高中4 静电的防止与利用课后练习题

9.4静电的防止与利用同步练习高中物理人教版（新课标）必修三

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1. 干燥的冬天开车门时手与金属车门之间容易“触电”，为了防止“触电”，在淘宝上出现了名叫“静电消除器”的产品，手持“静电消除器”与车体金属部分接触一下如图所示，就可以防止“触电”。关于这一现象及这一产品，下列说法不 正 确的是   

A. 这种“触电”现象是一种静电现象
B. “静电消除器”应该为导体
C. 人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体上的电荷都被“静电消除器”吸收而消失
D. 人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体最终构成一个等势体

2. 下列现象中与静电屏蔽无关的是

A. 避雷针的顶端做的很尖细
B. 用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙
C. 超高压带电作业的工作人员穿戴的工作服用包含金属丝的织物制成
D. 电视闭路线芯外常包有一层金属网

3. 金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是

A. A点的电场强度比B点的电场强度大
B. 小球表面的电势比容器内表面的电势低
C. 将检验电荷从A点移到B点，电场力做负功
D. 将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力做的功均为零
 

4. 下列措施中属于静电防范的是

A. 静电除尘 B. 静电喷涂 C. 良好接地 D. 保持空气干燥

5. 雷暴天气和雷击事件，引起了相关部门的高度重视，要求有关部门加大防雷避雷知识的宣传，提高广大人民群众的防范意识，做好防雷工作，保障人民群众安全。假如在户外我们遭遇雷电，下列防雷措施可行的是

    在大树下避雷雨

    停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨

    不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔

    在空旷地带，最好关掉手机电源

A.  B.  C.  D.

6. 据某电视节目介绍说，蜜蜂飞行时与空气摩擦产生静电，因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉，以下说法正确的是

A. 空气不带电 B. 蜜蜂带负电 C. 空气带负电 D. 蜜蜂带正电

7. 西汉作淮南子中记有“阴阳相薄为雷，激扬为电”，人们对雷电的认识已从雷公提升到朴素的阴阳作用。下列关于雷电的说法中错误的是

A. 发生雷电的过程是放电过程
B. 发生雷电的过程是电能向光能、内能等转化的过程
C. 发生雷电的过程中，电荷的总量增加
D. 避雷针利用尖端放电，避免建筑物遭受雷击

8. 疫情以来，我们上学每天戴口罩。口罩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，它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. 尖端放电
C. 静电感应和静电屏蔽 D. 静电感应和静电吸附

9. 如图所示，用起电机使金属球A带正电，
   若金属球A靠近验电器不接触，则下列说法正确的是 
   
   若金属球A接触验电器B，则下列说法正确的是   

A. 验电器金属箔不张开，因为球A没有和B接触
B. 验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电
C. 验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电
D. 验电器金属箔张开，因为验电器下部箔片带上了正电

10. 如图是小王同学在做静电感应实验，C是带正电的小球，A、B是放在绝缘支架上的导体，原来A、B接触，当C靠近A时，下列说法正确的是

A. A端感应出正电荷，B端感应出负电荷
B. A端下方金属箔张开，B端金属箔不会张开
C. A带电是因为B上的电子转移到A上
D. C移开后，A、B下方的金属箔仍然张开

二、填空题（本大题共4小题，共16.0分）

11. 以下叙述中属于静电危害的是______；属于静电防止的是______；属于静电利用的是______。

A.在建筑物顶上安装避雷针

B.人在地毯上行走后接触金属把手时有触电的感觉

C.静电植绒、静电复印

12. 如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的、电场强度大小为E的匀强电场时，验电器的箔片________选填“张开”或“不张开”，我们把这种现象称为________此时，金属网罩的感应电荷在网罩内部空间会激发一个电场，它的电场强度大小为________，方向与所加的电场方向________选填“相同”或“相反”．
13. 如图所示，将用绝缘支柱支持的不带电金属导体A和B放在一起，再将带负电的导体C移近导体A，然后把导体A、B分开，则导体A带______电，导体B带______电。
14. 判断下列说法的正误。
    避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地。
    用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则验电器箔片能张开。
    飞机轮上装有拖地线，油罐车后面拖条铁链都是把静电导入大地。
    电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，目的是铜丝衣服有屏蔽作用，使体内场强为零。

