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2020-2021學年高一第一學期物理人教版2019必修第三冊章節（4）靜電的防止與利用
1.下列做法中,屬于預防靜電危害的是(??
)
A.靜電噴漆
B.在煙道的中央裝有靜電除塵器
C.電視機上裝有一條戶外天線
D.運輸汽油等易燃易爆物品的車輛拖一條鐵鏈在地上
2.如圖所示，一導體放在一負電荷的電場中，導體與大地是絕緣的，為導體內部的兩點，當導體處于靜電平衡時，下列判斷正確的是(
)
A.端電勢高于端電勢
B.點場強大于點場強
C.端外表面場強大于端外表面場強
D.若把端和端用導線連接，端電荷將中和
3.下列設備中利用了尖端放電原理的是(
)
A．避雷針
B．油罐車后面裝一條拖地的鐵鏈
C．飛機輪上裝搭地線
D．靜電除塵
4.如圖所示，真空中O點存在一個帶正電的點電荷Q，其附近有一個不帶電的金屬網罩W，網罩內部有一點P，之間距離為r.靜電力常量記作k，下列判斷正確的是(
)
A.金屬網罩包含的自由電荷很少，靜電感應后不能達成靜電平衡
B.金屬網罩對點電荷Q的作用力表現為斥力
C.金屬網罩的左部電勢較高，右部電勢較低
D.金屬網罩的感應電荷在P點產生的感應電場強度大小為
5.將懸掛在細線上的帶正電的小球A放在不帶電的固定金屬空心球C內（不接觸），另有一個懸掛在細線上的帶負電的小球B向C靠近，如圖所示，則(
)
A.A向左偏離豎直方向，B向右偏離豎直方向
B.A的位置不變，B向右偏離豎直方向
C.A向左偏離豎直方向，B的位置不變
D.A和B的位置都不變
6.在高大的建筑物上安裝避雷針的目的是(
)
A.通過尖端放電中和云層中的電荷
B.避免放電現象的發生
C.直接導走云層中的電荷
D.增加電荷在建筑物上的積累
7.請用學過的電學知識判斷下列說法正確的是(
)
A.電工穿絕緣衣比穿屏蔽衣安全
B.制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好
C.小鳥停在單根高壓輸電線上會被電死
D.打雷時，待在汽車里比待在木屋里要危險
8.下列做法中屬于防止靜電產生危害的是(
)
A.在高大的建筑物頂端裝避雷針
B.小汽車上裝有一根露在外面的小天線
C.在高大的煙囪中安裝靜電除塵器
D.汽車制造廠車間里進行靜電噴漆
9.下圖為靜電除塵的原理示意圖，A為金屬管，B為金屬絲．在B之間加上高電壓，使B附近的空氣分子被強電場電離為電子和正離子，電子在向A極運動過程中被煙氣中的煤粉俘獲，使煤粉帶負電，最終被吸附到A極上，因此排除的煙氣就比較清潔了．有關靜電除塵裝置，下列說法正確的是（
）
A.金屬管A應接高壓電源的正極，金屬絲B接負極
B.金屬管A應接高壓電源的負極，金屬絲B接正極
C.C為煙氣的排氣口，D為進氣口
D.以上說法都不對
10.隨著人們生活水平的提高，各種家用電器日益走入我們的居家生活，而家用電器所產生的靜電荷會被人體吸收并積存起來，加之居室內墻壁和地板多屬絕緣體，空氣干燥，因此更容易受到靜電干擾．由于老年人的皮膚相對年輕人干燥以及老年人心血管系統的老化、抗干擾能力減弱等因素，因此老年人更容易受靜電的影響．心血管系統本來就有各種病變的老年人，靜電更會使病情加重．過高的靜電還常常使人焦躁不安、頭痛、胸悶、呼吸困難、咳嗽．我們平時生活中就應當采取措施，有效防止靜電，下列可行的是(
)
①室內要勤拖地、勤灑些水
②要勤洗澡、勤換衣服
③選擇柔軟、光滑的化纖類衣物
④盡量避免使用化纖地毯和塑料為表面材料的家具
A.①②③
B.①③④
C.①②④
D.②③④
11.每到夏季，南方各省紛紛進入雨季，雷雨等強對流天氣頻繁發生當我們遇到雷雨天氣時，一定要注意避防雷電，下列說法正確的是(
)
①不宜使用無防雷措施或防雷措施不足的電器及水龍頭
②不要接觸天線、金屬門窗、建筑物外墻，遠離帶電設備
③使用帶金屬尖端的雨傘
④在曠野，應遠離樹木和電線桿
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
12.請用學過的電學知識判斷下列說法正確的是(
)
A.維修高壓電路的電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全
B.制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好
C.小鳥停在單根高壓輸電線上會被電死
D.打雷時，待在汽車里比待在木屋里要危險
13.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
14.如圖所示，A為空心金屬球，B為金屬球，將另一帶正電的小球C從A球開口處放入A球中央，不接觸A球，然后用手摸一下A球，再用手接觸一下B球，再移走C球，則(
)
A.A球帶負電，B球帶正電
B.A球帶負電，B球不帶電
C.兩球都帶負電
D.兩球都帶正電
15.如圖所示為一空腔球形導體(不帶電)，現將一個帶正電的小金屬球A放入腔中，當靜電平衡時，圖中三點的場強E和電勢φ的關系是(
)
A.
