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    人教版高中物理必修三9.4 静电的防止与利用 同步练习 (含答案)

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    人教版 (2019)必修 第三册4 静电的防止与利用随堂练习题

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    这是一份人教版 (2019)必修 第三册4 静电的防止与利用随堂练习题,共11页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
    9.4 静电的防止与利用 同步练习 2022-2023学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册 一、单选题1.如图所示,空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体。当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时,电荷将做(  )A.向上偏转的运动 B.向下偏转的运动C.匀速直线运动 D.变速直线运动2.如图所示为空腔球形导体(不带电),现将一个带正电的小金属球放入腔内,静电平衡时,图中ABC三点的电场强度E的关系是(  )A  B C  D 3.关于导线中的电场,下列说法正确的是(  )A.导线内的电场线可以与导线相交B.电路元件所积累的电荷分布是稳定的,故导线处于静电平衡状态C.导线内的电场E是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的D.导线中的电场是静电场的一种4.如图为静电植绒的装置及简图,将表面涂有黏合剂的被植体放在金属板上,打开电源开关后,在金属网与金属板间会产生的高压,放在金属网上的绒毛将粘植在被植体上。金属网和金属板间的距离为,忽略边缘效应,将网与板间的电场视为匀强电场,则下列说法正确的是(  )A.绒毛在飞往被植体的过程中电势能不断增大B.若增大金属网和金属板的距离,则网和板的电势差也增大C.若减小金属网与金属板间的电势差,会安全点,效果会更好D.在干燥的环境中进行植绒效果会更好5.下列应用和防护与尖端放电现象无关的是(  )A.一般高压设备中导体的表面应该尽量光滑B.一般马路表面建造得很平滑C.夜间高压线周围会出现一层绿色光晕D.一般高楼大厦顶部装有避雷针6.如图所示,验电器A不带电,验电器B上装有带孔的空心金属球C,金属球C带电。D是带有绝缘手柄的金属小球,可以从C上方的小孔进入其内部。下列说法正确的是(  )A.图甲中,使DC的外部接触,再让DA靠近时,A的箔片张开B.图甲中,使DC的外部接触,再让DA接触时,A的箔片不张开C.图乙中,使DC的内部接触,再让DA靠得更近些,A的箔片张开D.图乙中,使DC的内部接触,再让DA接触,重复多次后,A的箔片张开7.如图所示是静电除尘装置示意图,装置的外壁连接高压电源的正极,中间的金属丝连接负极。将混浊气体通入该装置时,气体中的粉尘会不断向筒壁积累,最后在重力作用下坠落在筒底。在该装置除尘的过程中,下列说法不正确的是(  )A.粉尘由于吸附作用而带上正电荷B.粉尘由于吸附了电子而带上负电荷C.带电粉尘在静电力作用下飞向筒壁D.筒壁与中间金属丝之间存在强大的静电场8.下列做法中,为了预防静电危害的是(  )A.汽车制造车间里进行静电喷漆 B.车间里安装静电除尘器C.高楼顶层安装避雷针 D.燃气灶上的电子点火器的电极做成针尖状9.以下不属于静电防范的有效措施是(  )A.使用避雷针 B.静电复印C.保持良好接地 D.飞机起落架的轮胎用导电橡胶制成10.避雷针能起到避雷作用,其原理是(  )A.同种电荷相互排斥 B.尖端放电C.静电屏蔽 D.摩擦起电11.如图所示,在原来不带电的金属细杆ab附近P处,放置一个正点电荷,达到静电平衡后(  )Ac处场强比d处大 Bc处场强比d处小C.杆内c处场强的方向由b指向a D.杆内c处场强的方向由a指向b12.矩形金属导体处于正点电荷Q产生的电场中,静电平衡时感应电荷产生的电场在导体内的电场线分布情况正确的是(  )A BC D 二、多选题13.在一次科学晚会上,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上固定着一根铁锯条和一块易拉罐(金属)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。