三、实验题（本大题共3小题，共27.0分）

15. 取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合。现将用丝绸摩擦过的玻璃棒C移近导体A，回答下列问题：
    若先把A和B分开，然后移去C，此时A导体上的金属箔______ ，B导体上的金属箔______ 填“带正电”、“带负电”、“不带电”。若再用手接触B，此时观察到的现象是______ ；
    若先移去C，然后把A和B分开，此时A导体金属箔______ ，B导体金属箱______ 填“带正电”、“带负电”、“不带电”；
    、B导体带电的实质是______ 。

16. 把原来不带电的金属球壳B的外表面不接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡后，则B的外表面带______电，若将金属球壳B的外表面接地，B的内、外表面电势______。选填“相等”或“不相等”
17. 为了消除和利用烟气中煤粉，可采用如图所示的静电除尘装置，它是由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，A接到高压电源正极，B接到高压电源负极，A、B间有很强的______填“匀强”或“辐向”电场，且距B越近电场______填“越强”或“越弱”。
     

四、计算题（本大题共2小题，共20.0分）

18. 如图所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的。请完成下面的实验步骤。
    步骤一：把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，A、B下部的金属箔都______选填“会”或“不会”张开。
    步骤二：此时把B向右移动稍许使其与A分开，然后移走C，待稳定后A、B下部的金属箔都______选填“会”或“不会”张开。

19. 家用的燃气灶常常安装电子点火器，如甲图，电子点火器的放电电极做成了针尖形．
    这样做的目的是．
    乙图是实验室中的验电器，它的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状，这样做的目的是．

答案和解析

1.【答案】C
 

【解析】

【分析】
本题主要考查了生活中的静电现象，比较容易。手接触车体发生“触电”是静电现象，“静电消除器”并不是消除了电荷，而是发生了电荷的中和。
【解答】
干燥的冬天，人体容易带上静电，当接触金属车门时就会出现放电现象，所以这种“触电”现象是一种静电现象，故A正确；
手持“静电消除器”与车体金属部分接触一下，人体带上静电通过“静电消除器”发生中和，所以“静电消除器”为导体，故B正确；
根据电荷守恒定律，人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体上的电荷通过“静电消除器”发生中和，而不是被“静电消除器”吸收而消失了，故C错误；
人体通过“静电消除器”与车体接触时，人体与车体处于静电平衡，处于静电平衡的整个导体是等势体，故D正确。
本题选不正确的，故选C。  

2.【答案】A
 

【解析】

【分析】
明确根据静电屏蔽规律解释相关现象，知道静电屏蔽在生产生活中的应用，从而明确哪些现象与静电屏蔽有关。
物理学中将导体中没有电荷移动的状态叫做静电平衡，处于静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，由此可推知，处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面上，如果这个导体是中空的，当它达到静电平衡时，内部也将没有电场，这样，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响，这种现象称为静电屏蔽。
【解答】
A.避雷针采用的是尖端放电原理，与静电屏蔽无关；
B.用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙是因为笼子静电屏蔽的作用；
C.超高压带电作业的工作人员穿戴的工作服用包含金属丝的织物制成，采用的是静电屏蔽原理；
D.电视闭路线芯外常包有一层金属网采用了静电屏蔽的原理。
本题选择与静电屏蔽无关的，故选A。  

3.【答案】D
 

【解析】解：A、依据电场线越疏，电场强度越弱，而电场线越密的，则电场强度越强，由图可知，则A点的电场强度比B点的小，故A错误；
B、根据沿着电场线方向电势是降低的，可知，小球表面的电势比容器内表面的高，故B错误；
CD、因A、B在同一等势面上，将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功相同，均为零，故C错误，D正确；
故选：D。
根据电场线的疏密可判定电场强度的强弱；依据沿着电场线方向电势是降低的小球表面和容器表面的电势高低；
根据电场线总与等势线垂直即可确定B点的电场强度与该处的内表面是否垂直；
在同一等势线上移送电荷时电场力做功为零．
本题考查电场线的疏密与电场强度的强弱的关系，掌握电场线的方向与电势的高低的关系，理解电场线总垂直等势面，注意同一等势面上移送电荷时，电场力不做功．
 

4.【答案】C
 

【解析】解：A、静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电的应用，故A错误；
B、静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法，属于静电的应用，故B错误；
C、良好的接地可以及时导走静电，防止触电，属于静电的防止，故C正确；
D、静电防范是用各种措施来防止静电对人，或财产造成损害；保持空气干燥，容易产生静电，不属于静电的防范，故D错误；
故选：C。
静电在工业和生活中有很重要的用途，有些方面静电也会产生危害，静电除尘、静电复印、静电喷涂、静电植绒、静电分选都是静电的应用，而静电的防止主要是将电荷导走。
本题考查是关于静电的防止与应用，从各种实例的原理出发就可以判断出答案，要明确静电防止和应用的本质进行分析。
 