B.
C.
D.
16.如圖所示，真空中有相距為的兩點放置著等量同種正點電荷，現在連線的中垂線上放一個不帶電的導體棒，棒內有一點P（恰好落在中垂線上），且，已知靜電力常量，當棒達到靜電平衡后，求：
（1）兩點電荷間的庫侖力大小
（2）兩點電荷在棒內P點產生的場強的大小
17.如圖所示，一個原來不帶電的半徑為r的金屬球放在絕緣支架上，其水平左側放置一個電荷量為＋Q的點電荷，點電荷到金屬球左端的距離為2r.
(1)求點電荷＋Q在金屬球球心O點處產生的場強大小E.
(2)求金屬球上感應電荷在球心O點處產生的場強大小E′，并說明方向．
18.如圖所示，在真空中有兩個點電荷A和B，電荷量分別為和，它們相距L．如果在兩點電荷連線的中點O有一個半徑為r（）的空心金屬球，且球心位于O點，則球殼上的感應電荷在O點處的場強大小________方向________．
19.產生靜電時，電壓往往高達上千上萬伏，但卻比較安全，這是因為靜電具有________、________的特點．
參考答案
1.答案：D
解析：A.
用靜電噴涂油漆屬于靜電的應用,故A錯誤;B.
在煙道的中央裝有靜電除塵器,用靜電吸附粉塵屬于靜電的應用,故B錯誤;C.
在電視機上裝有一條戶外天線屬于電磁波的接受,與靜電現象無關,故C錯誤;D.
油罐中的汽油隨車的振動摩擦起電,如果不及時的將這些靜電倒走,一旦出現放電現象,就會發生爆炸事故,拖地鐵鏈使油罐表面與大地相連,使油罐罐體中的電荷不斷地中和,不致造成放電產生火花引起油罐爆炸,這是預防靜電的危害,故D正確;故選:D。
2.答案：C
3.答案：A
解析：帶電荷的云層靠近避雷針時，在避雷針尖端感應出與云層相反的靜電，達到一定程度就向空中放電，中和云層中的電荷，利用了尖端放電原理，A符合題意；油罐車上的搭地鐵鏈是為了把產生的靜電導走，不是利用尖端放電原理，B不符合題意；給飛機輪上裝搭地線，要把飛機與大地用電纜連接起來，為了把產生的靜電導走，不是利用尖端放電原理，C不符合題意；靜電除塵時除塵器中的空氣被電離，煙霧顆粒吸附電子而帶負電，顆粒向電源正極運動，不是利用尖端放電原理，D不符合題意
4.答案：D
解析：金屬網罩在靜電感應后一定能達成靜電平衡，故A錯誤；由于靜電感應，在金屬網罩達到靜電平衡后，靠近O處的負電荷受到的吸引力大于遠離O處的正電荷受到的排斥力，所以金屬網罩對點電荷Q的作用力表現為引力，故B錯誤；金屬網罩達到靜電平衡后，本身是一個等勢體，各點的電勢是相等的，故C錯誤；在金屬網罩達到靜電平衡后，內部的場強處處為0，所以感應電荷在P點產生的感應電場強度與點電荷在P點產生的電場強度大小相等，方向相反，所以根據庫侖定律可知，感應電荷在P點產生的感應電場強度大小為，故D正確.
5.答案：B
解析：A在空心金屬球內，由于靜電感應，使得C的外表面帶正電，相互吸引，所以B向右偏；C可以屏蔽外部電場，所以B的電荷及C的電荷對C的空腔無影響，所以A位置不變，B正確，ACD錯誤。
6.答案：A
解析：避雷針利用了尖端放電的原理，在發生雷電時，避雷針上產生的感應電荷通過尖端放電，中和了云層中的電荷，可以使建筑物免遭雷擊，故A正確，BCD錯誤。
7.答案：B
解析：絕緣衣容易產生大量的靜電，反而比較危險，A選項錯誤；汽油和塑料油桶會摩擦起電，因為塑料是絕緣材料，不能把電傳走，所以塑料油桶內易產生火花導致塑料油桶爆炸，故B選項正確；小鳥停在單根高壓輸電線上時，加在小鳥兩爪間的電勢差非常小，小鳥不會被電死，C選項錯誤；打雷時，待在汽車里，汽車的金屬外殼起到屏蔽的作用，木屋淋雨后會變成導體，所以待在汽車里比待在木屋里要安全，D選項錯誤。
8.答案：A
解析：當打雷的時候，由于靜電的感應，在高大的建筑物頂端積累了很多的靜電，容易導致雷擊事故，所以在高大的建筑物頂端安裝避雷針可以把雷電引入地下，保護建筑物的安全，屬于靜電防止，故A符合題意；靜電復印是利用異種電荷相互吸引而使碳粉吸附在紙上，屬于靜電應用，故B不符合題意；靜電除塵時除塵器中的空氣被電離，煙霧顆粒吸附電子而帶負電，顆粒向電源正極運動，屬于靜電應用，故C不符合題意；噴槍噴出的油漆微粒帶正電，因相互排斥而散開，形成霧狀，被噴涂的物體帶負電，對霧狀油漆產生引力，把油漆吸到表面，屬于靜電應用，故D不符合題意．所以選A.
