9.4 静电的防止与利用（分层作业）物理人教版必修第三册

9.4 静电的防止与利用（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、静电平衡 二、电荷的分布与尖端效应 三、尖端放电 四、静电屏蔽 五、静电吸附 六、静电的危害与防止 七、静电平衡的定量计算 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、静电平衡 1．（26-27高二上·北京·阶段检测）（多选）关于静电平衡，下列说法正确的是（        ） A. 处于静电平衡状态的导体，导体内部的电场强度处处为0 B. 静电平衡时，电荷只分布在导体的外表面 C. 静电平衡时，导体内的电荷不受感应电荷的静电力 D. 静电平衡时，导体内的自由电子不再移动 2．如图所示，绝缘支架上固定有原来不带电的金属球壳，、是其水平直径的左右两个端点，、是该直径上的两个点，球壳外，、延长线上的点放置一个电荷量为的点电荷，已知，以无穷远处电势为零，达到静电平衡后，下列说法不正确的是（        ） A. 导体球壳上的点感应出正电荷，点感应出负电荷 B. 、两点的电场强度均为零 C. 金属球壳上的感应电荷在、两点产生的电场强度之比为4∶9 D. 用导线连接金属球壳上的、两点，导线中将产生电流 3．（25-26高二·湖南岳阳华容县·期末）物理学的发展，从来都是从对自然现象的观察、规律的总结，逐步延伸到生活与生产的实际应用中。那些看似抽象的物理概念，往往藏着推动技术进步的关键逻辑。下列有关物理概念与实际应用的说法正确的是（　　） A. 带电体的电荷量可以是任意值 B. 安培首先发现了电流的磁效应 C. 处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零 D. 电动汽车在行驶过程中，发生的能量转化主要是将机械能转化为电能 二、电荷的分布与尖端效应 4．（26-27高二上·甘肃兰州新区·阶段检测）如图所示为某带电导体的电场线分布，M、N是电场中两点，P点是导体内部紧贴右端的一点，下列说法正确的是（　　） A. 导体左侧带正电，右侧带负电 B. 导体左侧电荷分布密度大于右侧电荷分布密度 C. 导体内部P点的电场强度大于N点的电场强度 D. N点的电场强度大于M点的电场强度 5．如下图所示,金属板M接高压电源的正极,金属板N接负极．金属板N上有两个等高的金属柱A、B,其中A为尖头,B为圆头．逐渐升高电源电压,当电压达到一定值时,可看到放电现象．先产生放电现象的是　　　　　（选填“A”或者“B”），这种放电现象叫作　　　　　　　　　　　　　放电． 三、尖端放电 6．（25-26高二上·陕西镇安·期中）日常生活中，燃气灶的电子点火器（如图所示）能快速产生火花点燃燃气，其工作原理是（　　） A. 尖端放电 B. 静电平衡 C. 静电屏蔽 D. 静电吸附 7．（26-27高二上·安徽县·教学质量检测）如图所示是建筑物顶端的避雷针，它通过导线和大地相连，而且避雷针的末端都比较尖锐，这样做的目的是（ ） A. 只是为了美观 B. 更容易使避雷针和云层之间发生放电现象 C. 通过尖端放电使云层中的电荷完全消失 D. 使避雷针发生静电屏蔽现象从而保护建筑物 8．（25-26高二上·西藏林芝·期末）一些较高的建筑物上都安装有避雷针，关于避雷针，以下说法正确的是（　　） A. 避雷针与建筑物可以存储大量电荷 B. 避雷针尖端产生的感应电荷向云层放电，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. 避雷针顶部制作成圆球形比尖锥形避雷效果更好 四、静电屏蔽 9．（24-25高一下·贵州贵阳七校联考·月考）关于静电屏蔽，下列说法不正确的是（　　） A. 法拉第曾经做了一个法拉第笼实验，该实验说明静电屏蔽可以使金属壳内部不受外部电场的影响 B. 避雷针利用静电屏蔽实现了避免建筑物遭到雷击 C. 要实现静电屏蔽不一定要用封闭的金属容器 D. 三条高压输电线上方的两条接地导线起到静电屏蔽作用 10．（24-25高一下·吉林四平·期末）下列四幅图对应的场景中，没有用到静电屏蔽原理的是（　　） A. 在高大建筑物安装避雷针 B. 高压作业人员穿戴含有金属织物的衣服工作 C. 三条高压输电线上方还架有与大地相连的两条导线 D. 金属编织网包裹着导体线芯 11．