物理必修 第三册4 静电的防止与利用课时练习

9.4 静电的防止与利用

一、单选题（本大题共12小题）

1.物理是来源于生活，最后应用服务于生活。下面请同学们根据学过的有关静电场的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，呆在汽车里比呆在木屋里要危险

【答案】B

【解析】
穿金属的衣服和待在汽车里时，可以对里面的人体起到静电屏蔽的作用，从而可以保护人的安全，由于塑料和油摩擦容易起电，用塑料的话，产生的静电不易泄漏，反而会造成危险。
本题考查了静电现象的利用和防止，根据静电屏蔽的知识解释在生活中的静电现象。
【解答】
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、鞋等，可以对人体起到静电屏蔽的作用，使人安全作业，故A错误；
B.因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，故B正确；
C.小鸟的两只脚之间的距离很小，所以小鸟的两只脚之间的电压也很小，所以不会对小鸟造成危害，故C错误；
D.一辆金属车身的汽车也是最好的避雷针，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下，故D错误。
故选B。  

2.关于静电的利用和防范，以下说法中正确的是

A. 没有安装避雷针的建筑物一定会被雷电击毁
B. 油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，避免产生电火花引起爆炸
C. 飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成，可防止静电积聚
D. 手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品，可防止麻醉药燃烧

【答案】B

【解析】
静电也就是生活中摩擦起电现象产生的，例如用塑料梳子梳头发，塑料梳子和头发之间就会发生摩擦起电现象．静电有的有利，有的有害，根据生活中的经验即可解题。
此题考查的是我们生活中经常出现的静电现象，要注意相应的原理。
【解答】
A、下雨时，一般会有雷电，如果在高大建筑物顶端装上避雷针，通过避雷针与大地相连，就能及时把电荷导入大地，从而避免建筑物被雷电击坏，如果没有安装会有危险，但对低矮的建筑不至于一定被雷电击毁，选项A说法错误；
B、油罐车在运动的过程中，由于里面的油在晃动，也会摩擦产生静电，后面拖一条铁链就可以以及时的把产生的静电导走，有利于消除静电，故B符合题意；
C、飞机上的着地轮装有搭地线或用导电橡胶做轮胎，是为了及时地把飞机在飞行过程中由于摩擦而产生的电荷通过导体而转移给大地，以免发生放电现象，保证飞机和乘客的安全，选项C说法错误；
D、绝缘性能良好的化纤制品的衣服不能及时把静电导入大地，容易造成手术事故，选项说法错误。
故选B。  

3.一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个带正电的点电荷，其电场分布是下列图中的     

A.  B.
C.  D.

【答案】B

【解析】
本题需要掌握住点电荷的电场的分布情况，同时还要注意金属球壳的静电感应的影响。

【解答】

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B正确，ACD错误。   
故选B。 

4.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

【答案】C

【解析】
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。  

5.小明想把自己的设想通过手机QQ发给自己的同桌好友，却发现光线暗淡了下来，手机信号也没有了，原来是汽车进入了隧道，小明想，手机信号消失，应该是隧道对电磁信号的屏蔽作用导致的，下面是小明一路上看到的窗外的一些情景，其中利用了电磁屏蔽的有   

A. 油罐车车尾下方拖着一根落地的软铁条
B. 很多高楼大厦楼顶上安装有金属材质的尖塔
C. 一些小轿车车顶装有接收收音机信号的天线
D. 高压输电线线塔上除了下面的三根较粗的输电线外，上方还有两根较细的电线

【答案】D

【解析】
本题考查的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．
本题考查的是关于静电的防止与应用，要求同学们理解并掌握静电的防止与应用中具体实例的原理．知道避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物物等避免雷击的装置．在高大建筑物顶端安装一根金属棒，用金属线与埋在地下的一块金属板连接起来，利用金属棒的尖端放电．
【解答】
A.油罐车车尾下方拖着一根落地的软铁条目的是将汽车与空气摩擦产生的静电导入大地，故A错误；                  
B.很多高楼大厦楼顶上安装有金属材质的尖塔利用了尖端放电的原理，故B错误；
C.一些小轿车车顶装有接收收音机信号的天线是为了接收信号，故C错误；
D.高压输电线上方还有两条导线，这两条导线的作用是它们与大地相连，形成稀疏的金属“网”，形成静电屏蔽，起到屏蔽外电场的作用，故D正确；
故选D。  

