資源簡介

第4節　靜電的防止與利用(強基課——逐點理清物理觀念)
課標要求 層級達標
了解生產生活中關于靜電的利用與防護。 學考 層級 1.知道什么是靜電平衡狀態,能說出靜電平衡狀態下的導體特點。 2.知道導體上電荷的分布特征,了解尖端放電﹑靜電屏蔽現象及其成因。
選考 層級 會根據靜電平衡條件求解感應電荷產生的電場強度。
逐點清(一)　靜電平衡
[多維度理解]
1.靜電平衡:導體內的自由電子不再發生　　　　　的狀態。
2.處于靜電平衡狀態的導體,其內部的電場強度處處為　　　。
[微點撥]
(1)處于靜電平衡狀態的導體內部場強為0的本質是外電場E0和感應電荷產生的電場E'的合場強為0,即E0=-E'。
(2)孤立的帶電導體處于靜電平衡狀態,內部場強為0的本質是分布在導體外表面的電荷在導體內部的合場強為0。
(3)處于靜電平衡狀態的導體,其外表面任一點的場強方向跟該點的表面垂直。
[全方位練明]
1.(2025·河北衡水檢測)矩形金屬導體處于正點電荷Q產生的電場中,靜電平衡時感應電荷產生的電場在導體內的電場線分布情況正確的是 (　　)
2.(2024·河南許昌期末)物理課上,老師將一不帶電的金屬球殼用絕緣支架固定,球殼橫截面如圖所示,球心為O,A是球內位于球心左側一點。當老師把跟絲綢摩擦過的玻璃棒緩慢靠近金屬球殼但未接觸的過程中,下列說法正確的是 (　　)
A.整個球殼將帶上正電
B.A點的電場強度逐漸增大
C.球殼上的感應電荷在A點產生的電場強度逐漸增大
D.沿過A的虛線將球殼分為左、右兩部分,則左側球殼的帶電量小于右側球殼的帶電量
3.如圖所示,空心金屬球殼上所帶電荷量為+Q,關于O、M兩點電場強度EO、EM的說法中正確的是 (　　)
A.EO≠0　EM=0
B.EO=0　EM≠0
C.EO=0　EM=0
D.EO≠0　EM≠0
逐點清(二)　靜電的利用
[多維度理解]
一、尖端放電
1.空氣的電離:在一定條件下,導體尖端電荷的　　　　很大,導體尖端周圍的強電場使空氣中殘留的帶電粒子發生劇烈運動,并與空氣分子碰撞從而使空氣分子中的正負電荷　　　　的現象。
2.尖端放電:所帶電荷與導體尖端的電荷符號相反的粒子,由于被　　　　而與尖端上的電荷　　　　,相當于導體從尖端　　　　　　的現象。
3.尖端放電的應用與防止
(1)應用:　　　　是利用尖端放電避免雷擊的一種設施。
(2)防止:高壓設備中導體的表面盡量　　　　會減少電能的損失。
二、靜電屏蔽
1.靜電屏蔽:靜電平衡時,空腔導體內表面沒有電荷,導體殼內空腔里的電場強度處處為　　　。外電場對殼內的儀器不會產生影響,金屬殼的這種作用叫作　　　　　　。
2.靜電屏蔽的應用:電學儀器外面有金屬殼;野外高壓輸電線上方還有兩條導線與大地相連。
三、靜電吸附
1.靜電吸附:在電場中,帶電粒子受到　　　　的作用,向著電極運動,最后被吸附在電極上的現象。
2.靜電除塵:當空氣中的塵埃帶電時,在靜電力作用下,塵埃到達電極而被收集起來的過程。
3.靜電噴漆:接負高壓的涂料霧化器噴出的油漆微粒帶負電,在靜電力作用下,這些微粒向著作為　　　　的工件運動,并沉積在工件的表面。
4.靜電復印:復印機應用了　　　　　　的原理,復印機的有機光導體鼓表面涂覆有機光導體(OPC),沒有光照時,OPC是　　　　,受光照時變成導體。
[全方位練明]
1.下列說法不正確的是 (　　)
A.避雷針避雷的原理是尖端放電能將云層中的電荷中和
B.為了美觀,通常把避雷針頂端設計成球形
C.驗電器的金屬桿上端固定一個金屬球而不是做成針尖狀,這是為了防止尖端放電
D.為了避免因尖端放電而損失電能,高壓輸電導線表面要盡量光滑
2.(多選)如圖所示,用起電機使金屬鳥籠帶電,站在金屬架上的鳥安然無恙,其原因是 (　　)
A.鳥的腳爪與金屬架絕緣
B.起電機使鳥籠帶電,鳥籠的電場強度不會很高
C.鳥籠內部場強為零,電荷分布在鳥籠的外表面
D.金屬鳥籠起靜電屏蔽的作用
3.(選自魯科版教材課后練習)(多選)靜電除塵器除塵原理如圖所示。塵埃在電場中通過某種機制帶電,在靜電力的作用下向收塵極遷移并沉積,以達到除塵目的。下列表述正確的是 (　　)
A.帶電塵埃帶正電荷
B.電場方向由收塵極指向電暈極
C.帶電塵埃所受靜電力的方向與電場方向相同
D.在同一位置,帶電荷量越多的塵埃所受靜電力越大
第4節　靜電的防止與利用
逐點清(一)
[多維度理解]
1.定向移動　2.0
[全方位練明]
1.選A　導體處于靜電平衡狀態時,導體內部電場強度處處為0,感應電荷在導體內部某處產生的電場強度與場源電荷Q在此處產生的電場強度大小相等、方向相反,故A正確,B、C、D錯誤。