5.【答案】D
 

【解析】

【分析】
表面具有突出尖端的导体，在尖端的电荷分布密度很大，使得其周围电场很强，就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电．因此不要在大树下避雨；别停留在山顶、山脊的凉亭等地方，快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔；身体的跨步越大，电压就越大，雷电也越容易伤人；在空旷地带使用手机通话，手机很有可能成为闪电的放电对象。
本题考查的是关于避雷雨的常识，属于基础性常识题，注意在平常的生活中对生活的常识多加积累。
【解答】

大树、山顶、山脊的凉亭、楼顶等地方是表面具有突出尖端的导体，可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电，故不能避雷雨，故错误；身体的跨步越大，电压就越大，雷电也越容易伤人，因此不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔正确；在空旷地带使用手机通话，手机很有可能成为闪电的放电对象故正确，故ABC错误，故D正确。
故选D。

6.【答案】B
 

【解析】

【分析】
同种电荷间相互排斥，异种电荷间相互吸引。
在日常生活中经常利用电荷间的相互作用力，比如：静电除尘，静电复印，还有静电喷涂。
【解答】
蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉，则蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电，应该是负电，故B正确，ACD错误。
故选B。  

7.【答案】C
 

【解析】解：A、发生雷电的过程是放电过程。故A正确；
B、发生雷电的过程是电能向光能、内能等转化的过程。故B正确；
C、发生雷电的过程中，电荷的总量守恒。故C错误；
D、避雷针利用尖端放电，避免建筑物遭受雷击。故D正确；
本题选错误的，
故选：C。
发生雷电的过程是放电过程；发生雷电的过程是电能向光能、内能等转化的过程；发生雷电的过程中，电荷的总量守恒；避雷针利用尖端放电，避免建筑物遭受雷击。
本题考查了电荷守恒定律以及静电的利用和防止知识。本题是基础题，考的是基本概念，难度不大。
 

8.【答案】D
 

【解析】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，所以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，其原理为静电感应和静电吸附，故D正确，ABC错误。
故选：D。
由题意明确熔喷布为绝缘体，再结合常见的静电现象即可明确其基本原理。
本题考查对静电现象的认识，要知道尖端放电和静电屏蔽均与导体有关，而熔喷布为绝缘体，所以肯定与尖端放电和静电屏蔽无关。
 

9.【答案】D
 

【解析】
 

10.【答案】C
 

【解析】ABC、当带正电的C靠近A端时，B端上的电子转移到A端上，因此A端带负电，B端带正电，那么A、B下方的金属箔都会张开，故AB错误，C正确；
D、当C移开后，此时导体A和B中的电荷又发生中和，A、B都不带电，金属箔闭合，故D错误。
故选：C。
将带正电的导体球C靠近两个不带电的导体AB，靠感应起电使物体带电，带电的实质是电荷的移动，总电荷量保持不变。
解决本题的关键知道摩擦起电、感应起电、接触带电的实质都是电荷的移动，电荷的总量保持不变。
 

11.【答案】；
；
。
 

【解析】略
 

12.【答案】不张开；静电屏蔽；E；相反
 

【解析】

【分析】
本题从静电屏蔽的原理出发即可解题。金属内部由于电子可以自由移动，会产生一个与外加电场相反的电场，来抵消在金属内部的电场，以保证平衡，从而使金属上电荷重新分布。
本题考查知识点较为基础，对静电屏蔽现象不做重点要求，一般情况只考察对知识点的理解和特点区分问题。
【解答】
因为在金属内部由于电子可以自由移动，当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时，金属网罩会产生一个与外加电场相反的电场，来抵消在金属内部的电场，以保证平衡，从而金属上电荷重新分布，就是所谓“静电屏蔽”的原理，此时验电器不会受到影响，故验电器的箔片不张开。
故答案为：不张开；静电屏蔽；E；相反。  

13.【答案】正  负
 

【解析】解：感应带电，这是使物体带电的一种方法，根据异种电荷互相吸引的原理可知，靠近的一端会带异种电荷。金属导体处在负电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端要感应出负电荷，在导体A的左端会出现正电荷；把带负电荷的物体C移近导体A后，把A和B分开，A带正电，B带负电；
故答案为：正，负
当导体A、B放在带负电的附近时，出现感应起电现象。电荷周围有电场存在，从而导体A、B处于电场中，在电场力的作用下，使导体中的自由电子重新分布。而处于静电平衡的导体，电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且是等势体。
本题要注意体会物体静电感应起电的实质，及静电平衡状态时，带电体的电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且导体的电势处处相等。
 

