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2021学年4 静电的防止与利用课后复习题
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这是一份2021学年4 静电的防止与利用课后复习题，共25页。
第九章 静电场及其应用
9.4：静电的防止与利用
一：知识精讲归纳
一．静电感应现象
1.把导体放入电场，导体内的自由电荷在电场力作用下定向移动，而使导体两端出现等量异种电荷的现象．
2．静电平衡状态：导体在电场中发生静电感应现象，感应电荷的电场与原电场叠加，使导体内部各点的合电场等于零，导体内的自由电子不再发生移动的状态．
3．静电平衡状态的特征
(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零．
(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直．
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面．
4．静电平衡导体上的电荷分布
带电的导体内部没有电荷，电荷分布在导体的外表面．且在导体表面越尖锐的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷．
二：尖端放电与静电屏蔽
尖端放电
静电屏蔽
原理
导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷.
当金属外壳达到静电平衡时，内部没有电场，因而金属的外壳会对其内部起保护作用，使它内部不受外部电场的影响．
应用或
防止
应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施．
防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失.
应用：电学仪器外面有金属壳，野外高压线上方还有两条导线与大地相连.
技巧总结：对静电平衡的理解
1．静电平衡的实质：金属导体放到场强为E0的电场中，金属中的自由电荷在电场力作用下定向移动导致导体一侧聚集负电荷，而另一侧聚集正电荷，感应电荷在导体内部产生与原电场方向相反的电场，导致合场强减小．当感应电荷继续增加，合场强逐渐减小，合场强为零时，自由电荷的定向移动停止．
2．对静电平衡的三点理解
(1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移动．
(2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的．
(3)导体达到静电平衡后内部场强处处为零是指外电场E与导体两端的感应电荷产生的附加电场E′的合场强为零，E′＝－E.
3．静电平衡状态下的导体的电荷分布特点
(1)净电荷都分布在导体的表面，导体内部没有净电荷．
(2)感应电荷分布于导体两端，电性相反，电量相等，远同近异．
二：考点题型归纳
一：静电的防止与利用
1．关于静电的利用和防范，以下说法中正确的是（ ）
A．静电复印是防范静电的
B．为了防止静电积聚，飞机起落架的轮胎必须用绝缘橡胶制成
C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以避免产生电火花引起的爆炸
D．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内的电势为零，对人体保护作用
2．以下几个生活中的物理现象，涉及的物理原理与其他三个不同的是（ ）
A．夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕
B．优质的话筒线在信号传输线外又多包了一层金属网
C．超高压带电作业的工人穿戴的工作服包含金属丝织物
D．精密的电子仪器放在封闭的金属壳里就不受外界电场的影响
3．在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：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。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。关于以上实验说法正确的是（ ）
A．需要加大室内的空气湿度，这个实验才可能完成好
B．起电机摇动前，需先让烟尘颗粒带上电荷才能做成功
C．起电机摇动时，塑料瓶内易拉罐（金属）片边电场强度最大
D．若锯条接电源负极，金属片接正极，则这些烟尘附着在金属片上面
二：导体上电荷的分布与尖端放电
4．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的是（ ）
A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QB > QA
B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，并QB = QA
C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QB > QA
D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所切的位置有关
5．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，右侧放一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球的球心距离为3r。达到静电平衡后，下列说法正确的是（ ）
A．金属球内的合场强处处为零
B．金属球的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷
C．金属球可以感应带电，说明电荷可以被创造出来。
D．感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为
6．一个带正电的金属导体处于静电平衡状态。下列说法正确的是（ ）
A．导体内部场强不一定为0
B．导体上各点的电势相等
C．导体外表面的电荷一定均匀分布
D．在导体外表面，越尖锐的位置单位面积上分布的电荷量越少
三：静电平衡的内外电场技及其电荷分布
7．长为l的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度（ ）
A．大小等于0 B．大小等于
C．大小等于 D．方向向右
8．如图所示，用绝缘柱支持的不带电的枕形导体A放置在水平桌面上，手握绝缘棒把带正电荷的带电体B移近导体A左侧后静止放置。关于导体A内部某点P的电场强度，下列说法正确的是（ ）
A．大小不为零，方向向右 B．大小不为零，方向向左
C．大小为零 D．无法判断
9．如图所示，将原来不带电的金属导体杆放到一个电荷量为+Q的小球旁边，则（ ）
A．导体左端感应出负电荷，右端感应出正电荷
B．导体杆内a、b、c三点的场强关系是Ea
D．金属导体的感应电荷在导体杆内a、b、c三点产生的场强大小关系是
四：静电屏蔽
10．用金属罩把验电器罩住，然后靠近带电金属球，验电器的箔片不张开。下列说法正确的是（ ）
A．金属球上的电荷产生的电场被金属罩挡在外面
B．金属罩上的感应电荷的电场被金属罩挡在外面
C．金属罩上的感应电荷的电场和金属球上的电荷的电场都不能被挡在外面，只是这两个电场在罩中区域的合电场为零
D．以上说法都不正确
11．如图所示，放在绝缘台上的金属罩B内放有一个不带电的验电器C，如把一带有正电荷的绝缘体A移近金属罩B，则（ ）
A．金属罩B内的场强不为零
B．在B的右侧内表面带正电荷
C．若将B接地，验电器的金属箔片将张开
D．B和C电势处处相等
12．如图所示，将悬挂在细线上的带负电的小球A放在不带电的金属空心球壳C内（不和球壁接触），另有一悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，则（ ）
A．A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向
B．A往左偏离竖直方向，B的位置不变
C．A的位置不变，B往左偏离竖直方向
D．A和B的位置不变
三：考点过关精练
一、单选题
13．静电给人们带来很多方便，但有时也会带来麻烦，甚至造成危害。下列选项中属于防止静电危害的是（ ）
A．静电喷漆 B．静电复印 C．静电除尘 D．导电轮胎
14．下列说法正确的是（ ）