则下列说法正确的是(  )A.锯条和金属片之间为匀强电场B.锯条附近的电场强度最大C.若锯条接电源负极,金属片接正极,当摇动起电机时,烟雾会向金属片移动D.当把起电机一摇,顿时塑料瓶清澈透明,当起电机停止摇动一段时间后,又会是烟雾缭绕14.静电吸附的本质是利用带电粒子在电场中受到电场力,向着电极运动,最后吸附在电极上。下列属于这一原理在生产技术中应用的是(  )A.静电屏蔽 B.静电喷漆 C.静电复印 D.静电除尘15.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AB两端分别出现负、正感应电荷。则以下说法正确的是(  )AA端接一下地,导体将带正电荷BA端接一下地,导体将带负电荷C.导体内部电场强度为0D.导体上的感应电荷在导体内部产生的电场强度为016.静电除尘的原理结构图如图甲所示,静电喷涂的原理结构图如图乙所示,下列说法正确的是(  )A.对图甲,电晕极与收尘极之间的电场为匀强电场B.对图甲,电晕极附近的气体分子被强电场电离,电子向收尘极运动使含尘气体中的粉尘带负电,积累在筒壁一定量后进入下方的漏斗排出C.对图乙,喷口喷出的雾化涂料微粒带正电,被涂工件不带电D.对图乙,工件与喷口之间较强的电场使带电雾化涂料向带电的工件运动,正负电荷的作用使涂料均匀地涂在工件上 三、填空题17.伟大的物理学家______(选填富兰克林伽利略)冒着生命危险进行了著名的风筝实验,避雷针的原理是______。到目前为止,科学实验发现的最小的电荷量是电子所带的电荷量,这个电荷量用e表示,所有带电体的电荷量都是e的整数倍,电荷量e叫作______18.静电平衡:导体内的自由电子不再发生______的状态. 四、解答题19.中国科技馆中有一个实验项目:实验员站在绝缘地板上,用手摸范德格拉夫起电机(VanderGraaffgenerator)的金属球,随着对地电压的升高,她的头发会竖起来(如图)!你知道这是为什么吗?20.了解电厂烟囱的烟尘排放情况,简述静电除尘原理。
    参考答案:1C【详解】电荷如何运动,由电荷的受力决定,电荷的重力不计,则只需考虑电荷是否受静电力。空心导体处在带正电的带电体附近,根据电场中导体的电荷分布特点,空心导体起到了静电屏蔽的作用,使得内部电场强度为零,电荷不受静电力的作用,所以做匀速直线运动。故选C2A【详解】系统静电平衡后,空腔导体上感应电荷与导体内外的电场线的分布图如图所示从图中可以看出C点在导体内部合电场强度为零)。故选A3C【详解】A.导线内的电场线与导线是平行的,A错误;BD.导线内电场不为零,不是静电平衡状态,导线中的电场是恒定电场,并非静电场的一种,BD错误;C.导线中的电场是电源,导线等电路元件所积累的电荷共同形成的,C正确。故选C4D【详解】A.绒毛在飞往被植体的过程中,电场力做正功,电势能减少,A错误;B.由于金属网与金属板与电源连接,因此增大金属网和金属板的距离,网和板间的电势差仍保持不变,B错误;C.若减小金属网与金属板间的电势差,会安全点,但效果会差,C错误;D.在干燥的环境中,绝缘性能更好,板间介电常数增加,进行植绒的效果会更好,D正确。故选D5B【详解】A.高压设备中导体的表面应该尽量光滑,能有效避免尖端放电,故A不符合题意;B.马路表面建造的很平滑是为了防止车辆等出现颠簸,与尖端放电无关,故B符合题意;C.夜间高压线周围出现的绿色光晕,由于电压高,是一种微弱的尖端放电现象,故C不符合题意;D.一般高楼大厦顶部装有避雷针,能利用尖端放电使高楼免遭雷击,故D不符合题意。故选B6A【详解】A.空腔导体带电时净电荷分布于金属球外侧,内部不带电,故让D先接触金属球C的外部,则D带上电荷,再让DA靠近时,由于发生静电感应,A的箔片张开,故A正确;B.让D先接触金属球C的外部,则D带上电荷,再让DA接触时,A的箔片张开,故B错误;C.让不带电的D先跟C的内部接触,因为C的内部不带电,所以D始终不带电,再让DA靠得更近些,A的箔片始终不张开,故C错误;D.让不带电的D先跟C的内部接触,因为C的内部不带电,所以D始终不带电,再让DA接触,A的箔片始终不张开,故D错误。故选A7A【详解】AB.装置的外壁连到高压电源的正极,中间的金属丝连到负极,粉尘向正极运动,可知粉尘吸附电子后带负电.故A错误,B正确;C.筒壁与中间金属丝之间存在强大的静电场,粉尘向正极运动,可知粉尘是在静电力作用下飞向筒壁.故C正确;D.