6.据新闻媒体报道：2018年8月31日下午，武汉工程职业技术学院一名大二学生骆某被雷击倒地，不幸身亡．这一事件告诫我们，防雷十分重要．在野外遇到电闪雷呜时，应当

A. 躲进小山洞 B. 躲在大树下
C. 撑着钢柄雨伞 D. 站在避雷针旁边

【答案】A

【解析】
野外遇到电闪雷鸣时，由于有很高的电压，容易使空气电离从而导电，所以可以伏在地表，或躲在小山洞，应尽量避免躲在高楼或大树下。应该尽量减低身体高度，即蹲下身子，抱住头部，要是开车躲在车里面最最安全。
掌握住一些生活常识本题即可求解。
【解答】
A.野外遇到电闪雷鸣时，由于有很高的电压，容易使空气电离从而导电，电流通过人体就会对人体造成伤害，甚至使人死亡，所以进入山洞是安全的，故A正确；
B.物体越高越容易与雷电接触，故不能躲在大树下，故B错误；
C.钢柄是导体，故易导电，对人体不安全，故C错误；
D.避雷针也是导体，且电流通过避雷针导入地下，所以靠近避雷针近也会对人体有危险，故D错误。
故选A。

7.关于静电的产生，下列说法正确的是

A. 摩擦起电的本质是通过摩擦，又产生了新的电荷，所以带电
B. 接触起电的本质是电荷在两个物体之间的移动
C. 带电体靠近导体或绝缘体都能发生明显的静电感应现象
D. 工人在高压线上工作时要穿上金属屏蔽服，是因为可以通过衣服导电使工作更方便

【答案】B

【解析】
摩擦起电的本质是通过摩擦，电荷发生了转移；接触起电的本质是电荷在两个物体之间的移动；绝缘体不能发生静电感应现象；金属屏蔽服是静电的防止。
本题考查起电的三种方式及静电感应，是在日常生活中值得注意的。
【解答】
A.摩擦起电的本质是通过摩擦，电荷发生了转移，失去电子的带正电荷，得到电子的带负电荷，故A错误；
B.接触起电的本质是电荷在两个物体之间的移动，故 B正确；
C.带电体靠近带有绝缘支架的导体能发生明显的静电感应现象，故C错误；
D.工人在高压线上工作时要穿上金属屏蔽服，是因为金属屏蔽服处于电场中，形成等势体，工人因此不会受到电场的干扰。故D错误；
故选B。  

8.物理是来源于生活，最后应用服务于生活．下面请同学们根据学过的有关静电场的知识判断下列说法正确的是

A. 超高压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. 天气越潮湿，越容易积累静电
D. 打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险

【答案】B

【解析】
本题考查了静电现象的利用和防止，根据静电屏蔽的知识解释在生活中的静电现象。

穿金属的衣服和待在汽车里时，可以对里面的人体起到静电屏蔽的作用，从而可以保护人的安全，由于塑料和油摩擦容易起电，用塑料的话，产生的静电不易泄漏，反而会造成危险。

【解答】

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、鞋等，可以对人体起到静电屏蔽的作用，使人安全作业，故A错误；

B.因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，故B正确；

C.天气越潮湿，越不容易积累静电，故 C错误；

D.一辆金属车身的汽车也是最好的避雷针，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下，故D错误。

故选B。

9.关于静电的产生，下列说法正确的是 

A. 摩擦起电的本质是通过摩擦，又产生了新的电荷，所以带电
B. 接触起电的本质是电荷在两个物体之间的移动
C. 带电体靠近导体或绝缘体都能发生明显的静电感应现象
D. 工人在高压线上工作时要穿上金属屏蔽服，是因为可以通过衣服导电使工作更方便

【答案】B

【解析】
摩擦起电的本质是通过摩擦，电荷发生了转移；接触起电的本质是电荷在两个物体之间的移动；绝缘体不能发生静电感应现象；金属屏蔽服是静电的防止。
本题考查起电的三种方式及静电感应，是在日常生活中值得注意的。
【解答】
A.摩擦起电的本质是通过摩擦，电荷发生了转移，失去电子的带正电荷，得到电子的带负电荷，故A错误；
B.接触起电的本质是电荷在两个物体之间的移动，故 B正确；
C.靠近绝缘体不能发生明显的静电感应现象，故C错误；
D.工人在高压线上工作时要穿上金属屏蔽服，是因为金属屏蔽服处于电场中，形成等势体，工人因此不会受到电场的干扰。故D错误；
故选B。  