2.選C　絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電,靠近A點,則球殼左側帶負電、右側帶正電,整體仍顯示電中性,不帶電,故A錯誤;玻璃棒緩慢靠近A點,玻璃棒在A點產生的場強增大,由于感應電荷產生的場強和原場強等大反向,故球殼上的感應電荷在A點產生的電場強度逐漸增大,球殼內部形成靜電屏蔽,內部場強處處為零,A點的電場強度一直為零,故B錯誤,C正確;因為整體顯示電中性,正電荷與負電荷數量相等,無論怎樣將球殼分開,兩部分的帶電量始終相同,故D錯誤。
3.選C　靜電平衡狀態中的導體內部電場強度處處為零。故C正確。
逐點清(二)
[多維度理解]
一、1.密度　分離　2.吸引　中和　失去電荷　3.(1)避雷針
(2)光滑
二、1.0　靜電屏蔽
三、1.靜電力　3.正極　4.靜電吸附　絕緣體
[全方位練明]
1.選B　避雷針利用尖端放電的原理來避雷,必須做成針狀,不能做成球形,帶電云層靠近建筑物時,避雷針上產生的感應電荷會通過針尖放電,中和云層中的電荷,A正確,B錯誤;驗電器的金屬桿上端固定一個金屬球而不是做成針尖狀,這是為了防止尖端放電,C正確;高壓輸電導線表面要盡量光滑,這樣可以避免因尖端放電而損失電能,D正確。
2.選CD　起電機使金屬鳥籠帶電,金屬鳥籠起靜電屏蔽的作用,鳥籠內部場強為零,電荷分布在鳥籠的外表面,所以站在金屬架上的鳥安然無恙,故選C、D。
3.選BD　由題圖可知,電暈極為負極,收塵極為正極,帶電塵埃必帶負電荷,電場方向由收塵極指向電暈極,帶電塵埃受到的靜電力方向與電場方向相反,A、C錯誤,B正確;在同一位置,電場強度大小相同,帶電荷量越多的塵埃所受靜電力越大,故D正確。
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靜電的防止與利用
(強基課——逐點理清物理觀念)
第 4 節
課標要求 層級達標 了解生產生活中關于靜電的利用與防護。 學考 層級 1.知道什么是靜電平衡狀態，能說出靜電平衡狀態下的導體特點。
2.知道導體上電荷的分布特征，了解尖端放電﹑靜電屏蔽現象及其成因。
選考 層級 會根據靜電平衡條件求解感應電荷產生的電場強度。
1
逐點清(一)　靜電平衡
2
逐點清(二)　靜電的利用
CONTENTS
目錄
3
課時跟蹤檢測
逐點清(一)　靜電平衡
1.靜電平衡:導體內的自由電子不再發生__________的狀態。
2.處于靜電平衡狀態的導體，其內部的電場強度處處為_____。
多維度理解
定向移動
0
[微點撥]
(1)處于靜電平衡狀態的導體內部場強為0的本質是外電場E0和感應電荷產生的電場E'的合場強為0，即E0=-E'。
(2)孤立的帶電導體處于靜電平衡狀態，內部場強為0的本質是分布在導體外表面的電荷在導體內部的合場強為0。
(3)處于靜電平衡狀態的導體，其外表面任一點的場強方向跟該點的表面垂直。
1.(2025·河北衡水檢測)矩形金屬導體處于正點電荷Q產生的電場中，靜電平衡時感應電荷產生的電場在導體內的電場線分布情況正確的是 (　　)
全方位練明
√
解析:導體處于靜電平衡狀態時，導體內部電場強度處處為0，感應電荷在導體內部某處產生的電場強度與場源電荷Q在此處產生的電場強度大小相等、方向相反，故A正確，B、C、D錯誤。
2.(2024·河南許昌期末)物理課上，老師將一不帶電的金屬球殼用絕緣支架固定，球殼橫截面如圖所示，球心為O，A是球內位于球心左側一點。當老師把跟絲綢摩擦過的玻璃棒緩慢靠近金屬球殼但未接觸的過程中，下列說法正確的是 (　　)
A.整個球殼將帶上正電
B.A點的電場強度逐漸增大
C.球殼上的感應電荷在A點產生的電場強度逐漸增大
D.沿過A的虛線將球殼分為左、右兩部分，則左側球殼的帶電量小于右側球殼的帶電量
√
解析:絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，靠近A點，則球殼左側帶負電、右側帶正電，整體仍顯示電中性，不帶電，故A錯誤;玻璃棒緩慢靠近A點，玻璃棒在A點產生的場強增大，由于感應電荷產生的場強和原場強等大反向，故球殼上的感應電荷在A點產生的電場強度逐漸增大，球殼內部形成靜電屏蔽，內部場強處處為零，A點的電場強度一直為零，故B錯誤，C正確;因為整體顯示電中性，正電荷與負電荷數量相等，無論怎樣將球殼分開，兩部分的帶電量始終相同，故D錯誤。
3.如圖所示，空心金屬球殼上所帶電荷量為+Q，關于O、M兩點電場強度EO、EM的說法中正確的是 (　　)
A.EO≠0　EM=0　　　　 B.EO=0　EM≠0
C.EO=0　EM=0 D.EO≠0　EM≠0
解析:靜電平衡狀態中的導體內部電場強度
