高中物理人教版 (2019)必修 第三册第九章 静电场及其应用4 静电的防止与利用习题课件ppt

第九章　4　

一、选择题(本题共7小题，每题6分，共42分)

1．(2022·湖南宁乡市教育研究中心高二期末)电视机正在播放节目，若让一小纸片靠近它的屏幕， 你认为以下哪一种说法是有道理的(　C　)

A．没有什么异常现象，小纸片飘落

B．小纸片被吸引， 因为屏幕有磁性

C．小纸片被吸引， 因为屏幕带静电

D．小纸片被排斥， 因为屏幕带静电

解析：屏幕位置积累了电荷，小纸片会被吸引，因为屏幕带静电。

2．(2022·四川达州高二期末)如图所示，中国科技馆中有一实验项目，一实验员站在绝缘地板上，用手摸已经起电的范德格拉夫起电机的金属球，随着金属球对地电压升高，她的头发会竖起来。关于以上现象，下列说法正确的是(　A　)

A．实验员头发竖起来是她头发带同种电荷排斥所致

B．实验员头发竖立起来是她受到惊吓所致

C．起电机起电的过程就是创生电荷的过程

D．绝缘地板是起防滑作用的

解析：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，故A正确，B错误；起电机起电的过程是电荷转移的过程，故C错误；绝缘地板是防止积累在实验员身上的电荷被导入大地，故D错误。

3．(2022·广东汕尾高二期末)随着科学技术的发展，人们对静电特性的认识越来越深入，静电在生产、生活实践中得到了广泛地应用，但有时也要防止静电产生的危害。下列措施属于利用静电的是(　B　)

解析：油罐车尾的铁链、避雷针、飞机上的“放电刷”属于防止静电带来的危害，静电喷涂机属于利用静电技术。

4．某农村小塑料场的高频热合机产生的电磁波频率和电视信号频率接近，由于该村尚未接通有线电视信号，空中的信号常常受到干扰，在电视荧屏上出现网状条纹，影响正常收看。为了使电视机不受干扰，可采取的办法是(　D　)

A．将电视机用一金属笼子罩起来

B．将电视机用一金属笼子罩起来，并将金属笼子接地

C．将高频热合机用一金属笼子罩起来

D．将高频热合机用一金属笼子罩起来，并将金属笼子接地

解析：为了使电视机能接收电磁波信号，但又不接收高频热合机产生的电磁波，应将高频热合机产生的电磁波信号屏蔽，而接地金属笼子具有屏蔽内电场的作用，故选项D正确。

5．(多选)下列措施中，属于防止静电危害的是(　ACD　)

A．油罐车后有一条拖在地面上的铁链条

B．小汽车上有一根露在外面的小天线

C．在印染厂中保持适当的湿度

D．在地毯中夹杂0.05 mm～0.07 mm的不锈钢丝导电纤维

解析：油罐车后装一条拖在地面上的铁链条，可以及时导走油罐车上产生的静电荷，避免电荷越积越多，防止产生高压放电，防止油罐车起火爆炸，所以A项正确；在地毯中夹杂导电纤维，同样是为了导走摩擦产生的静电荷。而保持印染厂空气有适当湿度，是为了使静电荷及时散失，避免干扰印染的质量，所以C、D项正确；小汽车外露出的一根小天线，是为了接收电磁波(收音机等)，如果小天线不露在汽车外，车内处于被金属包围的环境中，由于静电屏蔽，无法接收到无线电信号，因此B项错误。

6．(多选)如图所示为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内的空气电离，电离出的电子在静电力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁多了。就此示意图，下列说法正确的是(　AC　)

A．N接电源的正极  B．M接电源的正极

C．电场强度EB＞EA  D．电场强度EB＜EA

解析：A正确，B错误：电子附着在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉若能吸附在管壁上，说明管壁带正电荷，因此可知N接电源的正极。C正确，D错误：金属棒与金属管可看成圆柱电极与圆环电极，电场线分布情况如图所示。由图可知金属棒附近的B点处电场线较密，而靠近金属管壁的A点处电场线较疏，故B处的电场强度比A处的电场强度大，即EB＞EA。