A．打雷时，待在汽车里比待在木屋里要安全
B．为了安全，避雷针的顶端应该设计成球形
C．制作汽油桶的材料用塑料比用金属好
D．超高压带电作业的工人穿包含金属丝制成的工作服时更危险
15．如图甲是某同学设计的一实验装置，两端开口的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块金属片，图乙为塑料瓶俯视图。将钢锯条和金属片分别跟静电起电机的两极相连。将点燃的蚊香放入塑料瓶内，很快就看见塑料瓶内烟雾缭绕。摇动起电机，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。当起电机摇动时，下列说法不正确的是（ ）
A．该实验装置演示的是静电除尘现象
B．锯条附近的电场是匀强电场
C．锯条附近的电势低于金属片附近的电势
D．电场力对带负电的烟尘做正功
16．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
17．如图所示，将一原来不带电的绝缘导体B移近一带正电的绝缘导体A，以下说法正确的是（ ）
A．导体A内部的场强一定为零
B．导体B上左端的负电荷一定比右端的正电荷要多
C．导体B内部有一点P，感应电荷在P点的场强一定为零
D．导体B上各点的场强大小相等
18．下列说法正确的是（ ）
A．接触起电是电荷转移，感应起电是电荷的重新分布，摩擦起电是创造电荷
B．大型油罐有很多条接地线，油罐车的下部拖一条铁链，都是防止静电危害的方法
C．电场线越密的地方电场强度越大，等差等势面越密的地方电势越高
D．电势降落的方向就是电场线的方向
19．半径为R的金属球原来不带电，现将一个带负电的点电荷Q放在球的左侧，点电荷位置和球心等高且距离球左侧l=2R，如图所示。当球达到静电平衡后，球上感应电荷在球心O处产生的电场强度大小和方向是（ ）
A．，向左 B．，向右 C．，向左 D．，向右
20．如图所示，电工穿上用铜丝编织的防护服进行高压带电作业时，防护服能保护电工的安全，其原因是（ ）
A．防护服用铜丝编织不易拉破，对人体起到保护作用
B．编织防护服的铜丝电阻小，对人体起到保护作用
C．电工被防护服所包裹，人体电势为零，对人体起到保护作用
D．电工被防护服所包裹，人体场强为零，对人体起到保护作用
21．如图所示，先用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带正电金属球靠近金属网。下列说法中正确的是（ ）
A．验电器的金属球带负电
B．若将金属网接地，箔片会张开
C．金属网罩和带正电的金属球电势相等
D．拿掉金属网，验电器的箔片会张开
22．如图，在真空中把一不带电的绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近（不接触）过程中，下列说法正确的是（ ）
A．导体A端将感应出负电荷
B．导体内部电场强度越来越大
C．导体两端带上异种电荷，说明静电感应在导体上创造了电荷
D．导体的感应电荷在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度
四：高分突破精练
一、单选题
23．在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：如图所示，一个没有底的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块易拉罐（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。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。起电机摇动时，下列说法正确的是（ ）
A．锯条附近电场强度大 B．金属片附近电场强度大
C．锯条和金属片之间为匀强电场 D．锯条和金属片之间电场强度处处为零
24．如图，静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成。A接到高压电源的正极，B接到高压电源的负极，B附近的空气分子被电离成为电子和正离子，电子碰到烟气中的煤粉，使其带负电，并被吸附到A上。由此可得，静电除尘是（ ）
A．对静电的利用。离B越近，场强越大 B．对静电的利用。离B越近，场强越小
C．对静电的防范。离B越近，场强越大 D．对静电的防范。离B越近，场强越小
25．关于静电场，下列说法正确的是（ ）
A．静电场的电场线一定是闭合的
B．电子伏特（）是电场力做功的单位，且大小为
C．处于静电平衡的导体内部场强处处为零，则电势也处处为零
D．任一点的电场强度方向总是指向该点电势降落最快的方向
26．在一些较高的建筑物上安装避雷针，有关建筑物能够避免被雷击的原因是（ ）
A．避雷针与建筑物构成一个很大的电容器可以存储大量电荷
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．以上说法都不对
27．矩形金属导体处于正点电荷Q产生的电场中，静电平衡时，感应电荷产生的电场在导体内的电场线正确的是（ ）
A． B．
C． D．
28．如图所示，将不带电的绝缘枕形导体P放在正电荷Q的电场中，导体P的a、b两端分别带上了感应负电荷与等量的感应正电荷，另外导体内部还有两点c、d，则以下说法正确的是（ ）
A．导体上a、b两端的电势高低关系是a>b
B．导体上a、b两端的电势高低关系是a
D．感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是Ec＞Ed≠0
29．如图所示，的空间为真空，区域内充满无限大导体，固定电荷为的点电荷，静电力常量为k。已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则感应电荷在处形成的电场强度大小为（ ）
A． B． C． D．
30．如图所示，在真空中有两个均带正电的点电荷A、B，电荷量分别为Q和2Q，它们相距l。若在两点电荷A、B连线的中点O处有一个半径为r（2r
A．电场强度大小为，方向由O点指向A点
B．.电场强度大小为，方向由O点指向A点
C．电场强度大小为，方向由O点指向B点
D．电场强度大小，方向由O点指向B点
二、多选题
31．如图所示，在真空中把一原来不带电的绝缘导体向带负电的小球P缓缓靠近（不相碰），下列说法正确的是（ ）
A．B端的感应电荷越来越多
B．导体内电场强度越来越大
C．导体的感应电荷在M点产生的电场强度恒大于在N点产生的电场强度
D．导体的感应电荷在M、N两点产生的电场强度相等
32．如图所示，在真空中某竖直平面内固定一足够大的接地金属板MN，在MN右侧与其相距2d处的P点放置一电荷量为Q的正点电荷，如果从P点作MN的垂线，则O为垂足，A为O、P连线的中点，B为OP延长线上的一点，PB＝d。静电力常量为k，关于各点的电场强度，下列说法正确的是（ ）
A．O点场强大小为
B．A点场强大小为
C．B点场强大小为
D．A、B两点场强大小相等，方向相反
33．关于静电的利用和防范，以下说法中正确的是（ ）
A．静电复印是防范静电的
B．为了防止静电积聚，飞机起落架的轮胎必须用绝缘橡胶制成
C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以避免产生电火花引起的爆炸
D．静电植绒是利用异种电荷相互吸引而使绒毛吸附在底料上
34．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
35．如图所示，A是带正电的球，B为不带电的导体，A、B均放在绝缘支架上，M、N是导体B中的两点。当导体B达到静电平衡后，下列说法正确的是（ ）
A．M、N两点电场强度大小关系为EM>EN
B．M、N两点电场强度大小关系为EM=EN=0
C．感应电荷在M、N两点产生的电场强度EM′>EN′
D．感应电荷在M、N两点产生的电场强度EM′=EN′
36．如图所示为滚筒式静电分选器，由料斗、导板、导体滚筒、刮板、料糟、和电极等部件组成。与分别接于直流高压电源的正、负极，并令接地。电源电压很高，足以使电极附近的空气发生电离而产生大量离子。现有导电性能不同的两种物质粉粒、的混合物从料斗下落，沿导板到达转动的滚筒上。粉粒落入料槽，粉粒落入料糟。下列说法正确的是（ ）
A．滚筒要顺时针旋转 B．滚筒要逆时针旋转
C．粉粒的导电性能比粉粒的好 D．粉粒的导电性能比粉粒的好
37．如图所示，一半径为、带正电的金属球壳，球面右侧开一小孔，以球心为原点，方向为正方向建轴。现一带电微粒（重力不计且不影响金属球壳的电荷分布）以一定的初速度由点沿轴正方向运动，下列表示该粒子电势能随位移变化的图象中，可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
