毛带电 B．乙图中，蓖麻油中头发屑排列形状说明电场线真实存在 C．丙图中，导线外包裹一层金属编织网是利用了静电屏蔽原理 D．丁图中，煤气灶上的点火装置利用了尖端放电原理 16．下列属于预防静电危害的做法是（     ） A．水泥厂利用静电除去废气中的粉尘 B．在高大的建筑物顶端安装避雷针 C．在制造轮胎的橡胶中添加导电材料 D．行驶中的油罐车尾带一条拖地的铁链 三、解答题 17．下图是一个用来研究静电除尘的实验装置，铝板与手摇起电机的正极相连，缝衣针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝衣针中间放置点燃的蚊香。 (1)让起电机起电，会观察到什么现象？为什么？ (2)蚊香烟被吸附过程中，做什么运动？为什么？ 四、综合题 18．静电吸附 (1)生活中经常有这样的现象，如图所示，用塑料梳子梳完头发，梳子可以吸引一些碎纸片。这是为什么？ (2)静电吸附：在电场中，带电粒子受到______的作用，向着电极运动，最后会被吸附在电极上。 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 《静电的防止和应用》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D C D C C B A C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 BC AB BD AD CD BCD 1．D 【详解】A．摩擦起电的本质是电子的转移，原子核（带正电）束缚在原子内部不移动。丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒上的电子转移到丝绸上，玻璃棒因失去电子而带正电，丝绸因得到电子而带负电，并不是正电荷发生了转移，故A错误； B．电场线从正电荷或无穷远出发，终止于无穷远或负电荷。乙图中曲线从电荷出发终止于电荷，这是两个等量异种点电荷周围的电场线分布，而等势面与电场线垂直，不会从一个电荷连到另一个电荷，故B错误； C．正点电荷的电场线是向外辐射的，负点电荷的电场线是向内汇聚的。丙图中电场线箭头背离中心向外辐射，说明这是正点电荷周围的电场线分布，故C错误； D．避雷针是利用尖端放电原理制成的。尖锐的金属棒尖端电荷密度大，电场强，容易使周围空气电离，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。 2．D 【详解】A．甲图中，该女生和金属球属于接触起电，与金属球带有同种电荷，故A错误； B．图乙中，用扭秤实验探究电荷间相互作用规律时，应使金属小球A与C带同种电荷，如果带异种电荷，两球可能在外部干扰下接触，使电荷量中和，导致两球电荷量发生变化，故B错误； C．图丙中，高层建筑物顶端安装有避雷针，当云层带电时，避雷针尖端因静电感应聚集电荷，产生强电场。若电场强度足够，避雷针会先向云层放电，中和云层部分电荷，从而减少雷击风险，故C错误； D．优质的话筒线外面包裹着金属网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，故D正确。 故选D。 3．D 【详解】A．静电放电时间短，所以在放电瞬间电流比较大，可以产生很大的危害，A错误； B．如果在做静电实验时，空气的湿度较大，很容易把产生的静电导走，带电体不能带电，静电实验很难做成，起不到应有的效果，B错误； C．油罐车通常在下部拖一条铁链，是为了把油罐车上产生的静电及时导入大地，避免发生安全事故，C错误； D．根据尖端放电原理可以知道，接地良好的避雷针，可以利用尖端放电把云层的电荷与大地的电荷中和，D正确； 故选D。 4．C 【详解】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A、B正确； 若Q、N不带电，M不接地，则Q带电时，Q产生的电场会影响N，N上有感应电荷；若M接地，Q产生的电场不会影响N，N上无感应电荷，故C错误，D正确。 本题选不正确的，故选C。 5．D 【详解】微波炉工作时产生的微波属于电磁波的一种，门板内侧的金属网状结构属于导体空腔类结构，利用了静电屏蔽的原理，可以阻挡微波从炉内泄漏到外界，避免人体受到微波辐射伤害。 故选D。 6．C 【详解】A．由于静电感应，A、B两处会分别带上正电荷和负电荷，即带上异种电荷，A错误； BC．因金属网能实现静电屏蔽，内部电场强度处处为零，验电器不受外电场影响，箔片不张开，B错误，C正确。 D．若将金属网换成绝缘网，外部电场不会被屏蔽，受静电感应的影响，验电器金属箔片会张开，D错误。 故选C。 7．C 【详解】A．静电场的电场线不可能相交，因为电场中任意一点的电场方向是唯一的，若电场线相交则该点会出现两个电场方向，违背电场的基本性质，因此甲图的电场线分布不可能正确，故A错误。 B．乙图中女生接触带电金属球时，是电荷通过直接接触转移到人体，属于接触起电，并非摩擦起电，故B错误。 C．燃气灶的电子点火器利用了尖端放电的原理，尖端处电荷密度大、电场强度强，使空气电离产生电火花完成点火，故C正确。 D．高压带电作业的屏蔽服是由导电材料制成的，利用静电屏蔽原理，使人体所处区域电场强度为零，保障人员安全，并非绝缘材料，故D错误。 故选C。 8．B 【详解】A B．