處處為零。故C正確。
√
逐點清(二)　靜電的利用
一、尖端放電
1.空氣的電離:在一定條件下，導體尖端電荷的_____很大，導體尖端周圍的強電場使空氣中殘留的帶電粒子發生劇烈運動，并與空氣分子碰撞從而使空氣分子中的正負電荷_____的現象。
多維度理解
密度
分離
2.尖端放電:所帶電荷與導體尖端的電荷符號相反的粒子，由于被_____而與尖端上的電荷_____ ，相當于導體從尖端__________的現象。
3.尖端放電的應用與防止
(1)應用: _____是利用尖端放電避免雷擊的一種設施。
(2)防止:高壓設備中導體的表面盡量_____會減少電能的損失。
吸引
中和
失去電荷
避雷針
光滑
二、靜電屏蔽
1.靜電屏蔽:靜電平衡時，空腔導體內表面沒有電荷，導體殼內空腔里的電場強度處處為_____ 。外電場對殼內的儀器不會產生影響，金屬殼的這種作用叫作__________ 。
2.靜電屏蔽的應用:電學儀器外面有金屬殼;野外高壓輸電線上方還有兩條導線與大地相連。
0
靜電屏蔽
三、靜電吸附
1.靜電吸附:在電場中，帶電粒子受到______的作用，向著電極運動，最后被吸附在電極上的現象。
2.靜電除塵:當空氣中的塵埃帶電時，在靜電力作用下，塵埃到達電極而被收集起來的過程。
靜電力
3.靜電噴漆:接負高壓的涂料霧化器噴出的油漆微粒帶負電，在靜電力作用下，這些微粒向著作為_______的工件運動，并沉積在工件的表面。
4.靜電復印:復印機應用了_________的原理，復印機的有機光導體鼓表面涂覆有機光導體(OPC)，沒有光照時，OPC是_______ ，受光照時變成導體。
正極
靜電吸附
絕緣體
1.下列說法不正確的是 (　　)
A.避雷針避雷的原理是尖端放電能將云層中的電荷中和
B.為了美觀，通常把避雷針頂端設計成球形
C.驗電器的金屬桿上端固定一個金屬球而不是做成針尖狀，這是為了防止尖端放電
D.為了避免因尖端放電而損失電能，高壓輸電導線表面要盡量光滑
全方位練明
√
解析:避雷針利用尖端放電的原理來避雷，必須做成針狀，不能做成球形，帶電云層靠近建筑物時，避雷針上產生的感應電荷會通過針尖放電，中和云層中的電荷，A正確，B錯誤;驗電器的金屬桿上端固定一個金屬球而不是做成針尖狀，這是為了防止尖端放電，C正確;高壓輸電導線表面要盡量光滑，這樣可以避免因尖端放電而損失電能，D正確。
2.(多選)如圖所示，用起電機使金屬鳥籠帶電，站在金屬架上的鳥安然無恙，其原因是 (　　)
A.鳥的腳爪與金屬架絕緣
B.起電機使鳥籠帶電，鳥籠的電場強度不會很高
C.鳥籠內部場強為零，電荷分布在鳥籠的外表面
D.金屬鳥籠起靜電屏蔽的作用
√
√
解析:起電機使金屬鳥籠帶電，金屬鳥籠起靜電屏蔽的作用，鳥籠內部場強為零，電荷分布在鳥籠的外表面，所以站在金屬架上的鳥安然無恙，故選C、D。
3.(選自魯科版教材課后練習)(多選)靜電除塵器除塵原理如圖所示。塵埃在電場中通過某種機制帶電，在靜電力的作用下向收塵極遷移并沉積，以達到除塵目的。下列表述正確的是 (　　)
A.帶電塵埃帶正電荷
B.電場方向由收塵極指向電暈極
C.帶電塵埃所受靜電力的方向與電場方向相同
D.在同一位置，帶電荷量越多的塵埃所受靜電力越大
√
√
解析:由題圖可知，電暈極為負極，收塵極為正極，帶電塵埃必帶負電荷，電場方向由收塵極指向電暈極，帶電塵埃受到的靜電力方向與電場方向相反，A、C錯誤，B正確;在同一位置，電場強度大小相同，帶電荷量越多的塵埃所受靜電力越大，故D正確。
課時跟蹤檢測
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A級——學考達標
1.(2025·浙江寧波檢測)如圖所示，一個帶負電的金屬球放在絕緣的支架上，處于靜電平衡狀態，金屬球內部的電場強度大小為E1。若減少金屬球的帶電荷量，再次處于靜電平衡狀態后，金屬球內部的
電場強度大小為E2。則 (　　)
A.E2E1
C.E2=E1 D.無法確定
解析:處于靜電平衡狀態的導體內部的電場強度處處為零，選項C正確。
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2.關于靜電的防止與利用，下列說法正確的是 (　　)
A.手術室的醫生和護士都要穿絕緣性能良好的化纖制品衣服，可防止靜電對手術的影響
B.為了防止靜電危害，保證乘客的安全，飛機起落架的輪胎用絕緣橡膠制成
C.金屬導體有靜電屏蔽的作用，運輸汽油時把汽油裝進金屬桶比裝進塑料桶安全
D.轎車上有一根露在外面的小天線是用來避免雷擊的