参考答案
考点题型归纳
1．C
【详解】
A．静电复印是利用正负电荷之间的相互吸引的原理制成的，属于静电的利用，A错误；
B．飞机轮胎是用导电橡胶制成的，这是为了飞机在降落时，将飞行的过程中产生静电导走，避免对飞机造成危害，B错误；
C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以将运输的过程中产生的静电及时导走，避免产生电火花引起的爆炸，C正确；
D．屏蔽服作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害。等电位说明电势相等而不是等于0，D错误。
故选C。
2．A
【详解】
夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕，由于电压高，是一种微弱的尖端放电现象；优质的话筒线在信号传输线外又多包了一层金属网；超高压带电作业的工人穿戴的工作服包含金属丝织物；精密的电子仪器放在封闭的金属壳里就不受外界电场的影响；均是属于静电屏蔽作用。所以A选项涉及的物理原理与其他三个不同。
故选A。
3．D
【详解】
A．加大空气湿度，则起电机产生的静电不容易在铁锯条和易拉罐（金属）片上积累，则该实验不易成功。A错误；
B．锯条和金属片间的电场让空气电离，电离的电子让烟尘颗粒带电，不需先让烟尘颗粒带上电荷。B错误；
C．起电机摇动时，铁锯条处电场强度最大。C错误；
D．若锯条接电源负极，金属片接正极，则俘获电子的烟尘带负电，这些烟尘附着在金属片上面。D正确。
故选D。
4．D
【详解】
由题意可知，静电感应现象使得A端带正电，B端带负电。导体原来不带电，只是在C的电荷的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分多带了电子而带负电；A部分少了电子而带正电。根据电荷守恒可知，A部分转移的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，但由于电荷之间的作用力与距离有关，距离越小，作用力越大，因此更多的电子容易转移到最接近C的位置，导致电子在导体上分布不均匀，从B端到A端，电子分布越来越稀疏，所以从不同位置切开时，QA、QB的值不同。
故选D。
5．A
【详解】
A．空心金属球处于静电平衡状态，可知金属球内的合场强处处为零，故A正确；
B．静电感应导致金属球的电荷重新分布，左侧带正电荷，右侧带负电荷，故B错误；
C．金属球可以感应带电，不是创造出来的电荷，而是电荷从物体的一个部分转移到另一个部分，故C错误；
D．感应电荷在金属球球心处产生的电场场强与+Q的点电荷在此处的电场场强大小相等，方向相反，合电场强度为零，因此感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为
故D错误。
故选A。
6．B
【详解】
带正电的金属导体处于静电平衡状态，则导体内部场强一定为0，导体是等势体，导体上各点的电势相等，但是导体外表面的电荷不一定均匀分布，在导体外表面，越尖锐的位置单位面积上分布的电荷量越多。
故选B。
7．C
【详解】
当水平导体棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内距离左端处产生的场强大小与带电量为q的点电荷在该处产生的电场强度大小相等，则有
由于该处的电场强度为零，所以方向与带电量为的点电荷在该处产生的电场强度的方向相反，即水平向左，故C正确，ABD错误。
故选C。
8．C
【详解】
当把带正电荷的带电体B移近导体A左侧后，由静电感应A的左端感应带上负电荷、右端感应带上正电荷，则在P处的场强向左、B在P处产生的场强向右，当达到静电平衡后二者等大反向，则P处的场强为0。
故选C。
9．D
【详解】
A．导体左端感应出正电荷，右端感应出负电荷，选项A错误；
BC．导体杆是等势体，内部场强均为零，选项BC错误；
D．金属导体的感应电荷在导体杆内a、b、c三点产生的场强与带正电的小球在a、b、c三点产生的场强等大反向，而带正电的小球在a、b、c三点产生的场强大小关系是
则感应电荷在导体杆内a、b、c三点产生的场强大小关系是
选项D正确。
故选D。
10．C
【详解】
验电器不受外电场的影响并不是金属球上的电荷没有在罩中区域激发电场，而是被金属罩上的感应电荷在该区域激发的电场抵消，所以从效果上来看，罩内区域不受外界电场的影响，仿佛罩子把外电场“挡住”一样。
故选C。
11．D
【详解】
A．由于金属网罩的静电屏蔽作用，内部场强为零，A错误；
B．由于金属网罩的静电屏蔽作用，B的内表面不带电，金属网罩表面的自由电子重新分布， B的右侧外表面带正电荷，B的左侧外表面负电荷， B错误；
C．由于金属网罩的静电屏蔽作用，B内的场强为零，验电器的金属箔片不张开，C错误；
D．金属网罩处于静电平衡状态，是等势体，D正确。
故选D。
12．C
【详解】
A在空心金属球内由于静电感应使得C外表面带负电，BC相互排斥，所以B向左偏离，而金属空心球可以屏蔽外部电场，所以B的电荷对金属空心球C的内部无影响，所以A位置不变。B靠近C时改变的是B表面的电荷分布，但对于C内部空间的电场可认为没有影响，这也就是平时所说的静电屏蔽。
故选C。
考点过关精练
13．D
【详解】
A．喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，属于静电应用，故A不符合题意；
B．静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电应用，故B不符合题意；
C．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，属于静电应用，故C不符合题意；
D．导电轮胎是将轮胎上的电荷导入大地，是防止静电危害，故D符合题意。
故选D。
14．A
【详解】
A．一辆金属车身的汽车也是最好的“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，打雷时，呆在汽车里更安全，A正确；
B．为了更好地防止雷电对建筑物的损坏，尖端放电，所以把避雷针设计成针形，B错误；
C．因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，C错误；
D．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，D错误。
故选A。
15．B
【详解】
A．将钢锯条和金属片分别跟静电起电机的两极相连，摇动起电机，使锯条带负电，金属片带正电，它们之间的空气被电离，电子在往金属片运动的过程中，遇到烟尘，使烟尘带负电，最终烟尘被吸附到金属片上，最后在重力的作用下，聚集在金属片底端的瓶子底部，所以该实验装置演示的是静电除尘现象，故A正确；
B．根据尖端放电知识可知，锯齿状的铁锯条附件的电场更强一些，所以锯条附近的电场不是匀强电场，故B错误；
C．由甲图知，金属片带正电，锯条带负电，所以锯条附近的电势低于金属片附近的电势，故C正确；
D．烟尘带负电，电场力对带负电的烟尘做正功，使得烟尘聚集到金属片上，故D正确。
由于本题选择错误的，故选B。
16．D
【详解】
由题意知，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，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，无法透过，因此可以吸附以气溶胶形式存在的病毒，其工作原理时利用了静电感应和静电吸附，故选D。
17．A
【详解】
A．导体A静止平衡时，电荷分布在导体外表面，内部电场强度处处为零，故A正确；
B．根据电荷守恒定律，导体B上左端的负电荷等于右端的正电荷，故B错误；
C．导体B发生了静电感应，内部电场强度处处为零，即电荷A在P点产生电场强度EA，感应电荷在P点产生的电场场强E感的合场强为零，则知感应电荷在P点的场强一定不为零，故C错误；
D．导体B上各点电荷密度不同，场强大小不相等，故D错误。
故选A。
18．B
【详解】
A．接触起电、摩擦起电和感应起电均是因为电荷的转移，都没有创造电荷，故A错误；
B．油罐车在运输过程中，油和罐之间不断摩擦，从而产生大量的静电，通过后面装一条拖地的铁链，及时导走，这是防止静电危害，故B正确；
C．电场线越密的地方场强越大，等差等势面越密的地方场强也越大，但电势不一定越大，沿电场线的方向，电势降低，故C错误；
