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9.4静电的防止与利用同步练习
梳理基础知识：
一、静电平衡
1.静电平衡状态
导体上处处无电荷定向移动的状态。
2.处于静电平衡状态的导体内部场强处处 。
3.处于静电平衡状态的导体表面上任一点场强方向与该点表面 。
二、尖端放电
1．处于静电平衡状态的导体，电荷只能分布在导体 。
2．尖端放电
3．惯性
三、静电屏蔽
1.工具 2.实质
3.应用
电学仪器和电子设备外面套有 罩
通信电缆版面包一层铅皮
高压带电作业人员穿 网衣
通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号
四、静电吸附
1.静电除尘 2.静电喷漆 3.静电复印
A组基础训练题
一、单选题
1．下图是一种新颖的“静电”绝缘纤维布制成的预防新型冠状病毒肺炎口罩面料构成示意图。其中熔喷层经驻极工艺，表面带有电荷，它能阻隔几微米的病毒，这种静电的阻隔作用属于（　　）
A．静电感应 B．摩擦起电 C．静电吸附 D．静电屏蔽
2．根据学过的电学知识，下列说法中正确的是（　　）
A．小轿车车尾的导电链是为了防止静电积聚
B．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形
C．用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙是利用了尖端放电
D．电视闭路线芯外常包有一层金属网与静电屏蔽无关
3．下列做法中，属于利用静电现象的是（ ）
A．在印染厂中保持适当的湿度
B．用复印机复印文件资料
C．油罐车后有一条拖在地上的铁链条
D．在地毯中夹杂长的不锈钢丝导电纤维
4．某研究性学习小组学习电学知识后对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服是用铜丝编织的，下列各同学的理由正确的是（　　）
A．甲认为铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织
B．乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用
C．丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度不为零，对人体起保护作用
D．丁认为铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用
5．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塑料比用金属好
C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D．打雷时，待在木屋里比待在汽车里要危险
6．如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点电场强度相等，且都不为零
B．A、B两点的电场强度不相等
C．感应电荷产生的附加电场的电场强度大小EA > EB
D．当开关S闭合后，A、B两点的电场强度不为零
二、多选题
7．下列说法中正确的是（　　）
A．静电除尘的原理是让灰尘带上电荷，然后在电场力的作用下，奔向并吸附到带有异种电荷的电极上
B．静电复印的原理是让油墨带上电荷，然后在电场力的作用下，奔向并吸附到带异种电荷的白纸上
C．静电喷涂的原理是让油漆带上电荷，然后在电场力的作用下，奔向并吸附到吸引油漆的工件上
D．静电复印中的硒鼓上字迹的像实际是曝光的地方
8．为了防止静电危害，应尽快把静电导走，下面的措施中为了防止静电危害的有 （　　）
A．油罐车后面装一条拖地铁链
B．电工钳柄上套有一绝缘套
C．飞机轮胎用导电橡胶制成
D．印染车间保持适当的湿度
9．关于教材《静电的防止与应用》中的四副插图，下列说法正确的是（　　）

A．图甲是静电释放器，给汽车加油前用手触摸一下，其目的是导走加油枪上的静电
B．图乙是避雷针，金属棒上感应的电荷通过放电中和云层的电荷，避免高楼被雷击
C．图丙是静电除尘器，带电粉尘被吸附到极板上，最后在重力作用下被收集
D．图丁是话筒线，其外围有金属网包裹，金属网的作用是强化线的硬度，避免折损
三、解答题
10．通过上网查询资料，回答问题：为什么加油站附近不允许使用手机？
11．空气湿度为什么会对静电影响很大？
12．研究性学习：通过各种途径了解与避雷针有关的知识。然后思考下列问题：