装置的外壁连到高压电源的正极,中间的金属丝连到负极,因此筒壁与中间金属丝之间存在强大的静电场.故D正确.此题选择不正确的选项,故选A8C【详解】ABD.汽车制造车间里进行静电喷漆、车间里安装静电除尘器、燃气灶上的电子点火器的电极做成针尖状都是利用静电,而非预防静电危害,故ABD错误;C.高楼顶层安装避雷针是为了防止静电产生的危害,故C正确。故选C9B【详解】A.使用避雷针是属于静电防范的有效措施,选项A不符合题意;       B.静电复印是利用静电,则选项B符合题意;       C.保持良好接地是属于静电防范的有效措施,选项C不符合题意;D.飞机起落架的轮胎是用导电橡胶制成,可以及时将飞机上的静电导走,故属于静电防范,故D不符合题意。故选B10B【详解】避雷针能起到避雷作用,其原理是尖端放电,故ACD错误,B正确。故选B11B【详解】静电平衡后的导体内部场强处处为零,故c处场强比d处小;故选B12A【详解】导体处于静电平衡状态时,导体内部场强处处为0,感应电荷在导体内部某处产生的电场与场源电荷Q在此处产生的电场场强大小相等,方向相反。故选A13BCD【详解】A.由于锯条和金属片形状不同,面积不等,且锯条上电荷分布不均匀,则锯条和金属片之间的电场不为匀强电场,故A错误;B.由于锯条上尖端部分比较多,聚集的电荷最多,则电场强度最大,故B正确;C.起电机产生高电压使锯条和金属片之间的电场将空气中的分子电离,电离出来的电子被烟尘颗粒吸附,俘获电子的烟尘颗粒带负电,容易被带正电的金属片吸引,故烟雾会向金属片移动,故C正确;D.当把起电机一摇,锯条和金属片之间形成电场,电离空气分子,使烟尘颗粒吸附电子后被带正电的金属片(或锯条)吸引,从而使塑料瓶清澈透明。当起电机停止摇动一段时间后,锯条和金属片上的电荷被中和,电场消失,则瓶中又会烟雾缭绕,故D正确。故选BCD14BCD【详解】A.静电屏蔽使金属导体壳内的仪器或工作环境不受外部电场影响,也不对外部电场产生影响,不属于静电吸附。选项A错误;B.静电喷漆是利用高压静电电场使带负电的漆料微粒沿着电场相反的方向定向运动,并将漆料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法,属于静电吸附在生产技术中应用,选项B正确;C.静电复印是利用静电将墨吸附在纸张上的,属于静电吸附在生产技术中应用,选项C正确;D.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,属于静电吸附在生产技术中应用,选项D正确。故选BCD15BC【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BC16BD【详解】A.对图甲,电晕极与收尘极之间的电场为辐射电场不是匀强电场,A错误;B.对图甲,电晕极附近的气体分子被强电场电离,电子向收尘极运动使含尘气体带负电,积累在筒壁一定量后进入下方的漏斗排出,B正确;C.对图乙,喷口喷出的雾化涂料微粒带负电,被涂工件带正电,C错误;D.对图乙,工件与喷口之间较强的电场使带电雾化涂料向带电的工件运动,正负电荷的作用使涂料均匀地涂在工件上,D正确;故选BD17     富兰克林     尖端放电     元电荷【详解】[1]1752年,伟大的科学家富兰克林冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验,把天电引了下来,发现天电和摩擦产生的电是一样的;[2]避雷针的避雷原理是尖端放电;[3]到目前为止,科学实验发现的最小电荷量是电子所带的电荷量,这个电荷量用e表示,所有带电物体的电荷量都是e的整数倍,电荷量e叫做元电荷。18.定向移动【详解】略19.实验员头发竖起来是她头发带同种电荷,而同种电荷间相互排斥所致【详解】实验员头发竖起来是她头发带同种电荷,而同种电荷间相互排斥所致。20.见解析【详解】当所加电压为达到一定值时,电极间气体发生电晕放电,产生阴离子和阳离子。在电场作用下,阴离子向阳极堆(即正极)移动,阳离子向阴极(即负极)移动。由于电压高,不仅迁移率较高的阴离子可以与中性分子碰撞,迁移率较低的阳离子也可以与中性分子碰撞。因此,电场中不断产生大量新的离子。当含尘气流进入电场时,粉尘与离子碰撞粘附,成为带电尘粒。在电场的作用下,带正电的尘粒向阴极移动并沉积在其上;带负电的尘粒向阳极移动并沉积在阳极上,从而使得气体净化。  

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