D．据电场线的分布知，沿电场线的方向电势越来越低，但电势降落的方向并不一定是电场线的方向，应是电势降落最快的方向是电场线的方向，D错误。
故选B。
19．D
【详解】
由于处于静电平衡的金属导体内部场强处处为零，则球上感应电荷在球心O处产生的电场强度与点电荷在球心O处产生的电场强度大小相等，方向相反，则有
方向向右。
故选D。
20．D
【详解】
电工被金属丝做成的防护服所包裹，则人体处于静电屏蔽状态，人体场强为零，对人体起到保护作用。
故选D。
21．D
【详解】
A．用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，故用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，金属球不带电，A错误；
B．根据静电屏蔽可知，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，金属球不带电，箔片不张开，B错误；
C．静电屏蔽时，金属网罩内部电场强度为零，故金属网罩和带正电的金属球电势不相等，C错误；
D．拿掉金属网后，由于感应起电，验电器的箔片会张开，D正确。
故选D。
22．D
【详解】
A．因为P带负电，则导体A端将感应出正电荷，选项A错误；
B．导体处于静电平衡时，内部电场强度均为零，选项B错误；
C．导体两端带上异种电荷，只是电荷的转移，不是静电感应在导体上创造了电荷，选项C错误；
D．因MN两点的合场强为零，而MN两点的场强均等于P在该点的场强与感应电荷的场强的和，因P在M点的场强大于N点的场强，则导体的感应电荷在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度，选项D正确。
故选D。
高分突破精练
23．A
【详解】
瓶内俯视图如图
尖端附近的电场线密集，所以在锯条附近的电场强度大于金属片附近的电场；且根据俯视图可以看出料瓶内存在的是辐条形的电场，不是匀强电场，当静电除尘装置接通静电高压时，锯条和金属片之间存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子，负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，带电烟尘在电场力的作用下，向正极移动，烟尘最终被吸附到金属片上，这样消除了烟尘中的尘粒。
故选A。
24．A
【详解】
静电除尘器是利用静电除尘，所以属于对静电的利用。因为B接负极，AB间形成电场，B为比较细的金属丝，所以靠近B处电场较强。
故选A。
25．D
【详解】
A．静电场的电场线一定是不闭合的。A错误；
B．电子伏特（）是电场力做功的单位，且大小为
B错误；
C．处于静电平衡的导体内部场强处处为零，则电势也处处相等。C错误；
D．任一点的电场强度方向总是指向该点电势降落最快的方向。D正确。
故选D。
26．B
【详解】
当带电云层靠近建筑物时，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，减少建筑物上的感应电荷的积累，使建筑物免遭雷击，其原理为尖端放电。
故选B。
27．B
【详解】
处于静电平衡状态的导体，其内部合电场强度处处为零，感应电荷产生的电场在导体内的电场线一定与点电荷的电场线反向。
故选B。
28．D
【详解】
AB．处于静电平衡的导体是个等势体，电势处处相等，所以AB错误；
C．处于静电平衡的导体内部的合场强处处为0，所以C错误；
D．处于静电平衡的导体内部的合场强处处为0，则感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小与正电荷Q在c、d两点产生的场强大小相等，正电荷Q在c的场强大于在d点的场强，则感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是Ec＞Ed≠0，所以D正确；
故选D。
29．B
【详解】
感应电荷形成的电场与原电荷形成电场等大反向，因此只要求出在点处场强大小即可。根据点电荷电场强度
其中
所以
故B正确，ACD错误。
故选B。
30．D
【详解】
电荷在点场强
方向向右。
电荷在点场强
方向向左。
两电荷在点产生的合场强
方向向左。
点处于金属壳内，根据静电屏蔽知识可知，点的场强为零，即球壳上的感应电荷在O点产生的电场强度与两电荷产生的合场强等大反向，为，方向向右，即O点指向B点，ABC错误，D正确。
故选D。
31．AC
【详解】
A．在绝缘导体向带电小球移动过程中，导体中自由电荷受到外电场的作用力变大，使自由电荷不断定向移动，B端的感应电荷越来越多，故A项正确；
B．由于导体缓慢移动，所以移动过程中导体可视为总是处于静电平衡状态，其内部电场强度应等于零，故B项错误；
CD．导体内合电场强度等于零，则感应电荷在M、N两端的电场强度应与带电小球P在M、N两端产生的电场强度大小相等、方向相反，由
可知C项正确，D项错误。
故选AC。
32．AC
【详解】
A．系统达到静电平衡后，因为金属板接地，电势为零，所以电场线分布如图所示
所以金属板右侧的电场的电场线分布与等量异种点电荷连线的中垂线右侧的电场线分布相同，所以O点场强大小为
A正确；
B．A点场强大小为
B错误；
C．B点场强大小为
C正确；
D．由上述分析可知AB点的场强大小不相等，方向相同，D错误。
故选AC。
33．CD
【详解】
A．静电复印是利用正负电荷之间的相互吸引的原理制成的，属于静电的利用。故A错误；
B．飞机轮胎是用导电橡胶制成的，这是为了飞机在降落时，将飞行的过程中产生静电导走，避免对飞机造成危害。故B错误；
C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以将运输的过程中产生的静电及时导走，避免产生电火花引起的爆炸。故C正确；
D．静电植绒是利用异种电荷相互吸引而使绒毛吸附在底料上，故D正确；
故选CD。
34．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。
35．BC
【详解】
AB．当导体B达到静电平衡后，其内部的电场强度处处为零，故A错误、B正确；
CD．导体B内部的电场强度处处为零，是小球A的电场和导体B上的感应电荷激发的电场叠加后的结果，小球A的电场在M处强，N处弱，所以感应电荷在M、N两点产生的电场强度，故C正确、D错误。
故选BC。
36．AD
【详解】
AB．滚筒要顺时针旋转，使物质粉粒靠近电极G而带上负电，选项A正确，B错误；
CD．在物质粉粒靠近电极G时，大量的电子或负离子被喷射在粉粒a、b上而带负电，粉粒b因具有良好的导电性而与带正电的滚筒C接触后，其上的负电被中和并带上正电，故粉粒b一方面随滚筒转动，一方面受到C上正电的静电斥力而离开滚筒，最后落于料槽F；绝缘性能良好的粉粒a因其负电不容易传给滚筒C，而受C的静电吸引作用附着于C的表面并随其转动，最后a中粉粒较大者在重力和刮板D作用下掉入料槽E。则粉粒b的导电性能比粉粒a的好，选项C错误，D正确。
故选AD。
37．AD
【详解】
由静电平衡可知，球壳内部的电场强度处处为零，电势处处相等，因球带正电，则内部电势为正，球壳外的电势从A点沿x轴正向逐渐降低；若微粒带正电，则在OA之间微粒的电势能为正且不变，出离A点后电势能逐渐减小；若微粒带负电，则在OA之间微粒的电势能为负且不变，出离A点后电势能逐渐增加；
故选AD。
第九章 静电场及其应用
9.4：静电的防止与利用
一：知识精讲归纳
一．静电感应现象
1.把导体放入电场，导体内的自由电荷在电场力作用下定向移动，而使导体两端出现等量异种电荷的现象．
2．静电平衡状态：导体在电场中发生静电感应现象，感应电荷的电场与原电场叠加，使导体内部各点的合电场等于零，导体内的自由电子不再发生移动的状态．
3．静电平衡状态的特征
(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零．
(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直．
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面．
4．静电平衡导体上的电荷分布
带电的导体内部没有电荷，电荷分布在导体的外表面．且在导体表面越尖锐的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷．
二：尖端放电与静电屏蔽
尖端放电
静电屏蔽
原理
导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷.