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解析:絕緣性能良好的化纖制品衣服不能及時把靜電導入大地，容易造成手術事故，故A錯誤;用導電橡膠制成飛機輪胎可以將飛機產生的靜電迅速導走，故B錯誤;由于金屬導體能做到靜電屏蔽，故用金屬桶裝易燃的汽油要安全，故C正確;轎車上有一根露在外面的小天線是無線廣播的接收天線，故D錯誤。
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3.(2024·山東日照期末)靜電知識和生活息息相關，下列說法正確的是 (　　)
A.高壓輸電線上方有兩根導線與大地相連，是為了使高壓輸電線免遭雷擊
B.工作人員在超高壓帶電作業時，穿絕緣橡膠服比穿金屬絲編制的工作服更安全
C.干燥的冬季觸摸金屬門把手時被電擊，這是手與門把手之間摩擦起電導致的
D.靜電噴漆時，金屬件與油漆微粒帶相同的電荷，在靜電斥力作用下噴涂更均勻
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解析:高壓輸電線上方有兩根導線與大地相連，構成了靜電屏蔽，使得輸電線免遭雷擊，故A正確;為了保證超高壓帶電作業的工作人員的安全，他們必須穿上金屬絲制成的工作服，以起到靜電屏蔽的作用，故B錯誤;干燥的冬季，人在運動的過程中衣服會發生摩擦帶電，摸金屬門把手有時會被電擊，是因為手與門把手之間感應起電，故C錯誤;噴槍噴出的油漆微粒帶正電，因相互排斥而散開，形成霧狀，被噴涂的金屬件帶負電，對霧狀油漆產生引力，把油漆吸到表面，可以使油漆與金屬表面結合的更牢固，故D錯誤。
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4.(2024·吉林通化期末)靜電除塵器由板狀收集器A和線狀電離器B組成，其原理圖如圖所示。B附近的氣體分子被電離成正離子和電子，其中電子在向A運動的過程中附著在粉塵上。粉塵在靜電力的作用下被吸附到A上，最后在重力作用下落入下面的漏斗(未畫出)中，達到除塵的目的。下列說法正確的是 (　　)
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A.氣體分子被電離成正離子和電子的過程中電荷不守恒
B.粉塵帶的電荷量大小可能為2.0×10-19 C
C.板狀收集器A連接的是高壓電源的負極
D.線狀電離器B連接的是高壓電源的負極
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解析:氣體分子被電離成正離子和電子的過程中電荷守恒，故A錯誤;元電荷e=1.6×10-19 C，任何帶電體的電荷量只能是元電荷的整數倍，粉塵帶的電荷量大小不可能為2.0×10-19 C，故B錯誤;根據題意，電子在向A運動的過程中附著在粉塵上，可知板狀收集器A連接的是高壓電源的正極，線狀電離器B連接的是高壓電源的負極，故C錯誤，D正確。
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5.防靜電瓷磚是理想的防靜電與裝飾兼備的材料，適用于計算機房、石油化工車間、醫院手術室等需要防塵、防靜電的場所，其中架空型的防靜電瓷磚如圖所示，瓷磚的支架下面還要鋪設銅箔(圖中未展示)，銅箔鋪設需連接到接地裝置。下列說法正確的是 (　　)
A.防靜電瓷磚必須是絕緣材料，以防止導電
B.銅箔的主要作用是防潮
C.防靜電瓷磚是可以導電的
D.瓷磚與銅箔之間的支架必須使用絕緣材料
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解析:防靜電瓷磚是可以導電的，不是絕緣材料，故A錯誤，C正確;銅箔的主要作用是導電，不是防潮，故B錯誤;瓷磚與銅箔之間的支架必須使用導電材料，確保瓷磚中的電荷導入大地，故D錯誤。
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6.如圖所示為某帶電導體四周的電場線分布，M、N是電場中兩點，則 (　　)
A.導體左側帶正電，右側帶負電
B.導體左側的電荷分布密度大于右側
C.M點的電場強度大于N點的電場強度
D.導體內部的P點場強為零
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解析:由電場線分布可知，導體左右兩側均帶正電，故A錯誤;右側電場線分布較密集，可知導體右側的電荷分布密度大于左側，故B錯誤;因N點電場線較M點密集，則N點的電場強度大于M點的電場強度，故C錯誤;導體處于靜電平衡狀態，所以內部場強為零，故D正確。