（25-26高二上·江西部·联考）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。下列生活场景中利用到的原理与该实验原理相同的是（　　） A. 高压作业人员穿戴含有金属织物的衣服工作 B. 在高大建筑物上安装避雷针 C. 燃气灶上点火器的放电电极是钉尖形 D. 油罐车后面装有一条拖地的铁链 12．（25-26高二上·山西卓越大联考·期中）河南省科技馆内，法拉第笼罩住一群体验者。当强烈的闪电击中法拉第笼时，笼内的人却安然无恙。下列说法正确的是（　　） A. 笼子内任意点的电势都为零 B. 笼子内任意两点的电势差都为零 C. 笼子上的感应电荷在笼内任意点激发的电场强度都为零 D. 笼子上的感应电荷在笼外任意点激发的电场强度都为零 13．（25-26高二上·山西潞州区·月考）如图所示，把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内并接触，其结果可能是（　　） A. 只有球壳外表面带正电 B. 球壳的内表面带负电，外表面带正电 C. 球壳的内、外表面都带正电 D. 球壳的内表面带正电，外表面带负电 五、静电吸附 14．（25-26高二上·江西上饶·期中）口罩可预防经空气、飞沫传播的疾病，其中间层的熔喷布是一种用绝缘材料做成的带有静电的超细纤维布，能阻隔几微米的病毒，这种静电的阻隔作用属于（　　） A. 静电屏蔽 B. 静电吸附 C. 静电平衡 D. 尖端放电 15．下列现象属于静电的应用的是（　　） A. 屋顶安装避雷针 B. 油罐车上连接地线 C. 复印机复印文件资料 D. 印染车间保持湿度 16．（25-26高二上·福建龙岩·质量监测）（多选）如图是静电除尘装置示意图，它由金属管A接高压电源正极和管中金属丝B接高压电源负极组成。下列有关静电除尘原理的说法正确的是（        ） A. 电场方向由A指向B B. 煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上 C. 靠近B处场强大，B附近的空气被电离成正离子和电子 D. 煤粉等烟尘在强大电场作用下电离成负、正离子，分别吸附在B和A上 17．（24-25高一下·山东滨州·期末）下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，应用了静电吸附原理 B. 图乙中，在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，应用了静电屏蔽原理 C. 图丙中，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 D. 图丁中，燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了静电吸附原理 六、静电的危害与防止 18．（26-27高二上·陕西西安·阶段检测）（多选）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 19．（25-26高二上·上海杨浦区·月考）关于静电的利用与防范，下列说法正确的是（　　） A. 印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害 B. 高空建筑的避雷针利用了尖端放电的原理 C. 油罐车在运输过程中会带静电，为避免电荷越积越多，油罐车应绝缘良好 D. 燃气灶上的电子点火器电极做成针尖状，是利用了静电屏蔽 七、静电平衡的定量计算 20．（25-26高二上·北京·期中）导体棒原来不带电，现将一个电荷量为的正电荷放在棒的中心轴线上，它距离导体棒的中心为，如图所示。静电力常量为，当导体棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　） A. 棒上左侧感应出正电荷，右侧感应出负电荷 B. 棒右端的电势比左端的电势高 C. 点电荷在点产生的电场强度为0 D. 棒上感应电荷在点产生的电场强度大小为 21．（26-27高二上·福建厦门·阶段检测）如图所示，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，在其右侧与球心等高处放置一个电荷量为的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r，静电力常量为k。