物理必修 第三册4 静电的防止与利用精品练习题

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静电现象与静电平衡
1．（多选）小强在加油站加油时，看到加油机上有如图所示的图标，关于图标涉及的物理知识及其理解，下列说法正确的是（ ）
A．三个图标都是为了防止静电的产生
B．工作人员工作时间须穿绝缘性能良好的化纤服装
C．化纤手套与接触物容易摩擦起电存在安全隐患
D．用绝缘的塑料梳子梳头应该没有关系
2．秋冬季节，空气干燥，容易产生静电．有关生活中的静电，下列说法错误的是（ ）
A．静电复印是利用了静电吸引的原理
B．农业中利用静电喷雾能提高效率和降低农药的利用
C．运输汽油的油罐车拖着一条铁链，利用了尖端放电的原理
D．在将外衣脱下的过程中，内外衣间摩擦起电，内衣和外衣所带的电荷是异种电荷
3．如图所示，B是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳，A是验电器，A、B相距较远，导线C的一端接验电器的金属球，下列现象正确的是（ ）
A．将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔片张开
B．将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔片闭合
C．将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔片不张开
D．将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔片不张开
4．（多选）如图所示，绝缘金属球壳的空腔内、外各有一小球B和A，球壳接地。下列说法正确的是（ ）
A．若A球带电，则球壳内的B球处的电场强度为零
B．若B球带电，则A球处的电场强度不为零
C．若A球和B球均带电，则彼此也不会相互影响
D．若A球和B球均带电，则由于球壳接地，A球对B球没有影响，但B球对A球有影响
尖端放电
5．在燃气灶上常安装电子点火器，接通电子线路时产生高电压，通过高压放电的电火花来点燃气体．电子点火器的放电电极应该做成（ ）
A．针尖状B．圆头状C．方形D．椭球形
6．（多选）山西被称为“中国古代建筑艺术博物馆”，这些建筑大部分都加装了避雷针。雷雨天气时，云层底端带负电，下列说法正确的是（ ）
A．云层靠近避雷针时，避雷针感应出正电荷
B．避雷针也可以不连接埋在地底的金属板
C．必须有闪电击中避雷针，避雷针才发挥作用
D．避雷针是利用尖端放电的一种设施
7．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电压高低不同
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
8．为观察电荷在导体上的分布规律，将一个大的导体安放在绝缘支架上，并使导体带上负电荷，如图所示。用带绝缘柄的小验电球P依次接触导体上的各点，再与不带电的验电器接触，通过验电器金属箔片的张角判断各点的带电情况。主要实验步骤如下：

①用P接触导体上的A点，再与不带电的验电器接触﹐发现验电器的金属箔片张角较小；
②用P接触导体上的B点，再与不带电的验电器接触﹐发现验电器的金属箔片张角较大；
③用P接触导体的尖端C点，再与不带电的验电器接触，发现验电器的金属箔片张角最大。由此可以确定：
（1）电荷在导体表面的分布是不均匀的；突出的位置，电荷分布比较 ；平坦的位置，电荷分布比较 。（均选填“密集”或“稀疏”）
（2）比较导体上A、B、C三点附近电场强度的大小，其中电场强度最大的是 点附近，电场强度最小的是 点附近。（均选填“A”“ B”或 “C”）
静电屏蔽与静电吸附
9．2023年8月15号，一群游客在新疆吐鲁番某沙漠景区自驾游。兴致正浓时天色突变，眼见雷雨将至，随后沙丘高处的几名游客头发直立如同刺猬一般，如下图所示。此时为了保障人身安全，下列最为有效合理的一种避险方式是（ ）
A．蹲下并用手触摸地面B．往沙漠低处跑
C．用水将头发淋湿D．躲进汽车里
10．在科技馆的静电体验区，当人进入一个金属笼后，用特斯拉线圈产生200多万伏的高压，与金属笼之间发生火花放电，但人在金属笼内是非常安全的。在火花放电过程中（ ）
A．笼体不带电荷
B．金属笼内部场强为零
C．人与金属笼内壁接触会发生触电
D．人和笼体带同种电荷
11．低碳环保是我们追求的生活方式。如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，当铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机，蚊香产生的烟雾会被铝板吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升。关于这个现象，下列说法中正确的是（ ）
A．烟尘带正电
B．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大
C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小
D．同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越大
12．如图所示，放在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C，若把一带正电荷的绝缘体A移近金属罩B，则（ ）

A．金属罩B的内表面带正电荷B．验电器C的金属箔片将张开
C．金属罩B的右侧外表面带正电荷D．若将B接地，验电器的金属箔片将张开
13．（多选）如图所示，导体球与导体球壳同心，原来都不带电，也不接地，设、两点的场强大小为和，下列说法中正确的是（ ）
A．若使带电，则，
B．若使带电，则，
C．若使、两球分别带上等量异种电荷，则，
D．若使球带电，球接地，则，
14．从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法正确的是（ ）
A．图甲中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在中间的线状电极B上
B．图乙中，家用煤气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的
C．图丙中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣增强了导电能力
D．图丁中，工作人员在超高压带电作业时，穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全
15．在点电荷﹣Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中P点所激发的场强E′的方向在图中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
16．一半径为R的金属薄球壳内壁接地，其球心处安置有一个点电荷+Q，如图所示。P为金属球外距离球心2R的一点，下列表述中正确的是（ ）
A．金属球壳的外表面带正电
B．金属球壳的内表面不带电
C．在P处引入正点电荷q，受斥力大小为
D．金属球壳感应电荷在P处形成的场强大小为
17．（多选）如图是滚筒式静电分选器的原理图，导体滚筒C和放电针G分别接于直流电源的正、负板，并令C接地。放电针G与滚筒C间施加高压并电离空气，颗粒经过电离空气后都带上电荷。颗粒直接掉落在F盘，颗粒被刮板D刮落到E盘。下列说法正确的是（ ）
A．两种颗粒都具有良好的导电性
B．两种颗粒都具有良好的绝缘性
C．在分选过程中，两种颗粒都带负电
D．对调G、C间的极性，分离器仍能正常工作
18．一个带电金属球达到静电平衡时，球内部没有净剩电荷，电荷均匀分布在外表面，球内部场强处处为0，球的外部电场与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，已知静电力常量为。
（1）根据电场强度的定义式和库仑定律，推导一个电荷量为的点电荷，在与之相距处的电场强度的表达式；
（2）若将金属球内部挖空，使其成为一个均匀球壳，如图1所示。金属球壳的电荷量为，、是到球心的距离分别为和的两点，求点的场强，点的场强；
（3）万有引力定律与库仑定律有相似的形式，因此质点的引力场与点电荷的电场也有很多相似的规律。已知引力常量为G。假设沿地轴的方向通一条贯穿地球两极的隧道，隧道极窄，地球仍可看作一个半径为、质量分布均匀的球体。如图2所示，以地心为原点，向北为正方向建立轴，请在图3中作图描述道中地球引力场强度随变化的规律，并说明作图依据。
19．（2010·浙江·高考真题）请用学过的电学知识判断下列说法正确的是
A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险
20．（2021·浙江·高考真题）如图所示，在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（ ）
A．探测发射台周围风力的大小B．发射与航天器联系的电磁波
C．预防雷电击中待发射的火箭D．测量火箭发射过程的速度和加速度