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7.(2025·山東淄博月考)武當山主峰上有一座金殿，常出現雷火煉殿的奇觀。在雷雨交加時，屋頂常會出現盆大的火球，來回滾動。雨過天晴時，大殿屋頂金光燦燦，像被重新煉洗過一般，如圖所示。下列說法正確的是 (　　)
A.金殿是由絕緣體構成的
B.金殿頂部肯定很少有帶尖的結構，不易放電
C.出現雷火煉殿現象時，大殿內會產生很強的電場
D.金殿如果安裝了避雷針，雷火煉殿現象仍會經常出現
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解析:雷雨天氣時，金殿上空聚集大量電荷，金殿是一個優良導體，由于靜電屏蔽作用，大殿內的場強為零，故A、C錯誤;金殿頂部如果有較多帶尖的結構，尖端放電效果明顯，則無法觀測到雷火煉殿現象，因此可以斷定金殿頂部肯定很少有帶尖的結構，不易放電，故B正確;金殿如果安裝了避雷針，雷雨天氣時金殿上空聚集的電荷將被導入大地，將不會出現雷火煉殿現象，故D錯誤。
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8.(2025·江蘇無錫期中)下列說法正確的是 (　　)
A.兩個帶異種電荷的金屬球接觸時，正電荷從一個球轉移到另一個球
B.相互作用的兩個點電荷，電荷量大的受到的庫侖力也大
C.根據F=k，當r→0時，F→∞
D.如圖把一個架在絕緣支架上的枕形導體放在正點電荷形成的電場中，導體處于靜電平衡狀態，則感應電荷在A、B
兩點產生的電場的電場強度大小EA>EB
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解析:兩個帶異種電荷的金屬球接觸時，負電荷從一個球轉移到另一個球，故A錯誤;根據牛頓第三定律可知，相互作用的兩個點電荷受到的庫侖力大小相等，故B錯誤;當r→0時，庫侖力表達式F=k不再適用，不能得到F→∞的結論，故C錯誤;如題圖把一個架在絕緣支架上的枕形導體放在正點電荷形成的電場中，導體處于靜電平衡狀態，導體內部的電場強度處處為0，則感應電荷在A、B兩點產生的電場的電場強度與正點電荷在A、B兩點產生的電場的電場強度大小相等，由于A點離正點電荷較近，所以感應電荷在A、B兩點產生的電場的電場強度大小EA>EB，故D正確。
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B級——選考進階
9.(2025·北京西城階段練習)如圖所示，用金屬網把驗電器罩起來，再使帶電金屬球靠近驗電器。則以下關于驗電器箔片的說法正確的是(　　)
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A.驗電器箔片會張開，因為帶電金屬球的電場會存在于整個空間
B.驗電器箔片可能會張開，只要帶電金屬球所帶的電荷量足夠大就可以
C.驗電器箔片不會張開，因為金屬網罩把電荷都導入大地了
D.驗電器箔片不會張開，因為金屬網罩會出現感應電荷，抵消掉帶電金屬球在網罩內的電場
解析:金屬網罩會產生感應電荷，抵消掉帶電金屬球在網罩內的電場，即此時金屬網罩屏蔽了外電場，所以驗電器箔片不張開，故選D。
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10.(多選)如圖是某款家用空氣凈化器及其原理示意圖，污濁空氣通過過濾網后使塵埃帶電。圖中充電極b、d接電源負極，集塵極a、c、e接電源正極(接地)。下列說法正確的是 (　　)
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A.通過過濾網后空氣中的塵埃帶負電
B.塵埃在被吸附到集塵極e的過程中動能增大
C.c、d兩個電極之間的電場方向豎直向上
D.塵埃被吸附到集塵極a的過程中所受電場力做負功
解析:塵埃通過過濾網后被正極吸引，所以塵埃帶負電，故A正確;塵埃在被吸附到集塵極e的過程中電場力做正功，動能增大，故B正確;因為充電極b、d接電源負極，集塵極a、c、e接電源正極，所以 c、d兩個電極之間的電場方向豎直向下，故C錯誤;塵埃被吸附到集塵極a的過程中所受電場力做正功，故D錯誤。
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11.(多選)如圖所示，金屬球殼的空腔內、外各有一小球B和A，球殼接地。下列說法正確的是 (　　)
A.若A球帶電，則B球處的電場強度為零
B.若B球帶電，則A球處的電場強度不為零
C.若A球和B球均帶電，則彼此不會相互影響