空心金属球达到静电平衡状态时，球心处的电场强度大小为　　　　　　　　　　　，感应电荷在球心处产生的电场强度大小为　　　　　　　　　　　。 【B 能力提升题】 22．（25-26高一下·江苏宿迁·质量监测）长为l的导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，已知静电力常量为，如图，当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小和方向（　　） A. ，向左 B. ，向右 C. ，向左 D. ，向右 23．（25-26高一下·江苏常州·期末）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 24．（多选）自然界中到处都有静电，生产和生活中也有很多关于静电现象的防止和利用，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利用静电屏蔽，以避免信号被干扰 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 25．（26-27高二·福建厦门·阶段检测）（多选）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，正确的是（        ） A. 图甲中，优质话筒线外面包裹着的金属外衣利用了静电屏蔽原理 B. 图乙中，在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，目的是让手带上静电 C. 图丙中，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 D. 图丁中，家用煤气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的 【C 拓展培优题】 26．（2021·浙江·高考真题）如图所示，在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（　　） A. 探测发射台周围风力的大小 B. 发射与航天器联系的电磁波 C. 预防雷电击中待发射的火箭 D. 测量火箭发射过程的速度和加速度 27．（25-26高一下·浙江台州·期中）（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 28．（25-26高一下·浙江温州·期末）（多选）下列说法正确的是（        ） A. 图甲中，油罐车车尾铁链用于吸附灰尘，防止灰尘进入油罐 B. 图乙中，静电除尘中，尘埃带电后因同种电荷相互排斥而被吸附 C. 图丙中，雷雨天气待在金属外壳的汽车内比待在木屋里更安全 D. 图丁中，高压设备导体的表面尽量光滑，是为了避免尖端放电 29．（25-26高二上·广西河池校联体·联考）实验小组的同学用金属罩、两个带正电的小球和铁架台做验证静电屏蔽的实验，下列四幅图像所表示的情景，可能在实验中出现的是（　　） A.  B.  C.  D.  / 学科网（北京）股份有限公司 $ 9.4 静电的防止与利用（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、静电平衡 二、电荷的分布与尖端效应 三、尖端放电 四、静电屏蔽 五、静电吸附 六、静电的危害与防止 七、静电平衡的定量计算 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、静电平衡 1．（26-27高二上·北京·阶段检测）（多选）关于静电平衡，下列说法正确的是（        ） A. 处于静电平衡状态的导体，导体内部的电场强度处处为0 B. 静电平衡时，电荷只分布在导体的外表面 C. 静电平衡时，导体内的电荷不受感应电荷的静电力 D. 静电平衡时，导体内的自由电子不再移动 【答案】AB 【详解】A．处于静电平衡状态的导体，内部电场强度，否则自由电荷会继续定向移动，故A正确； B．静电平衡时，导体内部场强为零意味着内部净电荷为零，多余电荷只分布在导体外表面，故B正确； C．静电平衡时，导体内部合场强为零，电荷受到的合静电力，但仍受感应电荷的电场力作用，只是与外电场力平衡，故C错误； D．静电平衡是动态平衡，自由电子仍在做无规则热运动，只是不再发生定向移动，故D错误。 故选AB。 2．