人教版物理必修3同步练习: 9.4 静电的防止与利用(能力提升)

作者UID:7319097

日期: 2024-11-22

同步测试

选择题

将一个不带电的空腔导体放入匀强电场中，达到静电平衡时，导体外部电场线分布如图所示。W为导体壳壁，A、B为空腔内两点。下列说法正确的是（）

A、导体壳壁W的外表面和内表面感应出等量的异种电荷

B、空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强为零

C、空腔内的电场强度为零

D、空腔内A点的电势高于B点的电势

静电喷涂是一种利用静电作用使雾化涂料微粒在高压电场作用下带上电荷，并吸附于带正电荷的被涂物的涂装技术，静电喷涂机的结构如图所示，规定大地的电势为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是

A、雾化涂料微粒可能带正电，也可能带负电

B、静电喷涂机喷口处的电势大于 $\text{[math]}$

C、工件表面处的电场强度小于喷口处的电场强度

D、工件与喷口之间的电场线与真空中等量异种点电荷之间的电场线完全相同

如图为烟囱中的静电除尘示意图。 $\text{[math]}$ 与烟囱金属管相连， $\text{[math]}$ 为金属丝， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分别表示烟囱两个通气口。在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之间加上高电压，电场很强的地方空气分子被电离为电子和正离子，煤粉俘获电子而带上负电，而后被吸附到带正电的电极上，因此排出的烟就比较清洁了。有关该除尘装置，下列说法正确的是（）

A、 $\text{[math]}$ 接高压电源负极， $\text{[math]}$ 接高压电源正极

B、煤粉等烟尘俘获电子后被吸在 $\text{[math]}$ 上

C、靠近 $\text{[math]}$ 处电场强度大， $\text{[math]}$ 附近空气被电离成正离子和电子

D、煤粉等烟尘在强大电场作用下被电离成电子和正离子，分别吸附在 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 上

下列关于教科书上的四幅插图，说法正确的是（）

A、图甲为静电除尘装置的示意图，带正电的尘埃被收集在极板 $\text{[math]}$ 上

B、图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走加油枪上的静电

C、图丙中摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电吸附

D、图丁的燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了电磁感应原理

某学校举行科学晚会，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内部固定着一根铁锯条 $\text{[math]}$ 左边 $\text{[math]}$ 和一块易拉罐 $\text{[math]}$ 金属 $\text{[math]}$ 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。当摇动起电机，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。关于这个“魔术”，下列说法正确的是（）

A、摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电屏蔽

B、摇动起电机时，金属片和铁锯条之间形成匀强电场

C、摇动起电机时，电极间形成强电场，带正电的烟尘飘向负极，带负电的烟尘飘向正极

D、摇动起电机时，铁锯条附近电场强度最大

生活科技上处处存在静电现象，有些是静电的应用，有些是要防止静电；下列关于静电防止与应用说法正确的是（）

A、印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害

B、静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关

C、在地毯中夹杂0.05～0.07mm的不锈钢丝导电纤维，是防止静电危害

D、小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针，是防止静电危害

如图所示，在原来不带电的空心金属球壳外面放置一个正点电荷，A、B、C三点分别位于球壳外部、球壳实体中和球壳空腔内。当球壳处于静电平衡状态时，下列说法正确的是（）

A、 A点的电场强度小于B点的电场强度

B、 B点的电势大于C点的电势

C、由于静电屏蔽，B点、C点的电场强度均等于零

D、由于静电感应，球壳内表面感应出电荷

如图所示是空气净化器内部结构的简化图，其中的负极针组件产生电晕，释放出大量电子，电子被空气中的氧分子捕捉，从而生成空气负离子。负离子能使空气中烟尘、病菌等微粒带电，进而使其吸附到集尘栅板上，达到净化空气的作用。下列说法正确的是（）

A、负极针组件产生电晕，利用了静电屏蔽的原理

B、为了更有效率地吸附尘埃，集尘栅板应带负电

C、负极针组件附近的电势较高

D、烟尘吸附到集尘栅板的过程中，电势能减少

下列关于电场的描述中，说法正确的是（）

A、电场强度 $\text{[math]}$ 、加速度 $\text{[math]}$ 这两个表达式，都是采用比值定义法

B、将头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场后，头发碎屑的分布情况就是电场线

C、元电荷是自然界中存在的最小电荷量，实质上就是电子和质子

D、超高压带电作业的工人穿戴的工作服，利用了静电屏蔽的原理

法拉第笼是一个由金属编织成的笼子，笼体与大地连通。如图为某次演示中体验者进入笼子后，关闭笼门，操作员通过放电杆将78763Ⅴ高压直流电靠近笼子，当放电杆尖端距笼体很近时，出现放电火花。放电杆靠近但未放电前关于法拉第笼，下列说法正确的是（）