当金属外壳达到静电平衡时，内部没有电场，因而金属的外壳会对其内部起保护作用，使它内部不受外部电场的影响．
应用或
防止
应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施．
防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失.
应用：电学仪器外面有金属壳，野外高压线上方还有两条导线与大地相连.
技巧总结：对静电平衡的理解
1．静电平衡的实质：金属导体放到场强为E0的电场中，金属中的自由电荷在电场力作用下定向移动导致导体一侧聚集负电荷，而另一侧聚集正电荷，感应电荷在导体内部产生与原电场方向相反的电场，导致合场强减小．当感应电荷继续增加，合场强逐渐减小，合场强为零时，自由电荷的定向移动停止．
2．对静电平衡的三点理解
(1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移动．
(2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的．
(3)导体达到静电平衡后内部场强处处为零是指外电场E与导体两端的感应电荷产生的附加电场E′的合场强为零，E′＝－E.
3．静电平衡状态下的导体的电荷分布特点
(1)净电荷都分布在导体的表面，导体内部没有净电荷．
(2)感应电荷分布于导体两端，电性相反，电量相等，远同近异．
二：考点题型归纳
一：静电的防止与利用
1．关于静电的利用和防范，以下说法中正确的是（ ）
A．静电复印是防范静电的
B．为了防止静电积聚，飞机起落架的轮胎必须用绝缘橡胶制成
C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以避免产生电火花引起的爆炸
D．电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内的电势为零，对人体保护作用
2．以下几个生活中的物理现象，涉及的物理原理与其他三个不同的是（ ）
A．夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕
B．优质的话筒线在信号传输线外又多包了一层金属网
C．超高压带电作业的工人穿戴的工作服包含金属丝织物
D．精密的电子仪器放在封闭的金属壳里就不受外界电场的影响
3．在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：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。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。关于以上实验说法正确的是（ ）
A．需要加大室内的空气湿度，这个实验才可能完成好
B．起电机摇动前，需先让烟尘颗粒带上电荷才能做成功
C．起电机摇动时，塑料瓶内易拉罐（金属）片边电场强度最大
D．若锯条接电源负极，金属片接正极，则这些烟尘附着在金属片上面
二：导体上电荷的分布与尖端放电
4．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的是（ ）
A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QB > QA
B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，并QB = QA
C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QB > QA
D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所切的位置有关
5．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，右侧放一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球的球心距离为3r。达到静电平衡后，下列说法正确的是（ ）
A．金属球内的合场强处处为零
B．金属球的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷
C．金属球可以感应带电，说明电荷可以被创造出来。
D．感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为
6．一个带正电的金属导体处于静电平衡状态。下列说法正确的是（ ）
A．导体内部场强不一定为0
B．导体上各点的电势相等
C．导体外表面的电荷一定均匀分布
D．在导体外表面，越尖锐的位置单位面积上分布的电荷量越少
三：静电平衡的内外电场技及其电荷分布
7．长为l的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度（ ）
A．大小等于0 B．大小等于
C．大小等于 D．方向向右
8．如图所示，用绝缘柱支持的不带电的枕形导体A放置在水平桌面上，手握绝缘棒把带正电荷的带电体B移近导体A左侧后静止放置。关于导体A内部某点P的电场强度，下列说法正确的是（ ）
A．大小不为零，方向向右 B．大小不为零，方向向左
C．大小为零 D．无法判断
9．如图所示，将原来不带电的金属导体杆放到一个电荷量为+Q的小球旁边，则（ ）
A．导体左端感应出负电荷，右端感应出正电荷
B．导体杆内a、b、c三点的场强关系是Ea
D．金属导体的感应电荷在导体杆内a、b、c三点产生的场强大小关系是
四：静电屏蔽
10．用金属罩把验电器罩住，然后靠近带电金属球，验电器的箔片不张开。下列说法正确的是（ ）
A．金属球上的电荷产生的电场被金属罩挡在外面
B．金属罩上的感应电荷的电场被金属罩挡在外面
C．金属罩上的感应电荷的电场和金属球上的电荷的电场都不能被挡在外面，只是这两个电场在罩中区域的合电场为零
D．以上说法都不正确
11．如图所示，放在绝缘台上的金属罩B内放有一个不带电的验电器C，如把一带有正电荷的绝缘体A移近金属罩B，则（ ）
A．金属罩B内的场强不为零
B．在B的右侧内表面带正电荷
C．若将B接地，验电器的金属箔片将张开
D．B和C电势处处相等
12．如图所示，将悬挂在细线上的带负电的小球A放在不带电的金属空心球壳C内（不和球壁接触），另有一悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，则（ ）
A．A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向
B．A往左偏离竖直方向，B的位置不变
C．A的位置不变，B往左偏离竖直方向
D．A和B的位置不变
三：考点过关精练
一、单选题
13．静电给人们带来很多方便，但有时也会带来麻烦，甚至造成危害。下列选项中属于防止静电危害的是（ ）
A．静电喷漆 B．静电复印 C．静电除尘 D．导电轮胎
14．下列说法正确的是（ ）
A．打雷时，待在汽车里比待在木屋里要安全
B．为了安全，避雷针的顶端应该设计成球形
C．制作汽油桶的材料用塑料比用金属好
D．超高压带电作业的工人穿包含金属丝制成的工作服时更危险
15．如图甲是某同学设计的一实验装置，两端开口的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块金属片，图乙为塑料瓶俯视图。将钢锯条和金属片分别跟静电起电机的两极相连。将点燃的蚊香放入塑料瓶内，很快就看见塑料瓶内烟雾缭绕。摇动起电机，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。当起电机摇动时，下列说法不正确的是（ ）
A．该实验装置演示的是静电除尘现象
B．锯条附近的电场是匀强电场
C．锯条附近的电势低于金属片附近的电势
D．电场力对带负电的烟尘做正功
