高中物理 必修三第九章静电场及其应用 第4节静电的防止与运用练习含答案.docx
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高中物理必修三第九章静电场及其应用第4节静电的防止与运用练习含答案
静电的防止与运用练习
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.生活科技上处处存在静电现象,有些是静电的应用,有些是要防止静电;下列关于静电防止与应用说法正确的是( )
A.静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关
B.印染厂应保持空气干燥,避免静电积累带来的潜在危害
C.小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针,是防止静电危害
D.在地毯中夹杂0.05~0.07mm的不锈钢丝导电纤维,是防止静电危害
2.油罐车后面都有一条拖地的铁链,其作用是()
A.向外界散热
B.做为油罐车的标志
C.发出响声,提醒其他车辆和行人的注意
D.把电荷导入大地,避免由静电造成危害
3.电工穿的高压作业服是用金属丝编织的,下列说法正确的是( )
A.金属丝编织的衣服不易拉破
B.金属丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用
C.电工被金属丝衣服所包裹,使体内电场强度为0
D.金属丝电阻小,能对人体起到保护作用
4.处于强电场中的空气分子会被电离,使灰尘颗粒带电,利用此原理可以进行静电除尘.如图所示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,蚊香放出的烟雾会被电极吸附,停止转动手摇起电机,蚊香放出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.烟尘颗粒因为带负电而被吸附到缝被针上
B.烟尘颗粒在被吸附过程中,离铝板越近速度越小
C.烟尘颗粒在被吸附过程中,离铝板越近速度越大
D.若烟尘颗粒在被吸附过程中带电荷量不变,离铝板越近则加速度越大
5.以煤作燃料的工厂、电站,每天排出的烟气带走大量的煤粉,不仅浪费燃料,而且严重地污染环境,利用静电除尘可以消除烟气中的煤粉。
如图为静电除尘的原理示意图,除尘器由金属管A和悬挂在管中的金属丝B组成,A和B分别接到高压电源的两极,它们之间有很强的电场,空气中的气体分子被强电场电离成为电子和正离子。
正离子被吸引到B上,得到电子,又成为分子。
电子在向正极运动的过程中,遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电,吸附到正极上,最后在重力作用下,落入下面的漏斗中。
有关这一物理情境下列说法正确的是( )
A.空气分子在距离金属丝B越近的地方越容易被电离
B.带上负电的煤粉在向A运动的过程中做匀变速运动
C.带上负电的煤粉在向A运动的过程中其运动轨迹为抛物线
D.带上负电的煤粉在向A运动的过程中其电势能增大
6.在一个原来不带电的孤立导体球壳的球心处放一正点电荷,则图中能正确地表示球壳内外的电场线分布情况的是( )
A.
B.
C.
D.
7.在气候干燥的秋冬季节,人们常常会碰到这些现象:
晚上脱衣时,常会听到噼啪的声响;早上起来梳头时,头发常会“飘”起来。
这就是发生在我们日常生活中的静电现象。
有一次,小明的手指靠近金属门把手时,突然有一种被电击的感觉。
这是因为运动摩擦使身体带电,当手指靠近门把手时,二者之间形成的放电现象。
若放电前,小明的手指带负电。
有关金属门把手的两端被感应带电的情况,下列图中标示正确的是
A.
B.
C.
D.
8.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,其结果可能是()
A.只有球壳外表面带正电
B.只有球壳内表面带正电
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
9.下列说法正确是( )
A.在能源的利用过程中,能量是不守恒的
B.经典力学只适用于宏观世界的低速运动
C.实现静电屏蔽一定要用密封的金属容器
D.库仑提出了电场的概念并假想出电场线
10.静电实验比较安全是因为().
A.电压较低B.通过人体的电流较小
C.电流通过人体的时间较短D.物体所带电荷量较小
11.下列选项中,会导致静电危害的是
A.建筑物屋顶安放避雷针
B.印染厂车间保持空气干燥
C.赛车轮胎采用导电橡胶制成
D.高档的地毯中夹一些不锈钢丝
12.对于处在静电平衡状态的导体,以下说法中正确的是( )
A.导体内部既无正电荷,又无负电荷
B.导体内部和外表面处的电场均为零
C.导体处于静电平衡时,导体表面的电荷代数和为零
D.导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果
二、多选题
13.一个不带电的空心金属球壳,在它的球心处放一带正电的小球,如图所示。
达到静电平衡时,其电场分布正确的是( )
A.
B.
C.
D.