10.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

【答案】A

【解析】
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。  

11.如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时，验电器的箔片不张开，金属网罩的感应电荷在网罩内部空间产生的电场场强为

A. 大小为E，方向水平向左 B. 大小为2E，方向水平向左
C. 大小为E，方向水平向右 D. 0

【答案】A

【解析】
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。
本题考查了静电屏蔽的原理，难度不大属于基础题。
【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，所以金属网罩的感应电荷在网罩内部空间产生的电场场强大小为E，方向水平向左，故A正确，BCD错误。
故选A。  

12.如图所示，原来不带电的金属球，现沿球直径的延长线上放置一个点电荷，球内直径上三点a、b、c，三点场强大小分别为、、三者相比

A. 最大 B. 最大 C. 最大 D.

【答案】D

【解析】解：静电平衡后，金属球上感应电荷产生的附加电场与点电荷产生的场强大小相等，方向相反，金属球内的合场强处处为零，所以a、b、c三点的场强是相等的，都是0。
故选：D。
本题静电感应问题，抓住静电平衡导体的特点是关键．常规题．要注意金属球内场强为零是指合场强为零．
 

二、简答题（本大题共3小题）

13.小明在加油站看到一条醒目的标语：“严禁用塑料桶装运汽油”请你说出这种规定的道理。

【答案】汽油是易燃物质，当用塑料桶装运汽油时，由于在运输过程中，汽油不断与桶壁摩擦，使塑料桶带电。又因塑料是绝缘物质，桶上的电荷不易传递与转移，从而使桶上的电荷越积越多。当桶上的电荷积累到一定程度时，就会发生放电现象，放电产生的火花会引燃汽油，造成火灾或烧伤事故。所以，加油站用醒目的标语提醒人们不要用塑料桶装运汽油，以免发生意外事故。

14.如图所示，在桌上放两摞书，把一块洁净的玻璃板垫起来，使玻璃板离开桌面，在宽的纸条上画出各种舞姿的人形，用剪刀把它们剪下来，放在玻璃板下面，然后用一块硬泡沫塑料在玻璃板上摩擦，就可以看到小纸人翩翩起舞了。请回答：

小纸人为什么会翩翩起舞？如果实验前用一根火柴把“跳舞区”烤一烤，实验效果更好，此现象说明了什么？
如果向“跳舞区”哈一口气，小纸人跳得就不活跃了，此现象说明了什么？
通过实验现象，找出一种防止静电的方法。

【答案】因为泡沫塑料摩擦玻璃板，会使玻璃板带电，带电玻璃板能吸引轻小的“小纸人”，由于玻璃板上的电荷量不断变化，小纸人受力不断变化使小纸人翩翩起舞。

用火柴烤一烤跳舞区，跳舞区的绝缘效果加强，电荷不易导走，故实验效果则更好。

向跳舞区哈气，跳舞区的绝缘效果明显下降，玻璃板带的电荷会被导走，电荷量减小，小纸人也就不活跃了。

该实验若用导线将玻璃板接地，则小纸人不再跳舞，因此要防止静电，可将产生静电的物体接地。

【解析】本题考查摩擦起电及静电现象。
利用摩擦起电的知识解释有关生活现象，记住原理，联系实际。
 

15.如图所示，无轨电车在行驶的过程中，由于车身颠簸，有可能使车顶上的电弓瞬间脱离电网线，这时可以观察到有电火花闪现。请说说电火花产生的原因。

【答案】解：电弓脱离电网线的瞬间电流减小，所产生的自感电动势很大，在电弓与电网线的空隙的空气被电离，从而产生电火花。
答：由于自感现象产生很大的感应电动势，从而产生电火花。

【解析】由导体自身电流变化，所产生的电磁感应现象为自感现象，导体中，电流突然减小，会产生很大的感应电动势，从而让空气电离，产生火花。
本题考查了自感现象。学习重点：了解自感现象及其产生的原因，会分析自感现象。