16．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
17．如图所示，将一原来不带电的绝缘导体B移近一带正电的绝缘导体A，以下说法正确的是（ ）
A．导体A内部的场强一定为零
B．导体B上左端的负电荷一定比右端的正电荷要多
C．导体B内部有一点P，感应电荷在P点的场强一定为零
D．导体B上各点的场强大小相等
18．下列说法正确的是（ ）
A．接触起电是电荷转移，感应起电是电荷的重新分布，摩擦起电是创造电荷
B．大型油罐有很多条接地线，油罐车的下部拖一条铁链，都是防止静电危害的方法
C．电场线越密的地方电场强度越大，等差等势面越密的地方电势越高
D．电势降落的方向就是电场线的方向
19．半径为R的金属球原来不带电，现将一个带负电的点电荷Q放在球的左侧，点电荷位置和球心等高且距离球左侧l=2R，如图所示。当球达到静电平衡后，球上感应电荷在球心O处产生的电场强度大小和方向是（ ）
A．，向左 B．，向右 C．，向左 D．，向右
20．如图所示，电工穿上用铜丝编织的防护服进行高压带电作业时，防护服能保护电工的安全，其原因是（ ）
A．防护服用铜丝编织不易拉破，对人体起到保护作用
B．编织防护服的铜丝电阻小，对人体起到保护作用
C．电工被防护服所包裹，人体电势为零，对人体起到保护作用
D．电工被防护服所包裹，人体场强为零，对人体起到保护作用
21．如图所示，先用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带正电金属球靠近金属网。下列说法中正确的是（ ）
A．验电器的金属球带负电
B．若将金属网接地，箔片会张开
C．金属网罩和带正电的金属球电势相等
D．拿掉金属网，验电器的箔片会张开
22．如图，在真空中把一不带电的绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近（不接触）过程中，下列说法正确的是（ ）
A．导体A端将感应出负电荷
B．导体内部电场强度越来越大
C．导体两端带上异种电荷，说明静电感应在导体上创造了电荷
D．导体的感应电荷在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度
四：高分突破精练
一、单选题
23．在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：如图所示，一个没有底的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块易拉罐（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。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。起电机摇动时，下列说法正确的是（ ）
A．锯条附近电场强度大 B．金属片附近电场强度大
C．锯条和金属片之间为匀强电场 D．锯条和金属片之间电场强度处处为零
24．如图，静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成。A接到高压电源的正极，B接到高压电源的负极，B附近的空气分子被电离成为电子和正离子，电子碰到烟气中的煤粉，使其带负电，并被吸附到A上。由此可得，静电除尘是（ ）
A．对静电的利用。离B越近，场强越大 B．对静电的利用。离B越近，场强越小
C．对静电的防范。离B越近，场强越大 D．对静电的防范。离B越近，场强越小
25．关于静电场，下列说法正确的是（ ）
A．静电场的电场线一定是闭合的
B．电子伏特（）是电场力做功的单位，且大小为
C．处于静电平衡的导体内部场强处处为零，则电势也处处为零
D．任一点的电场强度方向总是指向该点电势降落最快的方向
26．在一些较高的建筑物上安装避雷针，有关建筑物能够避免被雷击的原因是（ ）
A．避雷针与建筑物构成一个很大的电容器可以存储大量电荷
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．以上说法都不对
27．矩形金属导体处于正点电荷Q产生的电场中，静电平衡时，感应电荷产生的电场在导体内的电场线正确的是（ ）
A． B．
C． D．
28．如图所示，将不带电的绝缘枕形导体P放在正电荷Q的电场中，导体P的a、b两端分别带上了感应负电荷与等量的感应正电荷，另外导体内部还有两点c、d，则以下说法正确的是（ ）
A．导体上a、b两端的电势高低关系是a>b
B．导体上a、b两端的电势高低关系是a
D．感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是Ec＞Ed≠0
29．如图所示，的空间为真空，区域内充满无限大导体，固定电荷为的点电荷，静电力常量为k。已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则感应电荷在处形成的电场强度大小为（ ）
A． B． C． D．
30．如图所示，在真空中有两个均带正电的点电荷A、B，电荷量分别为Q和2Q，它们相距l。若在两点电荷A、B连线的中点O处有一个半径为r（2r
A．电场强度大小为，方向由O点指向A点
B．.电场强度大小为，方向由O点指向A点
C．电场强度大小为，方向由O点指向B点
D．电场强度大小，方向由O点指向B点
二、多选题
31．如图所示，在真空中把一原来不带电的绝缘导体向带负电的小球P缓缓靠近（不相碰），下列说法正确的是（ ）
A．B端的感应电荷越来越多
B．导体内电场强度越来越大
C．导体的感应电荷在M点产生的电场强度恒大于在N点产生的电场强度
D．导体的感应电荷在M、N两点产生的电场强度相等
32．如图所示，在真空中某竖直平面内固定一足够大的接地金属板MN，在MN右侧与其相距2d处的P点放置一电荷量为Q的正点电荷，如果从P点作MN的垂线，则O为垂足，A为O、P连线的中点，B为OP延长线上的一点，PB＝d。静电力常量为k，关于各点的电场强度，下列说法正确的是（ ）
A．O点场强大小为
B．A点场强大小为
C．B点场强大小为
D．A、B两点场强大小相等，方向相反
33．关于静电的利用和防范，以下说法中正确的是（ ）
A．静电复印是防范静电的
B．为了防止静电积聚，飞机起落架的轮胎必须用绝缘橡胶制成
C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以避免产生电火花引起的爆炸
D．静电植绒是利用异种电荷相互吸引而使绒毛吸附在底料上
34．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
35．如图所示，A是带正电的球，B为不带电的导体，A、B均放在绝缘支架上，M、N是导体B中的两点。当导体B达到静电平衡后，下列说法正确的是（ ）
A．M、N两点电场强度大小关系为EM>EN
B．M、N两点电场强度大小关系为EM=EN=0
C．感应电荷在M、N两点产生的电场强度EM′>EN′
D．感应电荷在M、N两点产生的电场强度EM′=EN′
36．如图所示为滚筒式静电分选器，由料斗、导板、导体滚筒、刮板、料糟、和电极等部件组成。与分别接于直流高压电源的正、负极，并令接地。电源电压很高，足以使电极附近的空气发生电离而产生大量离子。现有导电性能不同的两种物质粉粒、的混合物从料斗下落，沿导板到达转动的滚筒上。粉粒落入料槽，粉粒落入料糟。下列说法正确的是（ ）
A．滚筒要顺时针旋转 B．滚筒要逆时针旋转
C．粉粒的导电性能比粉粒的好 D．粉粒的导电性能比粉粒的好
37．如图所示，一半径为、带正电的金属球壳，球面右侧开一小孔，以球心为原点，方向为正方向建轴。现一带电微粒（重力不计且不影响金属球壳的电荷分布）以一定的初速度由点沿轴正方向运动，下列表示该粒子电势能随位移变化的图象中，可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
参考答案
考点题型归纳
1．C
【详解】