A、笼子外表面电荷均匀分布

B、若将高压放电杆放在笼子里面，笼子外面的人也是安全的

C、笼子里面的人是安全的是因为感应电荷在笼子内部形成的场强处处为0

D、上述情景下，将某一带电物体放在笼子外的电势能大于放在笼子内的电势能

为了防止静电的危害，应尽快把产生的静电导走，下列措施中不是防止静电危害的是（）

A、油罐车后面装一条拖地的铁链

B、电工钳柄上套有绝缘胶套

C、飞机轮上装搭地线

D、印刷车间中保持适当的湿度

湖北武当山的主峰天柱峰屹立着一座光耀百里的金殿，全部为铜铸鎏金。雷雨交加时，金殿的屋顶常会出现盆大的火球，来回滚动。雨过天晴时，大殿金光灿灿，像被重新洗炼过一般，这就是人们所说的“雷火炼殿”。已知电场强度超过 $\text{[math]}$ 时，空气将被击穿发生放电。关于“雷火炼殿”，下列说法错误的是（）

A、带电乌云移到金殿上空时，乌云与金殿顶部之间会存在电势差

B、雷雨天气时，游客躲在殿内，可以降低被雷电击中的可能性

C、雷雨天气时，金殿屋顶上曲率半径越大的地方，空气越容易被击穿

D、近年来金殿安装了避雷针，“雷火炼殿”的奇观消失了

导体棒原来不带电，现将一个电荷量为 $\text{[math]}$ 的点电荷放在棒的中心轴线上，它距离导体棒的中心 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ，如图所示。静电力常量为 $\text{[math]}$ ，当导体棒达到静电平衡后，下列说法错误的是（）

A、棒上感应电荷只分布在其表面

B、棒左、右两端的电势相等

C、点电荷在 $\text{[math]}$ 点产生的电场强度为 $\text{[math]}$

D、棒上感应电荷在 $\text{[math]}$ 点产生的电场强度大小为 $\text{[math]}$

对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法正确的是（　　）

A、甲图中，该女生和带电的金属球带有异种性质的电荷

B、乙图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上

C、丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理

D、丁图中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣是为了更好地导电屏蔽

如图，长度为L的导体棒原来不带电，将带电量为q的正点电荷放在导体棒的中心轴线上距离棒左端R处，达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　）

A、导体棒左端带正电，右端带负电

B、导体棒左端电势高，右端电势低

C、导体棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场强度大小为 $\text{[math]}$

D、导体棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场强度方向向右

如图所示，一不带电的金属球壳 $\text{[math]}$ 放在绝缘支架上，现在 $\text{[math]}$ 的右侧放置一带负电、不计体积大小的小球 $\text{[math]}$ ，同样放在绝缘支架上(球壳 $\text{[math]}$ 的半径远小于两球间距)。M、N两点为 $\text{[math]}$ 球与球壳 $\text{[math]}$ 的球心 $\text{[math]}$ 连线上的两点，均在球壳内部，分别在球心 $\text{[math]}$ 的左、右两侧关于 $\text{[math]}$ 点对称，由于静电感应，球壳 $\text{[math]}$ 的左右两侧分别带上等量异种电荷。下列现象描述正确的是（）

A、感应电荷在 $\text{[math]}$ 点产生的电场强度向左

B、感应电荷在 $\text{[math]}$ 点产生的电场强度与 $\text{[math]}$ 点等大

C、 $\text{[math]}$ 点离带电小球 $\text{[math]}$ 较近，故 $\text{[math]}$ 点电势比 $\text{[math]}$ 点低