D.若A球和B球均帶電，則由于球殼接地，A球對B球沒有影響，但B球對A球有影響
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√
√
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解析:若A球帶電，則B球相當于放置在金屬球殼內，B球處的電場強度為零，故A正確;若B球帶電，則A球相當于放置在金屬球殼和大地構成的導體球殼內，A球處的電場強度為零，故B錯誤;由于靜電屏蔽，A、B兩球彼此不會相互影響，故C正確，D錯誤。
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12.如圖所示，市場上有一種儀器叫作“紡織物摩擦帶電荷量測試儀”，用于測量防靜電服面料所帶電荷量。該儀器主要由旋轉摩擦機和雙層金屬筒組成，雙層金屬筒內筒和外筒之間用絕緣橡膠墊隔離。測試時先將面料放入旋轉摩擦機中，摩擦起電后，再將帶電面料放入雙層金屬筒內筒并與內壁接觸，與內筒相連的儀表就能測出面料所帶電荷量。在外筒接地開關K斷開
的情況下，下面說法正確
的是 (　　)
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A.內筒的內壁不帶電 B.內筒的外壁不帶電
C.外筒的內壁不帶電 D.外筒的外壁不帶電
解析:測試時先將面料放入旋轉摩擦機中，摩擦起電后，再將帶電面料放入雙層金屬筒內筒并與內壁接觸，這時電荷可以全部轉移到內筒的外壁，與內筒相連的儀表就能測出面料所帶電荷量，所以內筒的內壁不帶電，內筒的外壁帶電并且帶上全部電荷量，則A正確，B錯誤;內筒的外壁帶電，由靜電感應讓外筒帶上感應電荷，外筒的內壁帶上異種電荷，由于外筒接地開關斷開，則外筒的外壁帶上同種電荷，所以C、D錯誤。
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13.(14分)(2025·浙江杭州期中)長為L的導體棒AB原來不帶電，現將一個帶正電的點電荷q放在導體棒的中心軸線上，且距離導體棒的A端為R，靜電力常量為k，如圖所示。
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(1)由于靜電感應，導體棒A端感應出哪種電荷
答案:負電荷　
解析:根據靜電感應可知，靠近點電荷的A端帶負電。
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(2)當導體棒達到靜電平衡后，導體棒內一點C處的電場強度為多大
答案:0　
解析:當導體棒達到靜電平衡后，導體棒內一點C處的電場強度為0。
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(3)當導體棒達到靜電平衡后，導體棒上感應電荷在棒的中點O處產生的電場強度大小和方向如何
答案: 　方向沿Oq連線指向q
解析: 導體棒達到靜電平衡后，棒上感應電荷在中點O處產生的電場強度與點電荷+q在該處產生的電場強度大小相等、方向相反，則棒上感應電荷在棒的中點產生的電場強度大小為E==
方向沿Oq連線指向q。
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4課時跟蹤檢測(六)　靜電的防止與利用
(選擇題1~8小題,每小題4分;9~12小題,每小題6分。本檢測卷滿分70分)
　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　
A級——學考達標
1.(2025·浙江寧波檢測)如圖所示,一個帶負電的金屬球放在絕緣的支架上,處于靜電平衡狀態,金屬球內部的電場強度大小為E1。若減少金屬球的帶電荷量,再次處于靜電平衡狀態后,金屬球內部的電場強度大小為E2。則 (　　)
A.E2E1
C.E2=E1 D.無法確定
2.關于靜電的防止與利用,下列說法正確的是 (　　)
A.手術室的醫生和護士都要穿絕緣性能良好的化纖制品衣服,可防止靜電對手術的影響
B.為了防止靜電危害,保證乘客的安全,飛機起落架的輪胎用絕緣橡膠制成
C.金屬導體有靜電屏蔽的作用,運輸汽油時把汽油裝進金屬桶比裝進塑料桶安全
D.轎車上有一根露在外面的小天線是用來避免雷擊的
3.(2024·山東日照期末)靜電知識和生活息息相關,下列說法正確的是 (　　)
A.高壓輸電線上方有兩根導線與大地相連,是為了使高壓輸電線免遭雷擊
B.工作人員在超高壓帶電作業時,穿絕緣橡膠服比穿金屬絲編制的工作服更安全