如图所示，绝缘支架上固定有原来不带电的金属球壳，、是其水平直径的左右两个端点，、是该直径上的两个点，球壳外，、延长线上的点放置一个电荷量为的点电荷，已知，以无穷远处电势为零，达到静电平衡后，下列说法不正确的是（        ） A. 导体球壳上的点感应出正电荷，点感应出负电荷 B. 、两点的电场强度均为零 C. 金属球壳上的感应电荷在、两点产生的电场强度之比为4∶9 D. 用导线连接金属球壳上的、两点，导线中将产生电流 【答案】D 【详解】A．O点的正电荷会吸引金属球壳内的自由电子向靠近O的B端移动，使B端积累负感应电荷，远离O的A端因失去电子剩余正感应电荷，故A正确； B．金属球壳达到静电平衡后，内部的电场强度处处为零，故B正确； C．静电平衡时导体内部场强为零，说明感应电荷在M、N两点产生的场强，与O点的+Q在对应点产生的场强大小相等、方向相反。 设，根据点电荷场强公式，点电荷+Q在M、N处的场强之比为 因此感应电荷在两点的场强之比也为4:9，故C正确； D．静电平衡状态下，金属球壳是等势体，球壳上所有点的电势都相等，因此用导线连接A、B两点时，没有电势差，不会产生电流，故D错误。 本题选不正确的，故选D。 3．（25-26高二·湖南岳阳华容县·期末）物理学的发展，从来都是从对自然现象的观察、规律的总结，逐步延伸到生活与生产的实际应用中。那些看似抽象的物理概念，往往藏着推动技术进步的关键逻辑。下列有关物理概念与实际应用的说法正确的是（　　） A. 带电体的电荷量可以是任意值 B. 安培首先发现了电流的磁效应 C. 处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零 D. 电动汽车在行驶过程中，发生的能量转化主要是将机械能转化为电能 【答案】C 【详解】A．带电体的电荷量只能是元电荷的整数倍，不能取任意值，故A错误； B．奥斯特首先发现了电流的磁效应，安培的主要贡献为安培力规律、分子电流假说等，故B错误； C．处于静电平衡状态的导体，外电场和导体感应电荷产生的附加电场在内部叠加，合电场强度处处为零，故C正确； D．电动汽车行驶过程中，主要能量转化是电能转化为机械能，故D错误。 故选C。 二、电荷的分布与尖端效应 4．（26-27高二上·甘肃兰州新区·阶段检测）如图所示为某带电导体的电场线分布，M、N是电场中两点，P点是导体内部紧贴右端的一点，下列说法正确的是（　　） A. 导体左侧带正电，右侧带负电 B. 导体左侧电荷分布密度大于右侧电荷分布密度 C. 导体内部P点的电场强度大于N点的电场强度 D. N点的电场强度大于M点的电场强度 【答案】D 【详解】A．根据导体周围的电场线分布可知，导体左侧和右侧都带正电，故A错误； B．电场线越密集处的场强越大，电荷分布越密集，则导体左侧电荷分布密度小于右侧电荷分布密度，故B错误； C．导体内部P点的电场强度为零，小于N点的电场强度，故C错误； D．电场线越密集处的场强越大，则N点的电场强度大于M点的电场强度，故D正确。 故选D。 5．如下图所示,金属板M接高压电源的正极,金属板N接负极．金属板N上有两个等高的金属柱A、B,其中A为尖头,B为圆头．逐渐升高电源电压,当电压达到一定值时,可看到放电现象．先产生放电现象的是　　　　　（选填“A”或者“B”），这种放电现象叫作　　　　　　　　　　　　　放电． 【答案】① A    ② 尖端 【详解】【分析】首先分析A和B末端物体的形状，根据尖端放电的知识可知越尖锐的地方越容易放电；A的末端比B的末端尖锐，由此分析哪个金属柱先产生放电现象； 根据导体表面电荷分布与尖锐程度有关可知，A金属柱尖端电荷密集，容易发生尖端放电现象，这种放电现象叫做尖端放电； 答案为：A；尖端； 【点睛】关键是掌握尖端放电现象的原理，越尖锐的地方越容易放电． 三、尖端放电 6．（25-26高二上·陕西镇安·期中）日常生活中，燃气灶的电子点火器（如图所示）能快速产生火花点燃燃气，其工作原理是（　　） A. 尖端放电 B. 静电平衡 C. 静电屏蔽 D. 静电吸附 【答案】A 【详解】燃气灶中的电子点火器应用了尖端放电的原理。 故选A。 7．（26-27高二上·安徽县·教学质量检测）如图所示是建筑物顶端的避雷针，它通过导线和大地相连，而且避雷针的末端都比较尖锐，这样做的目的是（ ） A. 只是为了美观 B. 更容易使避雷针和云层之间发生放电现象 C. 通过尖端放电使云层中的电荷完全消失 D. 使避雷针发生静电屏蔽现象从而保护建筑物 【答案】B 【详解】A．