D、若将金属球壳 $\text{[math]}$ 的左侧接地，则球壳 $\text{[math]}$ 的左侧将带正电

如果天气干燥，晚上脱毛衣时，会听到“噼啪”的响声，还会看到电火花，有关这种现象下列说法正确的是（）

A、产生这种现象的原因是接触起电

B、产生这种现象的原因是摩擦起电

C、产生这种现象的原因是感应起电

D、产生这种现象的原因是摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体造成的

关于静电屏蔽，下列说法不正确的是（　　）

A、图甲中建筑物顶端的避雷针必须通过导线与大地保持良好接触

B、图乙中，为了实现屏蔽作用，金属网必须与大地保持良好接触

C、图丙中三条高压输电线上方的两条导线与大地相连，可把高压线屏蔽起来，免遭雷击

D、图丁中带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服，是为了屏蔽高压线周围的电场

如图所示，在超高压带电作业中，电工所穿的高压工作服内有编织的铜丝，这样做的目的是（）

A、铜丝编织的衣服不易拉破

B、铜丝电阻小，对人体起到保护作用

C、电工被铜丝衣服所包裹，使衣服内场强为零

D、电工被铜丝衣服所包裹，使衣服内电势为零

如图所示，将带正电荷Q的导体球丙靠近不带电的椭球形导体。若沿虚线将椭球形导体分成大小不同的甲、乙两部分，这两部分所带电荷量分别为Q_甲、Q_乙。下列关于电性和电荷量大小的比较正确的是（　　）

A、甲带负电，乙带正电， $\text{[math]}$

B、甲乙都带负电， $\text{[math]}$

C、甲带正电，乙带负电， $\text{[math]}$

D、甲带正电，乙带负电， $\text{[math]}$

一个带绝缘底座的空心金属球A带有 $\text{[math]}$ 的正电荷，其上端开有适当小孔，有绝缘柄的金属小球B带有 $\text{[math]}$ 的负电荷，使B球和A球内壁接触，如图所示，则A、B带电荷量分别为（　　）

A、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$

B、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$

C、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$

D、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$

下列做法错误的是（　　）

A、油罐车尾有一条铁链拖地

B、避雷针顶端要做成箭头状

C、印刷车间要保持空气干燥

D、飞机轮胎材料用导电橡胶

关于静电及其应用，下列说法正确的是（　　）

A、处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0

B、处于静电平衡状态的导体，其表面没有电荷

C、避雷针就是利用静电屏蔽实现了避免建筑物遭到雷击

D、超高压带电作业的工作服要用包含金属丝的织物制成，这是利用了尖端放电保证安全

如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支架支撑的金属导体，在它们的下部贴有金属箔片，起初它们不带电，C是用绝缘棒连接的带正电的小球，A、B、C均可自由移动，实验中把C移近导体A，关于实验现象和分析下列说法正确的是（　　）

A、 A上的金属箔片张开且带正电，B上的金属箔片不张开

B、 A上的金属箔片张开且带负电，B上的金属箔片不张开

C、 A上的金属箔片张开且带正电，B上的金属箔片张开且带负电

D、 A上的金属箔片张开且带负电，B上的金属箔片张开且带正电

某静电除尘装置的原理图如图所示。废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带电的尘埃（不计重力）仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则以下说法正确的是（）

A、尘埃带正电

B、尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度

C、尘埃在A点的电势能小于在B点的电势能

D、尘埃在迁移过程中做类平抛运动

一个内部含有空腔的矩形金属导体W放在静电场中，电场线如图所示，下列说法不正确的是（）

A、金属发生感应起电，左端A处的感应电荷为负电荷

B、金属表面是等势面，金属导体是等势体

C、金属内部被静电屏蔽，空腔C处的电场强度为0

D、金属处于静电平衡，金属内部的电子不受电场力作用，处于静止状态

模拟避雷针作用的实验装置如图所示，金属板M接高压电源的正极，金属板N接高压电源的负极。金属板N上有两个等高的金属柱A、B，A为尖头，B为圆头。逐渐升高电源电压，当电压达到一定数值时，可看到放电现象。下列说法正确的是（）

A、 A，B金属柱同时产生放电现象

B、 B金属柱先产生放电现象

C、先产生放电现象的可能是A金属柱，也可能是B金属柱

D、 A金属柱先产生放电现象

下列措施中不是利用静电作业的是（　　）

A、静电复印

B、静电除尘

C、静电喷涂

D、高楼顶端安装避雷针

多项选择题

如图所示为滚筒式静电分选器，由料斗A，导板B，导体滚筒C，刮板D，料槽E、F和电极G等部件组成。滚筒C和电极G分别接直流高压电源的正、负极，并令滚筒C接地，电源电压很高，足以使电极G附近的空气发生电离产生大量离子，电子会吸附在粉粒表面。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到达转动着的滚筒C，粉粒a具有良好的绝缘性，粉粒b具有良好的导电性能，则下列说法正确的是（）

如图所示，当人用手接触范德格拉夫起电机的金属球时，会出现头发竖起来的现象。下面关于这个过程的描述正确的是（　　）

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