14.请用学过的电学知识判断下列说法正确的是()
A.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B.制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C.小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D.打雷时,待在汽车里比待在木屋里要安全
15.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跟A接触
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
D.使验电器A靠近B
16.如图所示,为了研究静电屏蔽效果,某同学将可视为正点电荷的带电体置于封闭金属空腔的外部或内部,其中Q、N的金属空腔和大地相接,P、M的金属空腔与外界绝缘。
规定大地的电势为零,下列关于各点场强和电势高低的说法,正确的是( )
A.P金属空腔内的场强等于零,电势大于零B.Q金属空腔内的场强等于零,电势大于零
C.M金属空腔内任一点场强不为零,电势大于零D.N金属空腔内壁上任意一点的场强为零
17.如图所示,A、B为两个带等量异种电荷的金属球,将两根不带电的金属棒C、D放在两球之间,达到静电平衡后,下列叙述正确的是( )
A.C棒左端电势大于C棒右端电势
B.C棒左端电势等于C棒右端电势
C.若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间,将有从y流向x的电流
D.若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间,将有从x流向y的电流
18.为了防止静电的危害,应尽快把静电导走.下列措施中是可行的是()
A.电子工厂内的技术人员带上接地脚环或防静电手腕带
B.电工钳柄上套有一绝缘胶套
C.飞机的轮胎装有搭地线或导电的橡胶制造
D.印染车间里保持适当的湿度
参考答案
1.D
【详解】
A.静电复印机是利用静电工作的,与静电有关,故A错误;
B.印刷车间中,纸张间摩擦产生大量静电,所以印刷车间中保持适当的湿度,及时把静电导走,避免静电造成的危害,故B错误;
C.小汽车的顶部露出的一根小金属杆是天线,接受无线电信号用,不属于防止静电危害,故C错误;
D.地毯中不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上,以免发生静电危害,属于防止静电危害,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】
油罐车后面都有一条拖地的铁链,其作用是避免由静电造成危害,故选D
3.C
【详解】
电工在进行高压作业时,要穿上用金属丝编织成的高压作业服,相当于把人体用金属网罩起来,起到静电屏蔽的作用,这样,外部电场就不会影响到人体,从而避免了感应电流对人体的伤害,所以C正确;ABD错误;
故选C。
4.C
【详解】
A.负离子在电场力的作用下向正极移动时,碰到烟尘颗粒时使其带负电,因此带电烟尘颗粒在电场力的作用下向铝板运动,被吸附到铝板上,故A错误;
BC.烟尘颗粒向铝板运动过程中,在电场力作用下做加速运动,所以离铝板越近速度越大,故B错误,C正确;
D.由于针尖端的电场线密集,故烟尘颗粒离铝板越近,则加速度越小,故D错误.
故选C。
5.A
【详解】
A.在距离金属丝B越近的地方,电场越强,空气分子越容易被电离。
A正确;
BCD.带上负电的煤粉在向A运动的过程中,主要受到变化的电场力及重力的作用,合力的大小、方向均在变化,所以煤粉做的是变加速运动,轨迹不是抛物线,电场力做正功,电势能减少。
BCD错误。
故选A。
6.A
【详解】
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的作用,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,对于球壳外部的电场分布情况不会受到影响,所以正确的是A。
故选A。
7.A
【详解】
人的手指带负电,则由于静电感应,门把手中离手指较近的一端感应出正电,离手指较远的一端感应出负电,则图A是正确的。
A.该图与结论相符,选项A正确;
B.该图与结论不相符,选项B错误;
C.该图与结论不相符,选项C错误;
D.该图与结论不相符,选项D错误;
故选A.
8.A
【解析】
【详解】
把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内,则金属壳上带负电的电子与带正电的小球中和,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,所以内表面不带电,外表面剩余了正电荷,外表面带正电,故A正确,BCD错误;
故选A。
【点睛】
带正电的物体是因为缺少电子,带负电的物体是因为有多余的电子,当带电体接触不带电的金属空腔球壳时,电子发生转移;本题考查感应带电的实质:
电子从导体的一部分转移到另一部分。
9.B
【详解】
A.在能源的利用过程中,能量仍是守恒的,A错误;
B.经典力学只适用于宏观世界的低速运动,不适用于微观世界的高速运动,B正确;
C.实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器,金属网也能实现静电屏蔽,C错误;
D.法拉第最早引出电场概念,并提出用电场线的方法来表示电场,D错误。
故选B。
10.B
【详解】
静电实验比较安全是因为通过人体的电流较小。
A.电压较低。
故A不符合题意。
B.通过人体的电流较小。
故B符合题意。
C.电流通过人体的时间较短。
故C不符合题意。
D.物体所带电荷量较小。
故D不符合题意。
故选B。
11.B
【详解】
A.避雷针是讲空气中的电荷导入大地,不属于静电现象;
B.印刷车间中,纸张间摩擦产生大量静电,所以印刷车间中保持适当的湿度,及时把静电导走,避免静电造成的危害,B正确;
C.轮胎用导电橡胶制成,可以有效将飞机上的静电导入大地,属于防止静电危害,C错误;
D.高档的地毯中夹一些不锈钢丝,可以有效将因摩擦产生的静电导入大地,属于防止静电危害,D错误;
故选B。
12.D
【详解】
A.金属导体的内部电场强度处处为零,导体内部不再有电荷的定向移动,导体的内部没有多余的净电荷,但是不能说导体内部既无正电荷,又无负电荷.故A错误.