14.【答案】；
；
；
。
 

【解析】

【分析】
本题主要考查尖端放电、静电屏蔽、生活中的静电现象等知识，记住这些常识，理解形成原因，逐个进行判定。
【解答】
避雷针能避免建筑物被雷击的原理是尖端放电。云层带电，感应了避雷针带上了电荷，导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，引起尖端放电，相当于导体从尖端失去电荷，故第1小题的是错误的。
处于静电平衡状态的导体，其内部场强处处为零。用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，金属网处于静电平衡状态，内部电场强度为0，验电器箔片不会张开，故第2小题是错误的。
飞机轮上装有拖地线，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，故第3小题是正确的。
处于静电平衡状态的导体，其内部场强处处为零。电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，目的是铜丝衣服有屏蔽作用，使体内场强为零，故第4小题正确。
故填：；；；。  

15.【答案】带负电  带正电  B导体的金属箔闭合  不带电  不带电  电子转移
 

【解析】解：金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端要感应出正电荷，在导体A的左端会出现负电荷，导致导体两端的验电箔都张开，用手接触B，B上的电荷将被人导走，此时将看到的现象是B导体的金属箔闭合；
若先移去C，电场消失，AB中的电荷中和，然后把A和B分开，AB均不带电；
、B导体带电的实质是电子转移。

答：带负电     带正电     B导体的金属箔闭合
不带电    不带电
电子转移或电荷移动
丝绸摩擦过的玻璃棒C带正电，将C靠近A时，出现感应起电现象。电荷周围有电场存在，从而导体A、B处于电场中，在电场力的作用下，使导体中的自由电子重新分布。
由电荷守恒定律可知无论是哪种起电方式，物体带电的实质都是电荷的转移。
 

16.【答案】正  相等
 

【解析】解：由于静电感应，金属球壳B内壁感应出负电荷，外壁带正电。
   金属球壳B外表面接地，达到静电平衡时，金属球壳是等势体，内外的电势是相等的。
故答案为：正； 相等
静电平衡后，由于静电感应，金属球壳B内壁感应出负电荷，外表面接地，不带电。B的空腔内电场强度不为零。金属球壳B是一个等势体。
本题考查对于感应起电的理解能力。抓住静电平衡导体的特点，就能正确解答。
 

17.【答案】辐向  越强
 

【解析】解：A接到高压电源正极，B接到高压电源负极，A、B间电极截面如图所示，为辐向电场，由电场线可判断越靠近B场强越强；粉尘吸附电子后带负电，因此向正极A运动。
故答案为：辐向；越强。
电极A、B间接高电压后，之间产生了很强的电场，气体分子被电离成为电子和正离子，电子较轻，容易被粉尘吸附，故粉尘带负电，被正极A吸引，从而达到除尘的目的。
本题涉及静电除尘的原理，关键是电子容易被吸附到灰尘上，故灰尘会吸附带带正电的A上。
 

18.【答案】会；会
 

【解析】解：感应带电，这是使物体带电的一种方法，根据异种电荷互相吸引的原理可知，靠近的一端会带异种电荷。金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端要感应出正电荷，在导体A的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电；
此时把B向右移动稍许使其与A分开，左端带负电，右端带正电；然后移走C，AB上的电荷不会中和，所以待稳定后A、B下部的金属箔都会张开。
故答案为：会，会
当导体A、B放在带正电的附近时，出现感应起电现象。电荷周围有电场存在，从而导体A、B处于电场中，在电场力的作用下，使导体中的自由电子重新分布。而处于静电平衡的导体，电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且是等势体．
体现物体静电感应起电的实质，及静电平衡状态时，带电体的电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且导体的电势处处相等。
 

19.【答案】利用尖端放电现象  使验电器在电压较高时也不会放电
 

【解析】解：因为电荷集中于形状比较尖端的地方，即尖端放电，故燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖型比球形好．
尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压自然要高电荷密度区．而验电器需要大量电子均匀分布在表面以检测物体是否带电，所以做成球形以容纳更多电子，使验电器在电压较高时也不会放电．
故答案为：利用尖端放电现象；使验电器在电压较高时也不会放电．
利用尖端放电原理：因为电荷集中于形状比较尖端的地方，进行分析即可．
此题考查静电常识，知道尖端放电在生活中的应用和防止．