（1）在一定气候条件下会产生雷电现象。雷电产生的原因是什么？
（2）避雷针一般装在建筑物的什么位置？为什么？
（3）避雷针为什么要有一根导线和大地相连？
（4）在有雷电的天气，人们能否在大树下躲避风雨？为什么？
B能力提升训练题
一、单选题
1．在医疗手术中，麻醉剂乙醚在有静电的空间容易产生爆炸现象，为防止其爆炸，手术室地砖要用导电材料制成，医生、护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地，这样做是为了（ ）
A．防止漏电 B．除菌消毒 C．应用静电 D．消除静电
2．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（包含金属丝的织物制成）安全
B．高压起电机的带电导体做成球形，是为了使导体获得更高的电荷量
C．燃气灶点火器的放电电极做成了针形，是防止出现尖端放电现象
D．USB数据线线芯的外层包裹着一层铜丝网，是为了增强线缆的机械强度
3．如图所示为某带电导体四周的电场线分布，M、N是电场中两点，则（　　）
A．导体左侧带正电，右侧带负电 B．导体左侧的电荷分布密度大于右侧
C．M点的电场强度大于N点的电场强度 D．导体内部的P点场强为零
4．如图，一对带丝线支柱的导体M、N彼此接触，且均不带电。把带正电的物体P移近导体M。下列说法正确的是（　　）
A．若先把M、N分开，再移去P，则M带正电，N带负电
B．若先用手接触M，不移去P，则M不带电
C．若先用手接触M一次，移去手不移去P，则M带负电
D．若先用手接触M一次，依次移去手和P，则M和N都不带电
5．如图所示，原来不带电，长为l的导体棒水平放置，现将一个电荷量为（）的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，A、B分别为导体棒左右两端的一点，静电力常量为k。当棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　）
A．棒的两端都感应出负电荷
B．棒上感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度方向水平向右
C．棒上感应电荷在棒的中心O处产生的电场强度大小
D．若用一根导线将A、B相连，导线上会产生电流
二、多选题
6．下列说法中正确的是（　　）
A．静电除尘的原理是让灰尘带上电荷，然后在电场力的作用下，奔向并吸附到带有异种电荷的电极上
B．静电复印的原理是让油墨带上电荷，然后在电场力的作用下，奔向并吸附到带异种电荷的白纸上
C．静电喷涂的原理是让油漆带上电荷，然后在电场力的作用下，奔向并吸附到吸引油漆的工件上
D．静电复印中的硒鼓上字迹的像实际是曝光的地方
7．滚筒式静电分选器由料斗A、导板B、导体滚筒C、刮板D、料槽E、F和放电针G等部件组成，C与G分别接于直流高压电源的正、负极上，并令C接地。如图所示，电源电压很高，足以使放电针G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a、b的混合物从料斗A下落，沿导板B到达转动的滚筒C上，粉粒a具有良好的导电性，粉粒b具有良好的绝缘性。下列说法正确的是（　　）
A．粉粒a落入料槽F，粉粒b落入料槽E
B．粉粒b落入料槽F，粉粒a落入料槽E
C．若滚筒C不接地而放电针G接地，从工作原理上看，这是不允许的
D．若滚筒C不接地而放电针G接地，从工作实用角度看，这是不允许的
8．如图所示，将一个带正电的小球Q放在本身不带电的导体AB靠近A端一侧，由于静电感应，导体的A、B两端分别出现负、正感应电荷。则以下说法正确的是（　　）
A．A端接一下地，导体将带正电荷
B．A端接一下地，导体将带负电荷
C．导体内部电场强度为0
D．导体上的感应电荷在导体内部产生的电场强度为0
9．如图是滚筒式静电分选器的原理图，导体滚筒C和放电针G分别接于直流电源的正、负板，并令C接地。放电针G与滚筒C间施加高压并电离空气，颗粒经过电离空气后都带上电荷。颗粒直接掉落在F盘，颗粒被刮板D刮落到E盘。下列说法正确的是（　　）
A．两种颗粒都具有良好的导电性
B．两种颗粒都具有良好的绝缘性
C．在分选过程中，两种颗粒都带负电
D．对调G、C间的极性，分离器仍能正常工作
三、填空题
10．为了消除和利用烟气中的煤粉，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，且A要接地。A、B间有很强的电场，距B越近电场 （填“越强”或“越弱”），因此，B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，正离子跑到B上得到电子又变成空气分子，电子在奔向A的过程中遇到烟气中的煤粉并附着在煤粉上，使其带负电，吸附到 （填“A”或“B”）上，这样排出的烟就变清洁了。
