2023-2024学年高二上物理：静电的防止与利用（附答案解析）

2023-2024学年高二上物理：9.4静电的防止与利用整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。起电机摇

动时，下列说法正确的是（）

一.选择题（共8小题）

I.如图所示，A是带正电的球，B为不带电的导体，A、B均放在绝缘支架上，M、N是导体B中的两点，以无

限远处为电势零点，当导体B达到静电平衡后，说法正确的是（）

A.锯条附近电场强度大

B.金属片附近电场强度大

C.锯条和金属片之间为匀强电场

A.M、N两点电场强度大小的关系为EM>EN

D.锯条和金属片之间电场强度处处为零

B.M端感应出负电荷，N端感应出正电荷，所以M、N两点电势高低的关系为φN>φM

5.如图所示，在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支座上，A、B处于静电平衡

C.若用导线将M、N两端连起来，将发生电荷中和现象

状态，则（）

D.感应电荷在M、N两点产生的电场强度为ENT>EN'

2.如图所示，取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触.起初它们不带电.把带正电荷的物体C移：

近导体A,再把A和B分开，然后移去C.则（）Li3

A.A的左端t感应出正电荷

B.A上的感应电荷是创生出来的

C.A、B内部的电场强度处处为0

D.若先将A、B分开，再移走C,A、B均不带电

A.A带正电π，B带负电B.A带负电，B带正电

6.如图所示，放在绝缘台上的金属罩B内放有一个不带电的验电器C,如把一带有正电荷的绝缘体A移近金属

C.A、B带同种电荷D.A、B都不带电

^B,则（）

3.如图所示，用绝缘支柱固定的两不带电金属导体P和Q彼此接触，将一带正电的小球O移近导体P后，先把

P、Q分开，再移走O,关于P、Q电性的说法正确的是（）

A.金属罩B内的场强不为零

A.P带正电，Q带负电B.P带正电，Q带正电B.在B的右侧内表面带正电荷

C.P带负电，Q带正电D.P带负电，Q带负电C.若将B接地，验电器的金属箔片将张开

4.在•次科学晚会上，•位老师表演了•个“魔术”：如图所示，•个没有底的空塑料瓶中固定着•根钢锯条和D.B和C电势处处相等

一块易拉罐（金属）片，把它们分别跟都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7.如图所示的高压输电线路，在铁塔的顶端还有两条导线（图中箭头所指），它们与大地相连，这两条导线的主

要功能是（)

A.B的右端带正电，A向左偏

B.B的右端带正电，A不偏左也不偏右

C.B的左端带负电，A不偏左也不偏右

A.输送电能

D.B的左端带正电，A向右偏

B.各变电站之间通讯

11.如图所示，放在绝缘台上的金属网罩B内放有•个不带电的验电册C,如把•带有正电荷的绝缘体A移近

C.连接各铁塔，使铁塔更稳固

金属网罩B,则（）

D.预防雷电击中下方的输电线

8.下列说法正确的是（）

A.电工穿金属衣比穿绝缘衣安全

B.制作汽油桶的材料用塑料比用金属好

C.印刷车间中要保持干燥

D.打雷时，待在木屋里比待在汽车里要安全

A∙在B的内表面带正电荷，φB=φc=0

二.多选题（共4小题）

B.在B的右侧外表面带正电荷

9.如图所示，在绝缘板上放有•个不带电的金箔验电器A和个带正电荷的空腔导体B.下列实验方法中能使

C.验电器的金属箔片将张开，φB<φc

验电器金属箔片张开的是（）

D.φβ=φc.B的左右两侧电势相等

12.如图所示，电力工作人员在几百万伏的高压线上进行带电作业，电工全身穿戴带电作业用的屏蔽服，屏蔽服

是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后再做成的服装，下列说法正确的是（）

A.用取电棒C（带绝缘柄的导体棒）先跟B的内壁接触一下后再跟A接触

B.用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触

C.用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触

D.使验电器A靠近BA.采用金属材料编织衣服的目的是使衣服不易拉破

10.如图所示，将悬在绝缘细线上带正电的小球A放在不带电的金属空心球壳B内（与内壁不接触），外加一个B.采用金属材料编织衣服的目的是利用静电屏蔽

水平向右的场强为E的匀强电场，对于最后的结果，下列判断正确的是（C.电工穿上屏蔽服后，体内场强为零

D.屏蔽服中的金属网不能起到屏蔽作用

三.计算题（共1小题）

13.如图所示，长为I的金属杆原来不带电，在距其右端d处放一个电荷量为+q的点电荷。

(!)金属杆中点处的电场强度为多少？

(2)金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的电场强度为多大？

÷9

四.解答题(共2小题)