7．(多选)如图所示，市场上有一种仪器叫做“纺织物摩擦带电荷量测试仪”，用于测量防静电服面料所带电荷量。该仪器主要由旋转摩擦机和双层金属筒组成，双层金属筒内筒和外筒之间用绝缘橡胶垫隔离。测试时将面料放入旋转摩擦机中，摩擦起电后，再将带电面料放入双层金属筒的内筒并与内壁接触，与内筒相连的仪表就能测出面料所带电荷量。在外筒接地开关K闭合的情况下，下面说法正确的是(　AD　)

A．内筒的内壁不带电 B．内筒的外壁不带电

C．外筒的内壁不带电 D．外筒的外壁不带电

解析：测试时将面料放入旋转摩擦机中，摩擦起电后，再将带电面料放入双层金属筒的内筒并与内壁接触，这时电荷可以全部转移到内筒的外壁，所以内筒的内壁不带电，内筒的外壁带电并且带上全部电荷量，则A正确，B错误；内筒的外壁带电，由静电感应让外筒产生感应电荷，外筒的内壁带上不同于内筒外壁的异种电荷，但是由于在外筒接地，外筒外壁不是导体远端，则外筒的外壁不带电，C错误，D正确。

二、非选择题(共18分)

8．(18分)在开口的绝缘金属壳A的内部有一带正电的小球Q，球壳外用绝缘线吊有一带负电的小球B，如图所示，在下列三种情况中，B球受到A的作用力吗？若受A的作用，是吸引力还是排斥力？

(1)Q不跟A接触，如图①所示。

(2)Q跟A接触，如图②所示。

(3)Q不跟A接触，但A接地，如图③所示。

答案：(1)B球受到A的吸引力而向右偏　(2)B球受到A的吸引力而向右偏　(3)B球不受A的作用力

解析：(1)如图①所示，Q不跟A接触，A的内、外表面分别感应出等量的负、正电荷，故B受到引力向右偏移。

(2)如图②所示，Q跟A接触后组成一个新的等势体，A的外表面带正电，对B产生引力，使之右偏。

(3)如图③所示，Q不跟A接触，但A接地，A与大地组成一个等势体，A的外部场强为零，B不受电场力作用。

一、选择题(本题共5小题，每题6分，共30分)

1．(2022·福建漳州市普通教育教学研究室高二期末)如图，将充气后的气球在头发上摩擦，然后将其靠近绝缘桌面上的空易拉罐，在气球未接触易拉罐的情况下，发现易拉罐朝气球方向滚动起来，关于这一现象，下列说法正确的是(　C　)

A．易拉罐和气球带异种电荷，所以相互吸引

B．易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相同

C．气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小不同

D．气球在头发上摩擦的过程创造了电荷，从而使气球带电

解析：将充气后的气球在头发上摩擦后，气球带上电荷并形成电场，此时易拉罐在该电场作用下发生静电感应现象，靠近气球一侧的带电性质和气球带电性质相反，远离气球一侧的带电性质和气球带电性质相同，所以气球上的电荷对易拉罐靠近气球一侧的电荷引力大于远离气球一侧电荷的斥力，从而使易拉罐朝气球方向滚动起来，故AB错误，C正确；气球在头发上摩擦的过程，是电荷在气球和头发之间发生了转移，并不是创造了电荷，故D错误。

2．(2022·江西新余高三期末)为了研究工业除尘，某学习小组设计了如图所示的装置，在一个没有底的空塑料瓶中心固定着一根粗铜线，瓶子周围套上剪去顶和底的易拉罐圆桶(金属材质制成)，把它们分别跟静电起电机的两极相连，正、负极情况如图所示。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。当摇动静电起电机后，塑料瓶内很快变得清澈透明(烟雾消失)。下列关于该现象的说法正确的是(　C　)

