高教版(2021)电工电子类第三节 静电感应 静电屏蔽精品练习
展开1.下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电和静电感应都是使物体的正负电荷分开,而总电荷量并未变化
B. 用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电,是摩擦过程中硬橡胶棒上的正电荷转移到了毛皮上
C. 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,是摩擦过程中玻璃棒得到了正电荷
D. 物体不带电,表明物体中没有电荷
【解析】【解答】解:A、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体.感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分.而总电荷量并未变化,故A正确.
B、毛皮与橡胶棒摩擦,有负电荷从毛皮转移到橡胶棒,故橡胶棒带负电.故B错误.
C、丝绸与玻璃棒摩擦,有电子从玻璃棒转移到丝绸上,故玻璃棒带正电.故C错误.
D、物体不带电,表明物体中正负电荷数目相等.故D错误.
故选A
【分析】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷.感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分.
2.某研究性学习小组学习电学知识后进行对电工穿的高压作业服进行研究,发现高压作业服是用铜丝编织的,下列各同学的理由正确的是( )
A. 甲认为铜丝编织的衣服不易拉破,所以用铜丝编织
B. 乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用
C. 丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用
D. 丁认为铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用
【解析】【解答】解:屏蔽服作用是在穿用后,使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面,从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害.等电位说明电势相等而不是等于0,等电势时电势差为0,电场强度为0.
所以C正确,ABD错误;
故选:C.
【分析】处在高压电场中的人体,会有危险电流流过,危及人身安全,因而所有进入高电场的工作人员,都应穿全套屏蔽服. 带电作业屏蔽服又叫等电位均压服,是采用均匀的导体材料和纤维材料制成的服装.其作用是在穿用后,使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面,从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害. 成套的屏蔽服装应包括上衣、裤子、帽子、袜子、手套、鞋及其相应的连接线和连接头.
3.如题图所示,金属球A的半径为R,球外一个点电荷带电量为q,到球心的距离为L,则金属球上感应电荷在球心产生电场的电场强度大小为( )
A. B. C. + D.
【解析】【解答】金属球内部处于静电平衡状态,故合场强处处为零,所以感应电荷在球心处产生的场强应和点电荷 产生的场强大小相等,即 ,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B
【分析】感应电荷和外部电荷q在中心产生的合场强为0,利用场强叠加求出感应电荷的场强即可。
4.下列说法正确的是( )
A. 伽利略对自由落体运动研究方法的核心是:把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
B. 避雷针是利用了最上面部分导体尖端的电荷密度很小,附近场强很弱,才会把空气中的电荷导入大地
C. 欧姆发现了电流通过导体时产生热效应的规律
D. 力的单位“N”是基本单位,加速度的单位“m/s2”是导出单位
【解析】【解答】解:A、伽利略对自由落体运动研究方法的核心是:把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法,故A正确;
B、避雷针是利用了最上面部分导体尖端的电荷密度很大,附近场强很强,容易产生尖端放电,故B错误;
C、焦耳发现了电流通过导体时产生热效应的规律.故C错误;
D、力的单位“N”不是基本单位,是导出单位,加速度的单位“m/s2”是导出单位,故D错误;
故选:A
【分析】根据物理学史和常识可知,伽利略对自由落体运动研究方法发展了人类的科学思维方式和科学研究方法;避雷针是利用了最上面部分导体尖端的电荷密度很大,容易产生尖端放电;焦耳发现了电流通过导体时产生热效应的规律;要牢记常见的单位和基本单位.
5.如图所示,把一个带正电的小球放置在原来不带电的枕形导体附近,由于静电感应,枕形导体的a、b端分别出现感应电荷,则( )
A. 枕形导体a端电势高于b端电势
B. 仅闭合S1 , 有电子从大地流向枕形导体
C. 仅闭合S1 , 有电子从枕形导体流向大地
D. 仅闭合S2 , 有正电荷从枕形导体流向大地
【解析】【解答】 处在电场中的导体静电平衡状态下为等势体,所以a端电势等于b端电势,A错误;
因为导体处于正电荷产生的电场中,电势大于零,而大地的电势为零,所以自由电子会从低电势流向高电势,故有电子从大地流向枕形导体,B正确C错误;金属导体中只有自由电子可以移动,D错误;
故选B
【分析】处在电场中的导体静电平衡状态下为等势体。
6.油罐车后面都有一条拖地的铁链,其作用是( )
A.向外界散热
B.做为油罐车的标志
C.发出响声,提醒其他车辆和行人的注意
D.把电荷导入大地,避免由静电造成危害
【解析】【分析】油罐车后面都有一条拖地的铁链,其作用是避免由静电造成危害,故选D。
【点评】难度较小,要知道一些静电的利用和防止的实例。
7.如图所示,将一个带正电的小球Q放在本身不带电的枕型导体AB靠近A端一侧,由于静电感应枕型导体的A,B两端分别出现﹣、+感应电荷.则以下说法中正确的是( )
A. A端接一下地,导体将带正电荷
B. A端接一下地,导体将带负电荷
C. 枕型导体的A端电势低,B端电势高
D. 导体上的感应电荷在导体内部产生的场强为零
【解析】【解答】解:A、到达静电平衡状态以后,A处带负电,B处带正电,当A端接一下地,会使大地的电子流入枕形导体,导体B处电荷被中和,则导体将带负电.故A错误,B正确;
C、枕型导体在带正电的小球附近时,枕型导体上的自由电子会向金属棒的左边运动,金属棒的右端因有了多余的电子而带正电,左端因多余电子而带负电;但导体是个等势体;故C错误;
D、到达静电平衡状态以后,导体内部的场强处处为0,导体上的感应电荷在导体内部产生的场强不为零.故D错误.