C.干燥的冬季觸摸金屬門把手時被電擊,這是手與門把手之間摩擦起電導致的
D.靜電噴漆時,金屬件與油漆微粒帶相同的電荷,在靜電斥力作用下噴涂更均勻
4.(2024·吉林通化期末)靜電除塵器由板狀收集器A和線狀電離器B組成,其原理圖如圖所示。B附近的氣體分子被電離成正離子和電子,其中電子在向A運動的過程中附著在粉塵上。粉塵在靜電力的作用下被吸附到A上,最后在重力作用下落入下面的漏斗(未畫出)中,達到除塵的目的。下列說法正確的是 (　　)
A.氣體分子被電離成正離子和電子的過程中電荷不守恒
B.粉塵帶的電荷量大小可能為2.0×10-19 C
C.板狀收集器A連接的是高壓電源的負極
D.線狀電離器B連接的是高壓電源的負極
5.防靜電瓷磚是理想的防靜電與裝飾兼備的材料,適用于計算機房、石油化工車間、醫院手術室等需要防塵、防靜電的場所,其中架空型的防靜電瓷磚如圖所示,瓷磚的支架下面還要鋪設銅箔(圖中未展示),銅箔鋪設需連接到接地裝置。下列說法正確的是 (　　)
A.防靜電瓷磚必須是絕緣材料,以防止導電
B.銅箔的主要作用是防潮
C.防靜電瓷磚是可以導電的
D.瓷磚與銅箔之間的支架必須使用絕緣材料
6.如圖所示為某帶電導體四周的電場線分布,M、N是電場中兩點,則 (　　)
A.導體左側帶正電,右側帶負電
B.導體左側的電荷分布密度大于右側
C.M點的電場強度大于N點的電場強度
D.導體內部的P點場強為零
7.(2025·山東淄博月考)武當山主峰上有一座金殿,常出現雷火煉殿的奇觀。在雷雨交加時,屋頂常會出現盆大的火球,來回滾動。雨過天晴時,大殿屋頂金光燦燦,像被重新煉洗過一般,如圖所示。下列說法正確的是 (　　)
A.金殿是由絕緣體構成的
B.金殿頂部肯定很少有帶尖的結構,不易放電
C.出現雷火煉殿現象時,大殿內會產生很強的電場
D.金殿如果安裝了避雷針,雷火煉殿現象仍會經常出現
8.(2025·江蘇無錫期中)下列說法正確的是 (　　)
A.兩個帶異種電荷的金屬球接觸時,正電荷從一個球轉移到另一個球
B.相互作用的兩個點電荷,電荷量大的受到的庫侖力也大
C.根據F=k,當r→0時,F→∞
D.如圖把一個架在絕緣支架上的枕形導體放在正點電荷形成的電場中,導體處于靜電平衡狀態,則感應電荷在A、B兩點產生的電場的電場強度大小EA>EB
B級——選考進階
9.(2025·北京西城階段練習)如圖所示,用金屬網把驗電器罩起來,再使帶電金屬球靠近驗電器。則以下關于驗電器箔片的說法正確的是 (　　)
A.驗電器箔片會張開,因為帶電金屬球的電場會存在于整個空間
B.驗電器箔片可能會張開,只要帶電金屬球所帶的電荷量足夠大就可以
C.驗電器箔片不會張開,因為金屬網罩把電荷都導入大地了
D.驗電器箔片不會張開,因為金屬網罩會出現感應電荷,抵消掉帶電金屬球在網罩內的電場
10.(多選)如圖是某款家用空氣凈化器及其原理示意圖,污濁空氣通過過濾網后使塵埃帶電。圖中充電極b、d接電源負極,集塵極a、c、e接電源正極(接地)。下列說法正確的是 (　　)
A.通過過濾網后空氣中的塵埃帶負電
B.塵埃在被吸附到集塵極e的過程中動能增大
C.c、d兩個電極之間的電場方向豎直向上
D.塵埃被吸附到集塵極a的過程中所受電場力做負功
11.(多選)如圖所示,金屬球殼的空腔內、外各有一小球B和A,球殼接地。下列說法正確的是 (　　)
A.若A球帶電,則B球處的電場強度為零
B.若B球帶電,則A球處的電場強度不為零
C.若A球和B球均帶電,則彼此不會相互影響
D.若A球和B球均帶電,則由于球殼接地,A球對B球沒有影響,但B球對A球有影響
12.如圖所示,市場上有一種儀器叫作“紡織物摩擦帶電荷量測試儀”,用于測量防靜電服面料所帶電荷量。該儀器主要由旋轉摩擦機和雙層金屬筒組成,雙層金屬筒內筒和外筒之間用絕緣橡膠墊隔離。測試時先將面料放入旋轉摩擦機中,摩擦起電后,再將帶電面料放入雙層金屬筒內筒并與內壁接觸,與內筒相連的儀表就能測出面料所帶電荷量。在外筒接地開關K斷開的情況下,下面說法正確的是 (　　)
A.內筒的內壁不帶電 　B.內筒的外壁不帶電
C.外筒的內壁不帶電 　D.外筒的外壁不帶電
13.(14分)(2025·浙江杭州期中)長為L的導體棒AB原來不帶電,現將一個帶正電的點電荷q放在導體棒的中心軸線上,且距離導體棒的A端為R,靜電力常量為k,如圖所示。
(1)由于靜電感應,導體棒A端感應出哪種電荷
(2)當導體棒達到靜電平衡后,導體棒內一點C處的電場強度為多大
(3)當導體棒達到靜電平衡后,導體棒上感應電荷在棒的中點O處產生的電場強度大小和方向如何
課時跟蹤檢測(六)
1.選C　處于靜電平衡狀態的導體內部的電場強度處處為零,選項C正確。