A．因为烟尘本身就带正电，起电机摇动过程中，烟尘向粗铜线处移动

B．因为烟尘本身就带负电，起电机摇动过程中，烟尘向粗铜线处移动

C．因起电机摇动后，塑料瓶内空气电离，使烟尘带上负电，向易拉罐圆桶移动

D．因起电机摇动后，塑料瓶内空气电离，使烟尘带上正电，向易拉罐圆桶移动

解析：起电机摇动后，在粗铜线和易拉罐圆桶之间形成辐射状电场，塑料瓶内靠近粗铜线的空气容易被电离，其中负离子在电场力作用下向正极即易拉罐圆桶移动碰到烟尘使烟尘带上负电，在电场力作用下向带正电的易拉罐圆桶移动。故ABD错误，C正确。

3．(2022·云南昆明一中高二期末)静电复印机的中心部件，是一个可以旋转的接地的铝辊，表面镀着一层半导体硒，叫做硒鼓。半导体硒有特殊的光电性质，没有光线照射时是很好的绝缘体，能保持电荷，受到光的照射就立刻变成导体，将所带的电荷导走。复印每一页书稿都要经过充电、曝光、显影、转印等几个步骤，这些步骤是在硒鼓转动一周的过程中依次完成的。如图所示，曝光后的硒鼓上留下H字符，关于H字符，下列说法中正确的是(　B　)

A．H字符是没有光照射的地方，不带电荷

B．H字符是没有光照射的地方，保持着正电荷

C．H字符是有光照射的地方，不带电荷

D．H字符是有光照射的地方，带正电荷

解析：利用光学系统将原稿上字迹的像成在硒鼓上，硒鼓上字迹的像是没有光照射的地方，保持着正电荷，而其他地方受到了光线照射，正电荷被导走，所以B正确，ACD错误。

4．(多选)如图所示，四组静电实验中，能使左边的验电器的金箔张开的是(　AC　)

解析：处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导体的外表面，用带绝缘柄的小球接触导体外表面可以使小球带电，小球再接触左侧验电器金属球时，金属箔张开，A正确，B错误；用导线连接之后，左边的金箔也是外表面，故C正确，D选项中由于静电屏蔽的作用，验电器不受外电场的影响，故金箔是闭合的。

5．(多选)(2022·江苏溧阳高一下期末)如图所示，带负电的点电荷旁有一接地大金属板，A为金属板内的一点，B为金属板左侧外表面上的一点，下列关于金属板上感应电荷在A点和B点的场强方向判断正确的是(　BC　)

A．感应电荷在A点的场强沿E1方向

B．感应电荷在A点的场强沿E2方向

C．感应电荷在B点的场强可能沿E3方向

D．感应电荷在B点的场强可能沿E4方向

解析：金属内部场强为0，点电荷在A点场强方向沿E1方向，感应电荷的场强方向沿E2方向，二者叠加后才能为0，故A错误，B正确；B点在金属板外表面上，那么B点合场强方向应垂直金属板向外，而场源电荷引起的分场强方向指向负电荷，合场强分解，一个方向指向负电荷，另一个方向则可能为题目中所给的E3方向，故C正确，D错误。

二、非选择题(共10分)

6．(10分)(2022·北京市昌平区高二上学期期末)如图所示，一个原来不带电的半径为r的金属球放在绝缘支架上，其水平左侧放置一个电荷量为＋Q的点电荷，点电荷到金属球左端的距离为2r。

(1)分析在金属球上感应电荷的分布情况；

(2)求点电荷＋Q在金属球球心O点处产生的场强大小E0；

(3)求金属球上感应电荷在球心O点处产生的场强大小E′，并说明方向。

答案：(1) 左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷

(2)k　(3)k，方向向左

解析：(1)在金属球的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷。

(2)由点电荷的电场强度公式得E0＝k＝k。

(3)由于静电平衡后，O点的合场强为0，所以感应电荷在O点处产生的场强E′与E0等大反向。

E′＝E0＝k，方向向左。