四、解答题
11．如图在静电计B上装一个几乎封闭的空心金属球C（仅在上端开有小孔），D是带有绝缘柄的带正电的小球，仅仅将小球D靠近C。

(1)静电计的指针会张开吗？如果会张开，定性地画出静电计上的电荷分布；
(2)将D迅速地与C的内表面接触和C的外表面接触，指针都会张开吗？画出这种情况下静电计上的电荷分布；
(3)如果先用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近，会看到什么现象？
12．如图所示，当一个带电体靠近不带电导体时，由于导体内的自由电子受到静电力的作用，将向着与电场相反的方向定向移动，从而使导体两端出现等量异种电荷，这就是前面学习的静电感应现象。
（1）这种定向移动是无休止的吗？
（2）电荷的移动对导体内部的电场有影响吗？
梳理基础知识答案：
一、静电平衡
2. 为零。
3. 垂直。
二、
外表面上。
三、静电屏蔽
3.应用
金属 金属 弱
A组基础训练题
1．C
【详解】静电能吸引轻小物体，含有病毒的飞沫靠近熔喷层时会被静电吸附在表面无法通过，从而起到隔离病毒的作用，这种静电的阻隔作用属于静电吸附；
故选C。
2．A
【详解】A．车尾的导电链，可以及时导走由摩擦产生的大量静电，是为了防止静电积聚，故A正确；
B．避雷针是利用了静电的尖端放电制作的，故避雷针必须做成针状，不能做成球形，故B错误；
C．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，故C错误；
D．电视闭路线芯外常包有一层金属网是利用了金属对内部的静电屏蔽作用，故D错误。
故选A。
3．B
【详解】A．在印染厂中保持适当的湿度，目的是及时导走所产生的静电，防止在生产过程中产生的静电对布的印染产生影响，属于静电危害的防治，故A不符合题意；
B．复印机复印文件资料，是利用静电产生的异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电的应用，故B符合题意；
C．油罐车在运动的过程中，罐中的油会晃动，会因摩擦产生静电，铁链可以及时把产生的静电导走，属于静电危害的防治，故C不符合题意；
D．在地毯中夹杂导电纤维，同样是为了导走摩擦产生的静电，故D不符合题意。
故选B。
4．B
【详解】屏蔽服的作用是在穿用后，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，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用。
故选B。
5．D
【详解】A．电工穿金属衣可以起到静电屏蔽的作用，则穿金属衣比穿绝缘衣安全，故A错误；
B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好，因为金属可以把油与筒壁摩擦产生静电导向大地，故B错误；
C．小鸟停在单根高压输电线上因两脚间的电势差很小，则不会被电死，故C错误；
D．打雷时，待在木屋里比待在汽车里要危险，因木屋不导电，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】AB．导体处于静电平衡状态，导体是一个等势体，导体内部场强处处为零，A、B两点电场强度都为零，AB错误；
C．在导体内部，感应电荷产生的附加电场与正电荷在同一点产生的场强等值反向，正电荷在A点产生的场强较大，故
EA > EB
C正确；
D．当电键S闭合时，电子从大地沿导线向导体移动，导体依然是一个等势体，导体内部场强处处为零，D错误。
故选C。
7．ABC
【详解】A．灰尘很容易吸附电子，静电除尘的原理就是吸附负电荷的灰尘在电场力作用下被吸附到带正电荷的圆筒上，故A正确；
BCD．静电复印和静电喷涂是分别使油墨和油漆带电，在电场力作用下吸附到带异种电荷的预期部位；静电复印曝光时，在光学系统作用下，将原稿图像投射到感光片，并使其形成静电潜像的过程，曝光时，感光片亮区光导体导通，表面电荷迅速消失（亮衰），暗区光导体绝缘，表面电荷基本保持（不变）。故BC正确，D错误。
故选ABC。
8．ACD
【详解】A．油罐车在运输过程中，油与油罐桶壁不断的相互摩擦起电，从而产生大量的静电，通过后面装一条拖地的铁链，及时将静电导走，防止静电危害，故A正确；
B．电工钳柄上套有绝缘胶套，在带电操作时，防止触电，所以不是防止静电危害的，故B错误；
C．飞机在飞行时，飞机与空气摩擦产生大量的静电，所以飞机起落架上轮胎用导电橡胶制成，将静电及时导走，防止静电危害，故C正确；
D．印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，由于有一定的湿度，能及时将产生的静电导走，防止静电危害，故D正确。
故选ACD。
9．BC
【详解】A．图甲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，故A错误；
B．带电云层靠近建筑物时，避雷针会产生感应电荷，尖端放电，逐渐中和云层中的电荷，同时将云层中的电荷通过导线导入大地，使建筑物避免遭到雷击，故B正确；
C．图丙是静电除尘器，带电粉尘被吸附到极板上，最后在重力作用下被收集，故C正确；
D．金属网能产生静电屏蔽作用，两条优质的话筒线外面包裹着金属网应用了静电屏蔽的原理，故D错误。
故选BC。
10．见解析
【详解】因为如果车主在加油站使用手机，可能就会使手机里面发生比较微弱的放电现象，这时产生出的电火花，再加上此时加油站旁边空气里的汽油浓度达到一定值，当和电火花混合在一起，会产生燃烧或爆炸，所以这就是为什么不可以在加油站里使用手机的原因。
11．见解析
【详解】静电，就是一种处于静止状态的电荷或者说不流动的电荷。当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电。湿度大的物体或空气容易导电，电荷会被导走，自然就不会有多的电荷积累在湿度大的物体上或空气中，更不会产生高压放电，所以湿度越大，静电越少，湿度越小，静电越容易积累的多。因此空气湿度对静电的影响很大。
12．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析；（4）见解析
【详解】（1）地面的热空气携带着大量的水气不断上升到天空，形成大块大块的积雨云。积雨云的不同部位聚集着正负两种电荷，这时地面因受到近地面积雨云中的电荷感应，也带上了与云底不同的电荷，我们知道，不同的电荷是会相互吸引的，但是空气的导电性能很差，它阻挡着正负两种电荷的会合，当云层里的电荷越聚越多，达到一定强度时，就会把阻挡它们会合的空气层击穿，打开一条狭窄的通道，强行会合，由于云中的电流很强，通道上的空气就会被烧得炽热，温度比太阳表面还要高好几倍，所以会发出耀眼的白光，这就是闪电。
（2）避雷针一般装在建筑物的顶端。为了保护建筑物等避免雷击，人们在建筑物上安装了避雷针。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，使云层所积的电和地上的电逐渐中和，从而不会引发事故。
（3）避雷针要有一根导线和大地相连，用来导走多余的电荷。
（4）雷雨天气不能在大树下避雨，因为树比较高，而且树上带有水，树木就成了导体，容易将雷电引下来，人在树下避雨就可能会触电。
B组能力提升训练题答案
1．D
【详解】静电会产生火花、热量，麻醉剂为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸，良好接地，目的是消除静电。
故选D。
2．B
【详解】A．电工穿金属衣能对静电起到屏蔽作用，防止静电对人体的危害，比绝缘衣更安全，故A错误；
B．高压起电机的带电导体做成球形，是为了防止导体出现尖端放电，从而使导体获得更高的电荷量，故B正确；
C．燃气灶点火器的放电电极做成了针形，是为了使它出现尖端放电现象，故C错误；
D．USB数据线线芯的外层包裹着一层铜丝网，可以对外部信号起到屏蔽作用，防止外部信号的干扰，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】A．由电场线分布可知，导体左右两侧均带正电，故A错误；
B．右侧电场线分布较密集，可知导体电荷分布密度左侧小于右侧，故B错误；
C．因N点电场线较M点密集，则N点的电场强度大于M点的电场强度，故C错误；
D．导体处于静电平衡状态，所以内部场强为零，故D正确。
故选D。
4．C
【详解】A．把带正电的物体P移近彼此接触且均不带电的导体M、N，由于电荷间的相互作用，导体中的自由负电荷便被P吸引，使导体M带负电，导体N带正电，因此若先把M、N分开，再移去P，则M仍带负电，N带正电，A错误；
B．若先用手接触M，则人体与导体M组成一个导体，不移去P，则M仍带负电，B错误；
C．若先用手接触M一次，此时人体带正电，移去手不移去P，则M带负电，C正确；
D．若先用手接触M一次，此时人体带正电，依次移去手和P，则M和N都带负电，D错误。
故选C。
5．C
【详解】A．由静电感应可知，棒左端感应出负电荷，右端感应出正电荷，故A错误；
BC．q在棒中心O处产生的电场方向向右，根据平衡关系可知，棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场方向向左，大小相同，为
故C正确，B错误；
D．导体棒是等势体，左右端电势相等，若用一根导线将A、B相连，导线上不会产生电流，故D错误。
故选C。
6．ABC
【详解】A．灰尘很容易吸附电子，静电除尘的原理就是吸附负电荷的灰尘在电场力作用下被吸附到带正电荷的圆筒上，故A正确；
BCD．静电复印和静电喷涂是分别使油墨和油漆带电，在电场力作用下吸附到带异种电荷的预期部位；静电复印曝光时，在光学系统作用下，将原稿图像投射到感光片，并使其形成静电潜像的过程，曝光时，感光片亮区光导体导通，表面电荷迅速消失（亮衰），暗区光导体绝缘，表面电荷基本保持（不变）。故BC正确，D错误。
故选ABC。
7．AD
【详解】AB．因为C和G分别接在高压电源的正、负极上，放电针G附近形成很强的电场，使放电针G附近的空气电离而产生大量离子，其中的负离子在奔向正极C的过程中被吸附到粉粒a、b上，a、b因吸附负离子而带负电，被吸引到带正电的滚筒C上，因a具有良好的导电性，a所带电荷被C上的正电荷中和并最终带上和C相同的电荷而被C排斥，落入料槽F，粉粒b因具有良好的绝缘性，所带负电荷而被不会被中和，和C相互吸引，被吸引到滚筒C上，直到D处被刮板刮落而落入料槽E中，故A正确，B错误；
CD．若滚筒C不接地而放电针G接地，同样能使放电针附近空气电离，从工作原理上看是允许的，但滚筒C不接地具有高压，不安全，从工业实用角度看，这是不允许的，故C错误，故D正确。
故选AD。
8．BC
【详解】AB．达到静电平衡状态以后，A处带负电荷，B处带正电荷，当A端接一下地，会使大地的电子流入导体，导体B处电荷被中和，则导体将带负电，故A错误，B正确；
CD．导体在带正电的小球附近时，导体上的自由电子会向金属棒的左边运动，金属棒的右端因少了多余的电子而带正电，左端因多余电子而带负电，到达静电平衡状态以后，导体上感应电荷在导体中产生的电场强度跟靠近的带正电小球在导体中产生的电场强度的合场强为零，故导体内部的电场强度处处为0，导体上的感应电荷在导体内部产生的电场强度不为0，故C正确，D错误。
故选BC。
9．CD
【详解】C．由于C接正极，G接负极，则C上会有正电荷，放电针G周围形成很强的电场，使放电针G附近的空气电离而产生大量的电子和带正电的粒子，在电场力作用下，大量的电子或负离子被喷射到颗粒上，两种颗粒均带负电，C正确；
AB．带负电的b颗粒因具有良好的导电性所以在与带正电的滚筒C接触后，其上的负电被滚筒C上的正电中和，然后带上正电，根据同种电荷相互排斥及重力作用下落于，带负电的a颗粒由于绝缘性，其所带负电不容易传给滚筒C，在滚筒C的静电吸引力作用下，附着于滚筒C的表面并随滚筒C转动，最后由刮板将其刮入E盘中，AB错误。
D．对调G、C间的极性，原理不变，两颗粒均带正电，导电性好的b颗粒还是落在F盘中，绝缘性好的a颗粒被刮入E盘中，分离器仍能正常工作，D正确。
故选CD。
10． 越强 A
【详解】[1][2]A、B间有很强的电场，距B越近电场越强，因此，B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，正离子跑到B上得到电子又变成空气分子，电子在奔向A的过程中遇到烟气中的煤粉并附着在煤粉上，使其带负电，因A带正电，则带负电的煤粉就被吸附到A上，这样排出的烟就变清洁了。
11．(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】（1）会张开，将小球D靠近C，由于静电感应，金属球C的外表面将带负电，静电计的指针将带正电；如图1所示
（2）不论是将D迅速地与C的内表面接触，还是和C的外表面接触，根据静电平衡状态的特点，净电荷都会分布于导体的外表面，所以D中的电荷将会转移到静电计上，所以静电计的指针都会张开；电荷分布如图2所示
（3）由于静电屏蔽，静电计上将不带电，所以指针不会张开。
12．（1）不是，当内部电场强度为0时，自由电子的定向移动停止；（2）有
【详解】（1）不是，当内部电场强度为0时，自由电子的定向移动停止；
（2）有，感应电荷产生的电场抵消导体内部电场。
答案第1页，共2页
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