2.選C　絕緣性能良好的化纖制品衣服不能及時把靜電導入大地,容易造成手術事故,故A錯誤;用導電橡膠制成飛機輪胎可以將飛機產生的靜電迅速導走,故B錯誤;由于金屬導體能做到靜電屏蔽,故用金屬桶裝易燃的汽油要安全,故C正確;轎車上有一根露在外面的小天線是無線廣播的接收天線,故D錯誤。
3.選A　高壓輸電線上方有兩根導線與大地相連,構成了靜電屏蔽,使得輸電線免遭雷擊,故A正確;為了保證超高壓帶電作業的工作人員的安全,他們必須穿上金屬絲制成的工作服,以起到靜電屏蔽的作用,故B錯誤;干燥的冬季,人在運動的過程中衣服會發生摩擦帶電,摸金屬門把手有時會被電擊,是因為手與門把手之間感應起電,故C錯誤;噴槍噴出的油漆微粒帶正電,因相互排斥而散開,形成霧狀,被噴涂的金屬件帶負電,對霧狀油漆產生引力,把油漆吸到表面,可以使油漆與金屬表面結合的更牢固,故D錯誤。
4.選D　氣體分子被電離成正離子和電子的過程中電荷守恒,故A錯誤;元電荷e=1.6×10-19 C,任何帶電體的電荷量只能是元電荷的整數倍,粉塵帶的電荷量大小不可能為2.0×10-19 C,故B錯誤;根據題意,電子在向A運動的過程中附著在粉塵上,可知板狀收集器A連接的是高壓電源的正極,線狀電離器B連接的是高壓電源的負極,故C錯誤,D正確。
5.選C　防靜電瓷磚是可以導電的,不是絕緣材料,故A錯誤,C正確;銅箔的主要作用是導電,不是防潮,故B錯誤;瓷磚與銅箔之間的支架必須使用導電材料,確保瓷磚中的電荷導入大地,故D錯誤。
6.選D　由電場線分布可知,導體左右兩側均帶正電,故A錯誤;右側電場線分布較密集,可知導體右側的電荷分布密度大于左側,故B錯誤;因N點電場線較M點密集,則N點的電場強度大于M點的電場強度,故C錯誤;導體處于靜電平衡狀態,所以內部場強為零,故D正確。
7.選B　雷雨天氣時,金殿上空聚集大量電荷,金殿是一個優良導體,由于靜電屏蔽作用,大殿內的場強為零,故A、C錯誤;金殿頂部如果有較多帶尖的結構,尖端放電效果明顯,則無法觀測到雷火煉殿現象,因此可以斷定金殿頂部肯定很少有帶尖的結構,不易放電,故B正確;金殿如果安裝了避雷針,雷雨天氣時金殿上空聚集的電荷將被導入大地,將不會出現雷火煉殿現象,故D錯誤。
8.選D　兩個帶異種電荷的金屬球接觸時,負電荷從一個球轉移到另一個球,故A錯誤;根據牛頓第三定律可知,相互作用的兩個點電荷受到的庫侖力大小相等,故B錯誤;當r→0時,庫侖力表達式F=k不再適用,不能得到F→∞的結論,故C錯誤;如題圖把一個架在絕緣支架上的枕形導體放在正點電荷形成的電場中,導體處于靜電平衡狀態,導體內部的電場強度處處為0,則感應電荷在A、B兩點產生的電場的電場強度與正點電荷在A、B兩點產生的電場的電場強度大小相等,由于A點離正點電荷較近,所以感應電荷在A、B兩點產生的電場的電場強度大小EA>EB,故D正確。
9.選D　金屬網罩會產生感應電荷,抵消掉帶電金屬球在網罩內的電場,即此時金屬網罩屏蔽了外電場,所以驗電器箔片不張開,故選D。
10.選AB　塵埃通過過濾網后被正極吸引,所以塵埃帶負電,故A正確;塵埃在被吸附到集塵極e的過程中電場力做正功,動能增大,故B正確;因為充電極b、d接電源負極,集塵極a、c、e接電源正極,所以 c、d兩個電極之間的電場方向豎直向下,故C錯誤;塵埃被吸附到集塵極a的過程中所受電場力做正功,故D錯誤。
11.選AC　若A球帶電,則B球相當于放置在金屬球殼內,B球處的電場強度為零,故A正確;若B球帶電,則A球相當于放置在金屬球殼和大地構成的導體球殼內,A球處的電場強度為零,故B錯誤;由于靜電屏蔽,A、B兩球彼此不會相互影響,故C正確,D錯誤。
12.選A　測試時先將面料放入旋轉摩擦機中,摩擦起電后,再將帶電面料放入雙層金屬筒內筒并與內壁接觸,這時電荷可以全部轉移到內筒的外壁,與內筒相連的儀表就能測出面料所帶電荷量,所以內筒的內壁不帶電,內筒的外壁帶電并且帶上全部電荷量,則A正確,B錯誤;內筒的外壁帶電,由靜電感應讓外筒帶上感應電荷,外筒的內壁帶上異種電荷,由于外筒接地開關斷開,則外筒的外壁帶上同種電荷,所以C、D錯誤。
13.解析:(1)根據靜電感應可知,靠近點電荷的A端帶負電。
(2)當導體棒達到靜電平衡后,導體棒內一點C處的電場強度為0。
(3)導體棒達到靜電平衡后,棒上感應電荷在中點O處產生的電場強度與點電荷+q在該處產生的電場強度大小相等、方向相反,則棒上感應電荷在棒的中點產生的電場強度大小為E==
方向沿Oq連線指向q。
答案:(1)負電荷　(2)0　(3)　方向沿Oq連線指向q
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