B.金属导体内部电场强度处处为零,电荷分布在外表面上,表面处的场强不等于0,故B错误.
C.导体处于静电平衡时,导体表面的电荷代数和不一定为零,要看开始时是不是0.故C错误;
D.金属导体在电荷附近,出现静电感应现象,导致电荷重新分布.因此在金属导体内部出现感应电荷的电场,正好与电荷的电场叠加,内部电场强度处处为零.所以D正确,
故选D。
13.CD
【解析】
【详解】
AC.由于电场线是从正电荷或者无穷远出发出的,所以正点荷的电场线都是向外的,由于静电感应,金属球的内壁和外壁会出现感应电荷,会产生感应电场,感应电场的方向是与正电荷的电场的方向相反,最终达到平衡时,在球壳内部的电场为零,所以没有电场线,在球壳的外部电场线的方向是向外的,故A项与题意不符,C项与题意相符;
BD.当金属球的外壳接地时,金属球与大地形成一个等势体,所以金属球的外面没有电场线,故B项与题意不符,D项与题意相符。
14.BD
【解析】
【详解】
A.电力工人高压带电作业,全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋,可以对人体起到静电屏蔽作用,使人安全作业,A错误;
B.因为塑料和油容易摩擦起电,产生的静电荷不易导走,形成静电积累,会造成爆炸和火灾事故,B正确;
C.小鸟的两爪之间的距离很小,故小鸟的两爪之间的电压也很小,故不会对小鸟造成危害,C错误;
D.一辆金属车身的汽车是最好的“避雷所”,一旦汽车被雷击中,它的金属构架会将闪电电流导入地下,D正确.
15.BCD
【分析】
在静电平衡状态下,不论是空心导体还是实心导体,不论导体本身带电多少,或者导体是否处于外电场中,必定为等势体,其内部场强为零,净电荷只分布在外表面上,这是静电屏蔽的理论基础;
【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跟A接触,由于净电荷只分布在外表面上,所以能使小球C带上电荷,C与A接触时A能带电,使金属箔张开,故B正确;
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.
【点睛】
弄清静电屏蔽的实质,并能正确理解和应用,尤其注意静电平衡状态特点,注意所学基础知识的灵活应用.
16.AC
【详解】
A.根据静电屏蔽的性质,P空腔内的电场为0,又因为P与大地绝缘,因此电势不为0。
P旁边为正电荷,因此P的电势大于0,A正确;
B.同理,Q内部的电场为0,由于Q与大地相连,规定大地电势为0,因此Q的电势也为0,B错误;
C.正电荷在M内,因此M内电场不为0,M与大地绝缘,因此电势不为0,M内为正电荷,因此M电势大于0,C正确;
D.处在电场中的金属是等势体,其内部电场强度为0,因此本题中金属壳内部电场为0,D中说的是内壁,不属于金属内部,因此电场不为0,D错误。
故选AC。
17.BD
【详解】
AB.达到静电平衡的导体是等势体,可知C棒左端电势等于C棒右端电势,选项A错误,B正确;
CD.因导体C距离正电荷A较近,可知C的电势高于D,若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间,将有从x流向y的电流,选项C错误,D正确。
故选BD。
18.ACD
【详解】
A.静电危害是由于相互间不断摩擦,从而产生大量的静电,不及时导走,会出现放电危害.电子工厂内的技术人员带上接地脚环或防静电手腕带,通过腕带及接地线将人体的静电导到大地,A正确;
BC.电工钳柄上套有绝缘胶套,在带电操作时,防止触电飞机在飞行时,与空气摩擦产生大量的静电,所以着落时通过飞机轮上装搭地线,将静电导走,故C正确,B错误;
D.印刷车间中,纸张间摩擦产生大量静电,由于有一定的温度,能及时导走,故D正确.
故选ACD。
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