避雷针的原理是尖端放电。尖端处电荷密度大，附近电场很强，更容易使空气电离，引导云层电荷通过避雷针导入大地，不只是为了美观。故A错误； B．尖端更容易发生放电，把雷电引向自身，再导入大地，保护建筑物。故B正确； C．通过尖端放电不能让电荷完全消失，只是把雷电引入大地。故C错误； D．避雷针原理是尖端放电，不是静电屏蔽。故D错误。 故选B。 8．（25-26高二上·西藏林芝·期末）一些较高的建筑物上都安装有避雷针，关于避雷针，以下说法正确的是（　　） A. 避雷针与建筑物可以存储大量电荷 B. 避雷针尖端产生的感应电荷向云层放电，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. 避雷针顶部制作成圆球形比尖锥形避雷效果更好 【答案】B 【详解】A．避雷针是导体，其作用是将电荷导入大地，而非存储电荷，故A错误。 B．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B正确。 C．避雷针工作依赖静电感应，而非摩擦起电，故C错误。 D．尖端形状利于电荷聚集，增强放电效果；圆球形会减弱电场强度，降低避雷效率，故尖锥形优于圆球形，D错误。 故选B。 四、静电屏蔽 9．（24-25高一下·贵州贵阳七校联考·月考）关于静电屏蔽，下列说法不正确的是（　　） A. 法拉第曾经做了一个法拉第笼实验，该实验说明静电屏蔽可以使金属壳内部不受外部电场的影响 B. 避雷针利用静电屏蔽实现了避免建筑物遭到雷击 C. 要实现静电屏蔽不一定要用封闭的金属容器 D. 三条高压输电线上方的两条接地导线起到静电屏蔽作用 【答案】B 【详解】A．法拉第曾经做了一个法拉第笼实验，该实验说明静电屏蔽可以使金属壳内部不受外部电场的影响，故A正确，不满足题意要求； B．当带电云层靠近建筑物时，由于越尖的地方，电场强度越强，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击，其原理为尖端放电，故B错误，满足题意要求； C．要实现静电屏蔽不一定要用封闭的金属容器，比如金属网等非封闭导体也可屏蔽，故C正确，不满足题意要求； D．野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线的上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，免遭雷击，故D正确，不满足题意要求。 故选B。 10．（24-25高一下·吉林四平·期末）下列四幅图对应的场景中，没有用到静电屏蔽原理的是（　　） A. 在高大建筑物安装避雷针 B. 高压作业人员穿戴含有金属织物的衣服工作 C. 三条高压输电线上方还架有与大地相连的两条导线 D. 金属编织网包裹着导体线芯 【答案】A 【详解】A．避雷针利用了尖端放电原理，故A正确； B．工人穿戴含有金属织物的衣服工作，可以避免人触电，利用了静电屏蔽原理，故B错误； C．三条高压输电线上方架着的与大地相连的两条导线组成了一个稀疏的金属网，以减小被闪电击中的概率，利用了静电屏蔽原理，故C错误； D．金属编织网包裹着导体线芯利用了静电屏蔽原理降低干扰，故D错误。 故选A。 11．（25-26高二上·江西部·联考）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。下列生活场景中利用到的原理与该实验原理相同的是（　　） A. 高压作业人员穿戴含有金属织物的衣服工作 B. 在高大建筑物上安装避雷针 C. 燃气灶上点火器的放电电极是钉尖形 D. 油罐车后面装有一条拖地的铁链 【答案】A 【详解】A．该实验的原理为静电屏蔽，高压作业人员穿戴含有金属织物的衣服工作，利用到了静电屏蔽，故A正确； B．在高大建筑物上安装避雷针利用了尖端放电的原理，故B错误； C．燃气灶上点火器的放电电极是钉尖形利用了尖端放电的原理，故C错误； D．油罐车后面拖条铁链能把油与罐摩擦产生的静电导入大地，防止静电产生火花引起火灾，故D错误。 故选A。 12．（25-26高二上·山西卓越大联考·期中）河南省科技馆内，法拉第笼罩住一群体验者。当强烈的闪电击中法拉第笼时，笼内的人却安然无恙。下列说法正确的是（　　） A. 笼子内任意点的电势都为零 B. 笼子内任意两点的电势差都为零 C. 笼子上的感应电荷在笼内任意点激发的电场强度都为零 D. 笼子上的感应电荷在笼外任意点激发的电场强度都为零 【答案】B 【详解】AB．因达到静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，所以笼内部任意两点间的电势差为零，电势与零势面选取有关，笼子内任意点的电势不一定为零，故A错误，B正确； CD．达到静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，即感应电荷的附加电场与引起感应的电荷的外电场在导体内部的合场强为零，所以笼子上感应电荷在笼内产生的电场强度不为零，但是在笼外任意点激发的电场强度不为零，故CD错误。 故选B。 13．（25-26高二上·山西潞州区·月考）如图所示，把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内并接触，其结果可能是（　　） A. 只有球壳外表面带正电 B. 球壳的内表面带负电，外表面带正电 C. 球壳的内、外表面都带正电 D. 球壳的内表面带正电，外表面带负电 【答案】A 【详解】小球与球壳接触构成一个新导体，它的电荷量都分布在新导体的外表面，即只有球壳外表面带正电，故BCD错误A正确。 故选A。 五、静电吸附 14．（25-26高二上·江西上饶·期中）口罩可预防经空气、飞沫传播的疾病，其中间层的熔喷布是一种用绝缘材料做成的带有静电的超细纤维布，能阻隔几微米的病毒，这种静电的阻隔作用属于（　　） A. 静电屏蔽 B. 静电吸附 C. 静电平衡 D. 尖端放电 【答案】B 【详解】由题意可知，熔喷布是一种用绝缘材料做成的带有静电的超细纤维布，故当几微米的病毒靠近时，由于静电感应而带电，从而被熔喷布吸附，则可知其原理为静电吸附，故选B。 15．下列现象属于静电的应用的是（　　） A. 屋顶安装避雷针 B. 油罐车上连接地线 C. 复印机复印文件资料 D. 印染车间保持湿度 【答案】C 【详解】A．避雷针通过尖端放电中和云层电荷，避免雷击，属于静电防护，故A不符合题意； B．油罐车接地导走静电，防止火花引发爆炸，属于静电防护，故B不符合题意； C．复印机利用静电吸附碳粉实现复印，属于静电应用，故C符合题意； D．印染车间保持湿度导走静电，避免纤维吸附或火灾，属于静电防护，故D不符合题意。 故选C。 16．（25-26高二上·福建龙岩·质量监测）（多选）如图是静电除尘装置示意图，它由金属管A接高压电源正极和管中金属丝B接高压电源负极组成。下列有关静电除尘原理的说法正确的是（        ） A. 电场方向由A指向B B. 煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上 C. 靠近B处场强大，B附近的空气被电离成正离子和电子 D. 煤粉等烟尘在强大电场作用下电离成负、正离子，分别吸附在B和A上 【答案】AC 【详解】AB．金属管A接高压电源的正极，金属丝B接高压电源的负极，煤粉等烟尘吸附电子后带负电，被吸在金属管A上，故A正确，B错误； CD．靠近金属丝B处的电场非常强，附近的空气被电离成正离子和电子，吸附了电子的煤粉等烟尘颗粒在电场的作用下被金属管A吸附后收集，从而避免污染大气，故C正确，D错误。 故选AC。 17．（24-25高一下·山东滨州·期末）下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，应用了静电吸附原理 B. 图乙中，在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，应用了静电屏蔽原理 C. 图丙中，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 D. 图丁中，燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了静电吸附原理 【答案】A 【详解】A．摇动起电机，电极之间形成电场，将气体电离，电子被吸附到烟雾颗粒上，使烟雾颗粒带负电，导致烟雾颗粒可以向正极移动，工作原理为静电吸附，A正确； B．图乙为给汽车加油前要触摸一下静电释放器，其目的是导走人身上的静电，B错误； C．电力工作人员在高压电线上带电作业时穿着金属丝编制的工作服更安全，可以起到静电屏蔽的作用，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，D错误。 故选A。 六、静电的危害与防止 18．（26-27高二上·陕西西安·阶段检测）（多选）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 【答案】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。 19．（25-26高二上·上海杨浦区·月考）关于静电的利用与防范，下列说法正确的是（　　） A. 印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害 B. 高空建筑的避雷针利用了尖端放电的原理 C. 油罐车在运输过程中会带静电，为避免电荷越积越多，油罐车应绝缘良好 D. 燃气灶上的电子点火器电极做成针尖状，是利用了静电屏蔽 【答案】B 【详解】A．印染厂应保持空气湿润，以便及时导走静电，避免积累。干燥空气会加剧静电积累，故A错误； B．避雷针通过尖端放电中和云层电荷，防止雷击，故B正确； C．油罐车需用导电材料接地导走静电，绝缘会导致电荷积累，故C错误； D．电子点火器的针尖状电极利用尖端放电产生电火花，而非静电屏蔽，故D错误。 故选B。 七、静电平衡的定量计算 20．（25-26高二上·北京·期中）导体棒原来不带电，现将一个电荷量为的正电荷放在棒的中心轴线上，它距离导体棒的中心为，如图所示。静电力常量为，当导体棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　） A. 棒上左侧感应出正电荷，右侧感应出负电荷 B. 棒右端的电势比左端的电势高 C. 点电荷在点产生的电场强度为0 D. 棒上感应电荷在点产生的电场强度大小为 【答案】D 【详解】A．根据静电感应原理可知，棒上左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷，A错误； B．当导体棒达到静电平衡后，导体棒内部场强处处为零，整个导体棒为等势体，则棒左、右两端的电势相等，B错误； CD．导体棒达到静电平衡后，导体内部的合场强为0，由于点电荷在O点产生的电场强度大小为 则棒上感应电荷在O点产生的电场强度大小为，C错误，D正确。 故选D。 21．（26-27高二上·福建厦门·阶段检测）如图所示，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，在其右侧与球心等高处放置一个电荷量为的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r，静电力常量为k。空心金属球达到静电平衡状态时，球心处的电场强度大小为　　　　　　　　　　　，感应电荷在球心处产生的电场强度大小为　　　　　　　　　　　。 【答案】① 零    ② 【详解】[1][2]由于静电平衡，感应电荷在球心处产生的电场强度与点电荷在球心处产生的电场强度等大反向，所以球心处的电场强度为零；点电荷Q在球心处产生的场强为，方向水平向左； 则球面上感应电荷在球心O处的场强大小为，方向水平向右。 【B 能力提升题】 22．（25-26高一下·江苏宿迁·质量监测）长为l的导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，已知静电力常量为，如图，当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小和方向（　　） A. ，向左 B. ，向右 C. ，向左 D. ，向右 【答案】C 【详解】当棒达到静电平衡后，O点的合场强为零，即感应电荷在O点的场强和点电荷+q在O点的场强等大反向，可知棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小，方向向左。 故选C。 23．（25-26高一下·江苏常州·期末）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。 24．（多选）自然界中到处都有静电，生产和生活中也有很多关于静电现象的防止和利用，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利用静电屏蔽，以避免信号被干扰 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 【答案】BCD 【详解】A．图甲为静电除尘装置，利用静电吸附原理使尘埃被吸附，故A错误； B．