A．静电复印是利用正负电荷之间的相互吸引的原理制成的，属于静电的利用，A错误；
B．飞机轮胎是用导电橡胶制成的，这是为了飞机在降落时，将飞行的过程中产生静电导走，避免对飞机造成危害，B错误；
C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以将运输的过程中产生的静电及时导走，避免产生电火花引起的爆炸，C正确；
D．屏蔽服作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害。等电位说明电势相等而不是等于0，D错误。
故选C。
2．A
【详解】
夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕，由于电压高，是一种微弱的尖端放电现象；优质的话筒线在信号传输线外又多包了一层金属网；超高压带电作业的工人穿戴的工作服包含金属丝织物；精密的电子仪器放在封闭的金属壳里就不受外界电场的影响；均是属于静电屏蔽作用。所以A选项涉及的物理原理与其他三个不同。
故选A。
3．D
【详解】
A．加大空气湿度，则起电机产生的静电不容易在铁锯条和易拉罐（金属）片上积累，则该实验不易成功。A错误；
B．锯条和金属片间的电场让空气电离，电离的电子让烟尘颗粒带电，不需先让烟尘颗粒带上电荷。B错误；
C．起电机摇动时，铁锯条处电场强度最大。C错误；
D．若锯条接电源负极，金属片接正极，则俘获电子的烟尘带负电，这些烟尘附着在金属片上面。D正确。
故选D。
4．D
【详解】
由题意可知，静电感应现象使得A端带正电，B端带负电。导体原来不带电，只是在C的电荷的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分多带了电子而带负电；A部分少了电子而带正电。根据电荷守恒可知，A部分转移的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，但由于电荷之间的作用力与距离有关，距离越小，作用力越大，因此更多的电子容易转移到最接近C的位置，导致电子在导体上分布不均匀，从B端到A端，电子分布越来越稀疏，所以从不同位置切开时，QA、QB的值不同。
故选D。
5．A
【详解】
A．空心金属球处于静电平衡状态，可知金属球内的合场强处处为零，故A正确；
B．静电感应导致金属球的电荷重新分布，左侧带正电荷，右侧带负电荷，故B错误；
C．金属球可以感应带电，不是创造出来的电荷，而是电荷从物体的一个部分转移到另一个部分，故C错误；
D．感应电荷在金属球球心处产生的电场场强与+Q的点电荷在此处的电场场强大小相等，方向相反，合电场强度为零，因此感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为
故D错误。
故选A。
6．B
【详解】
带正电的金属导体处于静电平衡状态，则导体内部场强一定为0，导体是等势体，导体上各点的电势相等，但是导体外表面的电荷不一定均匀分布，在导体外表面，越尖锐的位置单位面积上分布的电荷量越多。
故选B。
7．C
【详解】
当水平导体棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内距离左端处产生的场强大小与带电量为q的点电荷在该处产生的电场强度大小相等，则有
由于该处的电场强度为零，所以方向与带电量为的点电荷在该处产生的电场强度的方向相反，即水平向左，故C正确，ABD错误。
故选C。
8．C
【详解】
当把带正电荷的带电体B移近导体A左侧后，由静电感应A的左端感应带上负电荷、右端感应带上正电荷，则在P处的场强向左、B在P处产生的场强向右，当达到静电平衡后二者等大反向，则P处的场强为0。
故选C。
9．D
【详解】
A．导体左端感应出正电荷，右端感应出负电荷，选项A错误；
BC．导体杆是等势体，内部场强均为零，选项BC错误；
D．金属导体的感应电荷在导体杆内a、b、c三点产生的场强与带正电的小球在a、b、c三点产生的场强等大反向，而带正电的小球在a、b、c三点产生的场强大小关系是
则感应电荷在导体杆内a、b、c三点产生的场强大小关系是
选项D正确。
故选D。
10．C
【详解】
验电器不受外电场的影响并不是金属球上的电荷没有在罩中区域激发电场，而是被金属罩上的感应电荷在该区域激发的电场抵消，所以从效果上来看，罩内区域不受外界电场的影响，仿佛罩子把外电场“挡住”一样。
故选C。
11．D
【详解】
A．由于金属网罩的静电屏蔽作用，内部场强为零，A错误；
B．由于金属网罩的静电屏蔽作用，B的内表面不带电，金属网罩表面的自由电子重新分布， B的右侧外表面带正电荷，B的左侧外表面负电荷， B错误；
C．由于金属网罩的静电屏蔽作用，B内的场强为零，验电器的金属箔片不张开，C错误；
D．金属网罩处于静电平衡状态，是等势体，D正确。
故选D。
12．C
【详解】
A在空心金属球内由于静电感应使得C外表面带负电，BC相互排斥，所以B向左偏离，而金属空心球可以屏蔽外部电场，所以B的电荷对金属空心球C的内部无影响，所以A位置不变。B靠近C时改变的是B表面的电荷分布，但对于C内部空间的电场可认为没有影响，这也就是平时所说的静电屏蔽。
故选C。
考点过关精练
13．D
【详解】
A．喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，属于静电应用，故A不符合题意；
B．静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电应用，故B不符合题意；
C．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，属于静电应用，故C不符合题意；
D．导电轮胎是将轮胎上的电荷导入大地，是防止静电危害，故D符合题意。
故选D。
14．A
【详解】
A．一辆金属车身的汽车也是最好的“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，打雷时，呆在汽车里更安全，A正确；
B．为了更好地防止雷电对建筑物的损坏，尖端放电，所以把避雷针设计成针形，B错误；
C．因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，C错误；
D．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，D错误。
故选A。
15．B
【详解】
A．将钢锯条和金属片分别跟静电起电机的两极相连，摇动起电机，使锯条带负电，金属片带正电，它们之间的空气被电离，电子在往金属片运动的过程中，遇到烟尘，使烟尘带负电，最终烟尘被吸附到金属片上，最后在重力的作用下，聚集在金属片底端的瓶子底部，所以该实验装置演示的是静电除尘现象，故A正确；
B．根据尖端放电知识可知，锯齿状的铁锯条附件的电场更强一些，所以锯条附近的电场不是匀强电场，故B错误；
C．由甲图知，金属片带正电，锯条带负电，所以锯条附近的电势低于金属片附近的电势，故C正确；
D．烟尘带负电，电场力对带负电的烟尘做正功，使得烟尘聚集到金属片上，故D正确。
由于本题选择错误的，故选B。
16．D
【详解】
由题意知，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，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，无法透过，因此可以吸附以气溶胶形式存在的病毒，其工作原理时利用了静电感应和静电吸附，故选D。
17．A
【详解】
A．导体A静止平衡时，电荷分布在导体外表面，内部电场强度处处为零，故A正确；
B．根据电荷守恒定律，导体B上左端的负电荷等于右端的正电荷，故B错误；
C．导体B发生了静电感应，内部电场强度处处为零，即电荷A在P点产生电场强度EA，感应电荷在P点产生的电场场强E感的合场强为零，则知感应电荷在P点的场强一定不为零，故C错误；
D．导体B上各点电荷密度不同，场强大小不相等，故D错误。