静电感应的原理是带电金属球靠近金属网时发生静电感应,感应的结果是外壳带与金属球所带电荷电性相反的异种电荷,同时内壳带与金属球所带电荷电性相同的同种电荷,静电平衡时, 金属球所带电荷在网内产生的电场与感应电荷产生的电场的合场强处处为零,即金属网起静电屏蔽作用,使外部电场不影响金属网内部的验电器,且与外部电场的强弱无关,故A错误，B正确； CD．若换用塑料网罩，不会发生静电感应，起不到静电屏蔽作用，验电器的金属箔片会张开，基于此原理，加油站工作人员须穿防静电工作服（通常混有导电纤维，可导走静电），故CD错误。 故选B。 9．A 【详解】带电金属球由于静电平衡，电荷只分布在外表面，对球外某点的电场，一个均匀带电的球体（或球壳）产生的电场，等效于把所有电荷集中在球心处产生的电场，电荷量Q不变，球心位置不变试探电荷位置也不变，因此点电荷到球心的距离不变，根据库仑定律可知 金属丝网相当于一个法拉第笼，具有静电屏蔽作用，金属网内部电场强度为零。试探电荷在金属网内部，不再受到外部金属球Q的电场力作用，因此 综上 故选A。 10．C 【详解】A．因工件接电源的正极，喷枪口接负极，可知涂料微粒一定带负电，故A错误； B．虚线为涂料微粒的运动轨迹，不是高压电场的部分电场线，故B错误； C．从喷枪口到工件的电场先减弱后增强，可知微粒加速度先减小后增大，因轨迹线是曲线，故微粒做曲线运动，故C正确； D．因静电力对微粒做正功，故微粒的动能逐渐增大，故D错误。 故选C。 11．BC 【详解】A．避雷针的原理是尖端放电，故A错误； B．印刷车间保持适当湿度，可以导走因纸张摩擦产生的静电，故B正确； C．油罐车尾部的拖地铁链可以将车体静电导入大地，故C正确； D．胶底鞋是绝缘体，会阻止静电导入大地，反而容易积累静电，应穿导电鞋或使用接地设备，故D错误。 故选BC。 12．AB 【详解】A．避雷针的工作原理就是尖端放电，可逐步将云层电荷导入大地，避免建筑物遭受雷击，故A正确； B．静电复印机利用静电吸附带电碳粉，再将碳粉转印到纸上得到字迹，是静电的典型应用，故B正确； C．油罐车行驶中摩擦会积累静电，尾部拖铁链是为了导走静电，防止静电引发爆炸，不是检测积水深度，故C错误； D．高压作业穿金属纤维屏蔽服，是利用静电屏蔽原理保护人体，避免高压电场危害人体，不是防止刮伤，故D错误。 故选AB。 13．BD 【详解】A．静电除尘的原理是让尘粒带电后，在电场力作用下向电极沉积，利用的是静电对带电粒子的作用力，不是静电屏蔽，故A错误； B．加油前人体会积累静电，触摸静电释放器可以将人体的静电导走，避免静电火花引燃油气，故B正确； C．导线外包裹金属外衣是利用静电屏蔽，避免外界电磁场对导线内的信号产生干扰，不是为了增加硬度，故C错误； D．燃气灶电子点火器利用了尖端放电原理：导体尖端处电荷密度大，周围场强很大，容易击穿空气产生放电，从而实现点火，故D正确。 故选BD。 14．AD 【详解】BCD．把正电荷放在金属球壳内部，由于静电感应的作用，在球壳的内壁会感应出负电荷，在球壳的外壁会感应出正电荷，所以在金属球壳的壳壁之间，由于正电荷的电场和感应电场的共同作用，在金属球壳的壳壁之间的电场强度为零，所以在金属球壳的壳壁之间没有电场线，球壳外部的电场分布情况不会受到影响，BC错误，D正确； A．图中球壳接地，球壳外表面的感应正电荷会被大地中和，球壳外部空间不存在电场，A正确。 故选AD。 15．CD 【详解】A．摩擦后的琥珀带电，带电体可以吸引轻小不带电物体，羽毛可以不带电，故A错误； B．电场线是人为假想出来描述电场的线，并不是真实存在的；蓖麻油里头发屑只是模拟电场分布，故B错误； C．导线外包裹金属编织网，金属壳可以屏蔽外部电场，保护内部信号不受外界电场干扰，这是静电屏蔽原理，故C正确； D．煤气灶点火装置，尖端积累电荷，产生尖端放电打出电火花，点燃燃气，利用尖端放电原理，故D正确。 故选CD。 16．BCD 【详解】A．水泥厂利用静电除去废气中的粉尘，这是对于静电的应用，A错误； B．将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端，用粗导线与埋在地下的金属板连接，保持与大地的良好接触，就成为避雷针。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，这些电荷不断向大气释放，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的，B正确； C．由于车的运动，轮胎和地面之间会产生静电，在制造轮胎的橡胶中添加导电材料可以及时地把产生的静电导向大地，C正确； D．油罐车运动的过程中，由于里面的油晃动，会摩擦产生静电，后面拖一条铁链就可以及时地把产生的静电导向大地，D正确。 故选BCD。 17．(1)转动手摇起电机，在铝板与缝衣针间会产生强电场从而使空气分子电离为电子和正离子，蚊香放出的烟雾尘埃遇到电子后带负电，在电场力作用下向接正极的铝板运动，最终被铝板吸附，从而达到除尘目的； (2)蚊香烟做变加速曲线运动。因为铝板和针之间的电场是非匀强电场，带电烟雾尘埃受到的静电力大小和方向不断变化 【详解】（1）见答案 18．(1)由于摩擦起电，梳子周围激发电场，当梳子靠近碎纸片时，纸片靠近它的一端出现异种电荷，在远离它的一端出现等量的同种电荷。梳子对较近的异种电荷的吸引力大于对较远的同种电荷的排斥力，因此，纸片被吸附在梳子上 (2)静电力 【详解】（1）见答案 答案第2页（共3页） 答案第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $