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2020-2021学年高一第一学期物理人教版2019必修第三册章节（4）静电的防止与利用
1.下列做法中,属于预防静电危害的是(??
)
A.静电喷漆
B.在烟道的中央装有静电除尘器
C.电视机上装有一条户外天线
D.运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖一条铁链在地上
2.如图所示，一导体放在一负电荷的电场中，导体与大地是绝缘的，为导体内部的两点，当导体处于静电平衡时，下列判断正确的是(
)
A.端电势高于端电势
B.点场强大于点场强
C.端外表面场强大于端外表面场强
D.若把端和端用导线连接，端电荷将中和
3.下列设备中利用了尖端放电原理的是(
)
A．避雷针
B．油罐车后面装一条拖地的铁链
C．飞机轮上装搭地线
D．静电除尘
4.如图所示，真空中O点存在一个带正电的点电荷Q，其附近有一个不带电的金属网罩W，网罩内部有一点P，之间距离为r.静电力常量记作k，下列判断正确的是(
)
A.金属网罩包含的自由电荷很少，静电感应后不能达成静电平衡
B.金属网罩对点电荷Q的作用力表现为斥力
C.金属网罩的左部电势较高，右部电势较低
D.金属网罩的感应电荷在P点产生的感应电场强度大小为
5.将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的固定金属空心球C内（不接触），另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图所示，则(
)
A.A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向
B.A的位置不变，B向右偏离竖直方向
C.A向左偏离竖直方向，B的位置不变
D.A和B的位置都不变
6.在高大的建筑物上安装避雷针的目的是(
)
A.通过尖端放电中和云层中的电荷
B.避免放电现象的发生
C.直接导走云层中的电荷
D.增加电荷在建筑物上的积累
7.请用学过的电学知识判断下列说法正确的是(
)
A.电工穿绝缘衣比穿屏蔽衣安全
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危险
8.下列做法中属于防止静电产生危害的是(
)
A.在高大的建筑物顶端装避雷针
B.小汽车上装有一根露在外面的小天线
C.在高大的烟囱中安装静电除尘器
D.汽车制造厂车间里进行静电喷漆
9.下图为静电除尘的原理示意图，A为金属管，B为金属丝．在B之间加上高电压，使B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获，使煤粉带负电，最终被吸附到A极上，因此排除的烟气就比较清洁了．有关静电除尘装置，下列说法正确的是（
）
A.金属管A应接高压电源的正极，金属丝B接负极
B.金属管A应接高压电源的负极，金属丝B接正极
C.C为烟气的排气口，D为进气口
D.以上说法都不对
10.随着人们生活水平的提高，各种家用电器日益走入我们的居家生活，而家用电器所产生的静电荷会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰．由于老年人的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素，因此老年人更容易受静电的影响．心血管系统本来就有各种病变的老年人，静电更会使病情加重．过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽．我们平时生活中就应当采取措施，有效防止静电，下列可行的是(
)
①室内要勤拖地、勤洒些水
②要勤洗澡、勤换衣服
③选择柔软、光滑的化纤类衣物
④尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具
A.①②③
B.①③④
C.①②④
D.②③④
11.每到夏季，南方各省纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电，下列说法正确的是(
)
①不宜使用无防雷措施或防雷措施不足的电器及水龙头
②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备
③使用带金属尖端的雨伞
④在旷野，应远离树木和电线杆
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
12.请用学过的电学知识判断下列说法正确的是(
)
A.维修高压电路的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危险
13.下列说法不正确的是(
)
A.避雷针避雷的原理是尖端放电能将云层中的电荷中和
B.为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形
C.验电器的金属杆上端固定一个金属球而不是做成针尖状，这是为了防止尖端放电
D.为了避免因尖端放电而损失电能，高压输电导线表面要尽量光滑
14.如图所示，A为空心金属球，B为金属球，将另一带正电的小球C从A球开口处放入A球中央，不接触A球，然后用手摸一下A球，再用手接触一下B球，再移走C球，则(
)
A.A球带负电，B球带正电
B.A球带负电，B球不带电
C.两球都带负电
D.两球都带正电
15.如图所示为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，图中三点的场强E和电势φ的关系是(
)
A.
B.
C.
D.
16.如图所示，真空中有相距为的两点放置着等量同种正点电荷，现在连线的中垂线上放一个不带电的导体棒，棒内有一点P（恰好落在中垂线上），且，已知静电力常量，当棒达到静电平衡后，求：
（1）两点电荷间的库仑力大小
（2）两点电荷在棒内P点产生的场强的大小
17.如图所示，一个原来不带电的半径为r的金属球放在绝缘支架上，其水平左侧放置一个电荷量为＋Q的点电荷，点电荷到金属球左端的距离为2r.
(1)求点电荷＋Q在金属球球心O点处产生的场强大小E.
(2)求金属球上感应电荷在球心O点处产生的场强大小E′，并说明方向．
18.如图所示，在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为和，它们相距L．如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r（）的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小________方向________．
19.产生静电时，电压往往高达上千上万伏，但却比较安全，这是因为静电具有________、________的特点．
参考答案
1.答案：D
解析：A.
用静电喷涂油漆属于静电的应用,故A错误;B.
在烟道的中央装有静电除尘器,用静电吸附粉尘属于静电的应用,故B错误;C.
在电视机上装有一条户外天线属于电磁波的接受,与静电现象无关,故C错误;D.
油罐中的汽油随车的振动摩擦起电,如果不及时的将这些静电倒走,一旦出现放电现象,就会发生爆炸事故,拖地铁链使油罐表面与大地相连,使油罐罐体中的电荷不断地中和,不致造成放电产生火花引起油罐爆炸,这是预防静电的危害,故D正确;故选:D。
2.答案：C
3.答案：A
解析：带电荷的云层靠近避雷针时，在避雷针尖端感应出与云层相反的静电，达到一定程度就向空中放电，中和云层中的电荷，利用了尖端放电原理，A符合题意；油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走，不是利用尖端放电原理，B不符合题意；给飞机轮上装搭地线，要把飞机与大地用电缆连接起来，为了把产生的静电导走，不是利用尖端放电原理，C不符合题意；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，不是利用尖端放电原理，D不符合题意
4.答案：D
解析：金属网罩在静电感应后一定能达成静电平衡，故A错误；由于静电感应，在金属网罩达到静电平衡后，靠近O处的负电荷受到的吸引力大于远离O处的正电荷受到的排斥力，所以金属网罩对点电荷Q的作用力表现为引力，故B错误；金属网罩达到静电平衡后，本身是一个等势体，各点的电势是相等的，故C错误；在金属网罩达到静电平衡后，内部的场强处处为0，所以感应电荷在P点产生的感应电场强度与点电荷在P点产生的电场强度大小相等，方向相反，所以根据库仑定律可知，感应电荷在P点产生的感应电场强度大小为，故D正确.
5.答案：B
解析：A在空心金属球内，由于静电感应，使得C的外表面带正电，相互吸引，所以B向右偏；C可以屏蔽外部电场，所以B的电荷及C的电荷对C的空腔无影响，所以A位置不变，B正确，ACD错误。
6.答案：A
解析：避雷针利用了尖端放电的原理，在发生雷电时，避雷针上产生的感应电荷通过尖端放电，中和了云层中的电荷，可以使建筑物免遭雷击，故A正确，BCD错误。
7.答案：B
解析：绝缘衣容易产生大量的静电，反而比较危险，A选项错误；汽油和塑料油桶会摩擦起电，因为塑料是绝缘材料，不能把电传走，所以塑料油桶内易产生火花导致塑料油桶爆炸，故B选项正确；小鸟停在单根高压输电线上时，加在小鸟两爪间的电势差非常小，小鸟不会被电死，C选项错误；打雷时，待在汽车里，汽车的金属外壳起到屏蔽的作用，木屋淋雨后会变成导体，所以待在汽车里比待在木屋里要安全，D选项错误。
8.答案：A
解析：当打雷的时候，由于静电的感应，在高大的建筑物顶端积累了很多的静电，容易导致雷击事故，所以在高大的建筑物顶端安装避雷针可以把雷电引入地下，保护建筑物的安全，属于静电防止，故A符合题意；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；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；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D不符合题意．所以选A.
9.答案：A
解析：ABD.管内接通静电高压时，管内存在强电场，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。所以金属管A应接高压电源的正极，金属丝B接负极，故A正确，BD错误。
C.由于煤粉被吸到A上后，在重力的作用下降向下运动，所以C不能做排气口。故C错误。
故选A。
10.答案：C
解析：室内要保持一定的湿度，室内要勤拖地、勤洒些水；要勤洗澡、勤换衣服，以消除人体表面积聚的静电荷．对于老年人，应选择柔软、光滑的棉纺织衣物，尽量不穿化纤类衣物，以使静电的危害减少到最低限度；尽量避免使用化纤地毯和以塑料为表面材料的家具，以防止摩擦起电．故C正确，ABD错误．
11.答案：B
解析：①雷雨天，雷电容易通过电线被引入用电器中，所以不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器，故①正确；
②③表面具有突出尖端的导体，在尖端处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带金属尖端的雨伞，易引发尖端放电造成人体伤害；远离金属门窗、建筑物外墙和带电设备，不使用带金属尖端的雨伞是为了防止尖端放电带来的危害，故②正确，③错误；
④由于潮湿的大树是导电的，为了防止尖端放电，不能躲在大树底下避雨，故④正确；
故正确的是①②④；
故选B。
12.答案：B
解析：A.绝缘衣在高电压下不但不能屏蔽高压电场对人体的损害，而且还可能被击穿，而穿金属衣不但可以起到屏蔽作用还不会被击穿，A错误；
B.由电学知识可知汽油桶用金属材料制作时可以及时将产生的静电导走，B正确；
C.小鸟站在高压输电线上，因为两爪之间电压为零，故小鸟不会被电死，C错误；
D.由静电屏蔽知识可知在汽车里更安全，故D错误；
故选B。
13.答案：B
解析：AB.避雷针利用尖端放电的原理来避雷，必须做成针状，不能做成球形，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，中和云层中的电荷，A正确，B错误；
C.验电器的金属杆上端固定一个金属球而不是做成针尖状，这是为了防止端放电，C正确；
D.高压输电线表面要尽量光滑，是为了避免因尖端放电而损失电能，D正确；
本题选不正确的，故选B。
14.答案：B
解析：当把C球放入A内部时，由于静电感应则A空腔内部带负电，外表面带正电，若用手摸一下A球，则A表面的正电荷被斥向大地，大地中的负电将被吸引到A，于是在A的内部形成电场，而外部没电场，故当再用手接触一下B球时，不会发生电荷的移动，即当再移走C球时，A球带负电，B球不带电，故选B.
15.答案：D
解析：将带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷．整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面．画出电场线的分布，根据电场线越密，场强越大，顺着电场线，电势降低，判断场强和电势的大小．
解：当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图．由于a处电场线较密，c处电场线较疏，b处场强为零，则.
根据顺着电场线方向电势降低，整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是.
故选D
16.答案：（1）
（2）
解析：(1)根据库仑定律，两点间的库仑力大小为：
代入数据得：
(2)由知，处电荷在P点产生场强，大小都是：
，
方向背离A或B，故P处外场强为：
；
方向过P背离O，由，
得
负号表示方向由P指向O；
17.答案：(1)设在O放置一检验电荷q，＋Q与q间的库仑力为
由场强定义得.
(2)由于静电平衡后，O点的合场强为0，所以感应电荷在O点处产生的场强与等大反向．，方向向左．
解析：
18.答案：；B指向A
解析：由于静电感应，球心O处合场强为零，即空心金属球上感应电荷产生的电场与点电荷A和B产生的电场大小相等方向相反。点电荷A在球心O处产生的电场大小为，方向由B指向A；点电荷B在球心O处产生的电场大小为，方向由B指向A；二者合电场大小为。方向由B指向A。所以球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为，方向由B指向A。
19.答案：高电压；电荷量小
解析：[1][2]．产生静电时，电压往往高达上千上万伏，但却比较安全，这是因为静电具有高电压、电荷量小的特点．

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