故选A。
18．B
【详解】
A．接触起电、摩擦起电和感应起电均是因为电荷的转移，都没有创造电荷，故A错误；
B．油罐车在运输过程中，油和罐之间不断摩擦，从而产生大量的静电，通过后面装一条拖地的铁链，及时导走，这是防止静电危害，故B正确；
C．电场线越密的地方场强越大，等差等势面越密的地方场强也越大，但电势不一定越大，沿电场线的方向，电势降低，故C错误；
D．据电场线的分布知，沿电场线的方向电势越来越低，但电势降落的方向并不一定是电场线的方向，应是电势降落最快的方向是电场线的方向，D错误。
故选B。
19．D
【详解】
由于处于静电平衡的金属导体内部场强处处为零，则球上感应电荷在球心O处产生的电场强度与点电荷在球心O处产生的电场强度大小相等，方向相反，则有
方向向右。
故选D。
20．D
【详解】
电工被金属丝做成的防护服所包裹，则人体处于静电屏蔽状态，人体场强为零，对人体起到保护作用。
故选D。
21．D
【详解】
A．用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，故用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，金属球不带电，A错误；
B．根据静电屏蔽可知，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，金属球不带电，箔片不张开，B错误；
C．静电屏蔽时，金属网罩内部电场强度为零，故金属网罩和带正电的金属球电势不相等，C错误；
D．拿掉金属网后，由于感应起电，验电器的箔片会张开，D正确。
故选D。
22．D
【详解】
A．因为P带负电，则导体A端将感应出正电荷，选项A错误；
B．导体处于静电平衡时，内部电场强度均为零，选项B错误；
C．导体两端带上异种电荷，只是电荷的转移，不是静电感应在导体上创造了电荷，选项C错误；
D．因MN两点的合场强为零，而MN两点的场强均等于P在该点的场强与感应电荷的场强的和，因P在M点的场强大于N点的场强，则导体的感应电荷在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度，选项D正确。
故选D。
高分突破精练
23．A
【详解】
瓶内俯视图如图
尖端附近的电场线密集，所以在锯条附近的电场强度大于金属片附近的电场；且根据俯视图可以看出料瓶内存在的是辐条形的电场，不是匀强电场，当静电除尘装置接通静电高压时，锯条和金属片之间存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子，负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，带电烟尘在电场力的作用下，向正极移动，烟尘最终被吸附到金属片上，这样消除了烟尘中的尘粒。
故选A。
24．A
【详解】
静电除尘器是利用静电除尘，所以属于对静电的利用。因为B接负极，AB间形成电场，B为比较细的金属丝，所以靠近B处电场较强。
故选A。
25．D
【详解】
A．静电场的电场线一定是不闭合的。A错误；
B．电子伏特（）是电场力做功的单位，且大小为
B错误；
C．处于静电平衡的导体内部场强处处为零，则电势也处处相等。C错误；
D．任一点的电场强度方向总是指向该点电势降落最快的方向。D正确。
故选D。
26．B
【详解】
当带电云层靠近建筑物时，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，减少建筑物上的感应电荷的积累，使建筑物免遭雷击，其原理为尖端放电。
故选B。
27．B
【详解】
处于静电平衡状态的导体，其内部合电场强度处处为零，感应电荷产生的电场在导体内的电场线一定与点电荷的电场线反向。
故选B。
28．D
【详解】
AB．处于静电平衡的导体是个等势体，电势处处相等，所以AB错误；
C．处于静电平衡的导体内部的合场强处处为0，所以C错误；
D．处于静电平衡的导体内部的合场强处处为0，则感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小与正电荷Q在c、d两点产生的场强大小相等，正电荷Q在c的场强大于在d点的场强，则感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是Ec＞Ed≠0，所以D正确；
故选D。
29．B
【详解】
感应电荷形成的电场与原电荷形成电场等大反向，因此只要求出在点处场强大小即可。根据点电荷电场强度
其中
所以
故B正确，ACD错误。
故选B。
30．D
【详解】
电荷在点场强
方向向右。
电荷在点场强
方向向左。
两电荷在点产生的合场强
方向向左。
点处于金属壳内，根据静电屏蔽知识可知，点的场强为零，即球壳上的感应电荷在O点产生的电场强度与两电荷产生的合场强等大反向，为，方向向右，即O点指向B点，ABC错误，D正确。
故选D。
31．AC
【详解】
A．在绝缘导体向带电小球移动过程中，导体中自由电荷受到外电场的作用力变大，使自由电荷不断定向移动，B端的感应电荷越来越多，故A项正确；
B．由于导体缓慢移动，所以移动过程中导体可视为总是处于静电平衡状态，其内部电场强度应等于零，故B项错误；
CD．导体内合电场强度等于零，则感应电荷在M、N两端的电场强度应与带电小球P在M、N两端产生的电场强度大小相等、方向相反，由
可知C项正确，D项错误。
故选AC。
32．AC
【详解】
A．系统达到静电平衡后，因为金属板接地，电势为零，所以电场线分布如图所示
所以金属板右侧的电场的电场线分布与等量异种点电荷连线的中垂线右侧的电场线分布相同，所以O点场强大小为
A正确；
B．A点场强大小为
B错误；
C．B点场强大小为
C正确；
D．由上述分析可知AB点的场强大小不相等，方向相同，D错误。
故选AC。
33．CD
【详解】
A．静电复印是利用正负电荷之间的相互吸引的原理制成的，属于静电的利用。故A错误；
B．飞机轮胎是用导电橡胶制成的，这是为了飞机在降落时，将飞行的过程中产生静电导走，避免对飞机造成危害。故B错误；
C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以将运输的过程中产生的静电及时导走，避免产生电火花引起的爆炸。故C正确；
D．静电植绒是利用异种电荷相互吸引而使绒毛吸附在底料上，故D正确；
故选CD。
34．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。
35．BC
【详解】
AB．当导体B达到静电平衡后，其内部的电场强度处处为零，故A错误、B正确；
CD．导体B内部的电场强度处处为零，是小球A的电场和导体B上的感应电荷激发的电场叠加后的结果，小球A的电场在M处强，N处弱，所以感应电荷在M、N两点产生的电场强度，故C正确、D错误。
故选BC。
36．AD
【详解】
AB．滚筒要顺时针旋转，使物质粉粒靠近电极G而带上负电，选项A正确，B错误；
CD．在物质粉粒靠近电极G时，大量的电子或负离子被喷射在粉粒a、b上而带负电，粉粒b因具有良好的导电性而与带正电的滚筒C接触后，其上的负电被中和并带上正电，故粉粒b一方面随滚筒转动，一方面受到C上正电的静电斥力而离开滚筒，最后落于料槽F；绝缘性能良好的粉粒a因其负电不容易传给滚筒C，而受C的静电吸引作用附着于C的表面并随其转动，最后a中粉粒较大者在重力和刮板D作用下掉入料槽E。则粉粒b的导电性能比粉粒a的好，选项C错误，D正确。
故选AD。
37．AD
【详解】
由静电平衡可知，球壳内部的电场强度处处为零，电势处处相等，因球带正电，则内部电势为正，球壳外的电势从A点沿x轴正向逐渐降低；若微粒带正电，则在OA之间微粒的电势能为正且不变，出离A点后电势能逐渐减小；若微粒带负电，则在OA之间微粒的电势能为负且不变，出离A点后电势能逐渐增加；
故选AD。
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