人体上积累的静电可能产生电火花，引发加油站爆炸，触摸静电释放器可以导走人体静电，消除安全隐患，故B正确； C．导线外包裹金属外衣利用静电屏蔽原理，避免外界电场干扰信号传输，故C正确； D．燃气灶中的电子点火器利用尖端处电荷密集、电场强，容易发生尖端放电的原理，故D正确。 故选BCD。 25．（26-27高二·福建厦门·阶段检测）（多选）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，正确的是（        ） A. 图甲中，优质话筒线外面包裹着的金属外衣利用了静电屏蔽原理 B. 图乙中，在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，目的是让手带上静电 C. 图丙中，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 D. 图丁中，家用煤气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的 【答案】AD 【详解】A．优质话筒线外面包裹的金属外衣形成金属网罩，能屏蔽外界电场对内部信号的干扰，利用了静电屏蔽原理，故A正确； B．在加油站给车加油前触摸静电释放器，目的是将人体积累的静电及时导走，防止静电放电引燃汽油蒸气，而不是让手带上静电，故B错误； C．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导电材料制作的，它能使人体与高压电场等电位，起到静电屏蔽作用，而不是用绝缘材料制作的，故C错误； D．家用煤气灶的点火装置中，高压加在放电针尖端，尖端处电场强度大，容易使空气电离而放电，利用了尖端放电原理，故D正确。 故选AD。 【C 拓展培优题】 26．（2021·浙江·高考真题）如图所示，在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（　　） A. 探测发射台周围风力的大小 B. 发射与航天器联系的电磁波 C. 预防雷电击中待发射的火箭 D. 测量火箭发射过程的速度和加速度 【答案】C 【详解】在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，因铁制的高塔有避雷作用，其功能是预防雷电击中发射的火箭。 故选C。 27．（25-26高一下·浙江台州·期中）（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。 28．（25-26高一下·浙江温州·期末）（多选）下列说法正确的是（        ） A. 图甲中，油罐车车尾铁链用于吸附灰尘，防止灰尘进入油罐 B. 图乙中，静电除尘中，尘埃带电后因同种电荷相互排斥而被吸附 C. 图丙中，雷雨天气待在金属外壳的汽车内比待在木屋里更安全 D. 图丁中，高压设备导体的表面尽量光滑，是为了避免尖端放电 【答案】CD 【详解】A．油罐车车尾铁链是为了导走静电，防止静电产生的火花引起油罐爆炸，不是吸附灰尘，A错误； B．静电除尘中，尘埃带电后是因异种电荷相互吸引而被吸附到电极上，不是同种电荷相互排斥，B错误； C．金属外壳的汽车可起到静电屏蔽作用，在雷雨天气待在金属外壳的汽车内比待在木屋里更安全，C正确； D．高压设备导体的表面尽量光滑，是为了避免尖端放电，因为尖端处电荷容易聚集，容易发生尖端放电现象，D正确。 故选CD。 29．（25-26高二上·广西河池校联体·联考）实验小组的同学用金属罩、两个带正电的小球和铁架台做验证静电屏蔽的实验，下列四幅图像所表示的情景，可能在实验中出现的是（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】C 【详解】A．金属壳未接地，外部正电荷会使壳表面感应出电荷，但壳内部电场为零，内部的正电荷小球不会受到外部正电荷的库仑斥力（不会出现排斥偏转），A错误； B．金属壳接地，壳与大地成为等势体，外部正电荷的电场被屏蔽，内部的正电荷小球不受外部电场影响（保持竖直静止），B错误； C．金属罩未接地时，金属壳外部有感应电荷，对外部的正电荷小球有作用力，C正确； D．金属罩接地后，外部能屏蔽掉金属罩内部电场，D错误。 故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 $