故选:B.
【分析】(1)感应起电的实质是在带电体上电荷的作用下,导体上的正负电荷发生了分离,使电荷从导体的一部分转移到了另一部分,既然是转移,那么电荷必然守恒.(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
8.静电除尘原理中是应用了静电的什么性质( )
A. 同号电荷相斥
B. 异号电荷相吸
C. 静电吸引轻小物体
D. 将静电荷导走
【解析】【解答】解: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,是利用静电吸引轻小物体的原理.故ABD错误,C正确.
故选:C
【分析】根据静电的防止与应用的原理,从静电除尘的原理出发就可以判断出答案.
9.下列不属于预防静电危害的做法是( )
A. 在高大的建筑物顶端安装避雷针
B. 水泥厂利用静电除去废气中的粉尘
C. 在制造轮胎的橡胶中添加导电材料
D. 行驶中的油罐车尾带一条拖地的铁链
【解析】【解答】 在高大的建筑物顶端安装避雷针;在制造轮胎的橡胶中添加导电材料;行驶中的油罐车尾带一条拖地的铁链,这些都属于预防静电的危害的做法;而水泥厂利用静电除去废气中的粉尘是利用静电的做法。
故选B
【分析】有些时候我们要利用静电现象,有些时候我们要防止静电现象。
10.如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A,B下部的金属箔均是闭合的.下列关于实验现象描述中正确的是( )
A. 把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,只有A下部的金属箔张开
B. 把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,只有B下部的金属箔张开
C. 把带正电荷的物体C移近导体A后,再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后A,B下部的金属箔都还是张开的
D. 把带正电荷的物体C移近导体A后,再把B向右移动稍许使其与A分开,稳定后A,B下部的金属箔都闭合
【解析】【解答】解:AB、感应带电,这是使物体带电的一种方法,根据异种电荷互相吸引的原理可知,靠近的一端会带异种电荷.金属导体处在正电荷的电场中,由于静电感应现象,导体B的右端要感应出正电荷,在导体A的左端会出现负电荷,所以导体两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电,AB错误;
CD、把带正电荷的物体C移近导体A后,把A和B分开,A带负电,B带正电,金属箔还是张开,C正确,D错误.
故选:C
【分析】当导体A、B放在带正电的附近时,出现感应起电现象.电荷周围有电场存在,从而导体A、B处于电场中,在电场力的作用下,使导体中的自由电子重新分布.而处于静电平衡的导体,电荷只分布在外表面,内部电场强度为零,且是等势体.
二、多选题
11.如图所示,真空中将一不带电的绝缘枕形导体P放在正点电荷Q形成的电场中,枕形导体P的a、b两端分别带上了感应负电荷与等量的感应正电荷,另外导体内部还有c、d两点,则下列说法中正确的有( )
A. 导体上a、b两端的电势高低关系可能是
B. 导体上a、b两端的电势高低关系一定是
C. 导体内部c、d两点的场强大小关系是
D. 感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是
【解析】【解答】AB 当正电荷Q处在金属导体P附近时,正电荷周围存在电场,从而使得金属中的自由电子在电场力作用下向a端发生移动,导致b端的正电荷多余,a端的负电荷多余,最终导体P的b端带正电,a端带负电,因此两点的电势关系ψa=ψb , A不符合题意,B符合题意;
C.当金属导体b端带正电,a端带负电时,导体中有自b向a的电场,由于正确电荷Q也产生电场,故只有当复合电场为0时,自由电子才停止运动,因此c、d两点的场强大小关系是Ec=Ed=0,C不符合题意;
D.根据正点电荷的电场强度的公式,结合合电场为0,可知:感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系 ,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】导体是一个等势体,表面和内部的电势是相同的,内部的合电场强度为零,再利用场强叠加求解感应电荷的场强。
12.关于静电的利用和防范,以下说法中正确的是( )
A. 静电复印是防范静电的
B. 为了防止静电积聚,飞机起落架的轮胎必须用绝缘橡胶制成
C. 油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上,可以避免产生电火花引起的爆炸
D. 静电植绒是利用异种电荷相互吸引而使绒毛吸附在底料上
【解析】【解答】解:A、静电复印是利用正负电荷之间的相互吸引的原理制成的,属于静电的防止.故A错误;
B、飞机轮胎是用导电橡胶制成的,这是为了飞机在降落时,将飞行的过程中产生静电导走,避免对飞机造成危害.故B错误;
C、油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上,可以将运输的过程中产生的静电及时导走,避免产生电火花引起的爆炸.故C正确;
D、静电植绒是利用异种电荷相互吸引而使绒毛吸附在底料上,故D正确;
故选:CD
【分析】静电也就是生活中摩擦起电现象产生的,例如摩擦起电现象.静电有的有利,有的有害,根据生活中的经验即可解题.
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