9.答案：A
解析：ABD.管內接通靜電高壓時，管內存在強電場，它使空氣電離而產生陰離子和陽離子。負離子在電場力的作用下，向正極移動時，碰到煙塵微粒使它帶負電。所以金屬管A應接高壓電源的正極，金屬絲B接負極，故A正確，BD錯誤。
C.由于煤粉被吸到A上后，在重力的作用下降向下運動，所以C不能做排氣口。故C錯誤。
故選A。
10.答案：C
解析：室內要保持一定的濕度，室內要勤拖地、勤灑些水；要勤洗澡、勤換衣服，以消除人體表面積聚的靜電荷．對于老年人，應選擇柔軟、光滑的棉紡織衣物，盡量不穿化纖類衣物，以使靜電的危害減少到最低限度；盡量避免使用化纖地毯和以塑料為表面材料的家具，以防止摩擦起電．故C正確，ABD錯誤．
11.答案：B
解析：①雷雨天，雷電容易通過電線被引入用電器中，所以不宜使用無防雷措施的電器或防雷措施不足的電器，故①正確；
②③表面具有突出尖端的導體，在尖端處的電荷分布密度很大，使得其周圍電場很強，就可能使其周圍的空氣發生電離而引發尖端放電帶金屬尖端的雨傘，易引發尖端放電造成人體傷害；遠離金屬門窗、建筑物外墻和帶電設備，不使用帶金屬尖端的雨傘是為了防止尖端放電帶來的危害，故②正確，③錯誤；
④由于潮濕的大樹是導電的，為了防止尖端放電，不能躲在大樹底下避雨，故④正確；
故正確的是①②④；
故選B。
12.答案：B
解析：A.絕緣衣在高電壓下不但不能屏蔽高壓電場對人體的損害，而且還可能被擊穿，而穿金屬衣不但可以起到屏蔽作用還不會被擊穿，A錯誤；
B.由電學知識可知汽油桶用金屬材料制作時可以及時將產生的靜電導走，B正確；
C.小鳥站在高壓輸電線上，因為兩爪之間電壓為零，故小鳥不會被電死，C錯誤；
D.由靜電屏蔽知識可知在汽車里更安全，故D錯誤；
故選B。
13.答案：B
解析：AB.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；
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，這是為了防止端放電，C正確；
D.高壓輸電線表面要盡量光滑，是為了避免因尖端放電而損失電能，D正確；
本題選不正確的，故選B。
14.答案：B
解析：當把C球放入A內部時，由于靜電感應則A空腔內部帶負電，外表面帶正電，若用手摸一下A球，則A表面的正電荷被斥向大地，大地中的負電將被吸引到A，于是在A的內部形成電場，而外部沒電場，故當再用手接觸一下B球時，不會發生電荷的移動，即當再移走C球時，A球帶負電，B球不帶電，故選B.
15.答案：D
解析：將帶正電的小金屬球A放入腔中，當靜電平衡時，空腔球形導體內壁感應出負電荷，外表面感應出正電荷．整個空腔球形導體是一個等勢體，表面是一個等勢面．畫出電場線的分布，根據電場線越密，場強越大，順著電場線，電勢降低，判斷場強和電勢的大小．
解：當靜電平衡時，空腔球形導體內壁感應出負電荷，外表面感應出正電荷，畫出電場線的分布如圖．由于a處電場線較密，c處電場線較疏，b處場強為零，則.
根據順著電場線方向電勢降低，整個空腔球形導體是一個等勢體，表面是一個等勢面，分析可知電勢關系是.
故選D
16.答案：（1）
（2）
解析：(1)根據庫侖定律，兩點間的庫侖力大小為：
代入數據得：
(2)由知，處電荷在P點產生場強，大小都是：
，
方向背離A或B，故P處外場強為：
；
方向過P背離O，由，
得
負號表示方向由P指向O；
17.答案：(1)設在O放置一檢驗電荷q，＋Q與q間的庫侖力為
由場強定義得.
(2)由于靜電平衡后，O點的合場強為0，所以感應電荷在O點處產生的場強與等大反向．，方向向左．
解析：
18.答案：；B指向A
解析：由于靜電感應，球心O處合場強為零，即空心金屬球上感應電荷產生的電場與點電荷A和B產生的電場大小相等方向相反。點電荷A在球心O處產生的電場大小為，方向由B指向A；點電荷B在球心O處產生的電場大小為，方向由B指向A；二者合電場大小為。方向由B指向A。所以球殼上的感應電荷在O點處的場強大小為，方向由B指向A。
19.答案：高電壓；電荷量小
解析：[1][2]．產生靜電時，電壓往往高達上千上萬伏，但卻比較安全，這是因為靜電具有高電壓、電荷量小的特點．

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