14.如图所示，在枕形金属导体外的M、N两点分别放置一个电荷量为+Q的点电荷，A为导体内一点，MAX

AN,A、N位于同一水平线上，且MA=AN=r.求枕形金属导体上的感应电荷产生的电场在A点处的电场

强度E.

15.带电量分别为+Q和-Q气的两个点电荷相距为R,在两点之间放入•个不带电的导体棒，如图当导体达到

静电平衡后，感应电荷在两点连线中点处产生的场强大小和方向？内部的合场强有什么特点，如果棒的中间

是空的，合场强乂如何？

O匚i-一・O

tQO

2023-2024学年高二上物理：9.4静电的防止与利用

参考答案与试题解析

选择题（共8小题）

1.如图所示，A是带正电的球，B为不带电的导体，A、B均放在绝缘支架上，M、N是导体B中的两点，以无

A.A带正电π，B带负电B.A带负电，B带正电

限远处为电势零点，当导体B达到静电平衡后，说法正确的是（）

C.A、B带同种电荷D.A、B都不带电

【解答】解：带正电的物体C靠近A附近时，由于静电感应，A端带上负电，B端带上正电：

先把AB分开，则A带负电，B带正电，移去C后，电荷不能再进行中和，所以A端带负电，B端带正电；

故B正确，ACD错误。

A.M、N两点电场强度大小的关系为EM>EN

故选：Bo

B.M端感应出负电荷，N端感应出正电荷，所以M、N两点电势高低的关系为φN>φM

3.如图所示，用绝缘支柱固定的两不带电金属导体P和Q彼此接触，将一带正电的小球O移近导体P后，先把

C.若用导线将M、N两端连起来，将发生电荷中和现象

P、Q分开，再移走O,关于P、Q电性的说法正确的是（）

D.感应电荷在M、N两点产生的电场强度为EM'>EN'

【解答】解:AD、M、N两点的场强为导体球与B上感应电荷在这两处的场强之和，处于静电平衡的导体,

合场强的大小处处为零，即有

EM=EN=O

A.P带正电，Q带负电B.P带正电，Q带正电

而带电球A在M、N两点产生的场强不同，故B上感应电荷在M、N两点产生的电场强度不相等，根据点电

C.P带负电，Q带正电D.P带负电，Q带负电

荷电场强度公式

【解答】解：将一带正电的小球移近导体后，由于静电感应，的左端带负电，的右端带正电，然后

QOPPQ

E=k⅜

把P、Q分开，则P带负电，Q带正电，再移走O,P、Q上的电荷不再发生变化，仍然是P带负电，Q带正

可知，离A越远，电场强度越小，则感应电荷在M、N两点产生的电场强度关系为

电。故ABD错误；C正确。

E'M>E'N

故选：Co

故A错误：D正确；

4.在•次科学晚会上，•位老师表演了•个“魔术”：如图所示，•个没有底的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和

BC.处于静电平衡的导体，其整体是等势体，所以

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

（pM=<pN

整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。起电机摇

若用导线将M、N两端连起来，没有电荷移动，故Be错误。

故选：Do

2.如图所示，取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触.起初它们不带电.把带正电荷的物体C移

近导体A,再把A和B分开，然后移去C∙则（)

A.锯条附近电场强度大

B.金属片附近电场强度大Ds若先把导体A和B分开，导体A和B由于感应起电带上异种电荷，再移走C,此时A仍然带负电，B带

C.锯条和金属片之间为匀强电场正电，故D错误。

D.锯条和金属片之间电场强度处处为零故选：Co

【解答】解：AB、瓶内俯视图如图6.如图所示，放在绝缘台上的金属罩B内放有一个不带电的验电瑞C,如把一带有正电荷的绝缘体A移近金属

尖端物体附近的电场线密集，所以在锅条附近的电场强度大于金属片附近的电场，故A正确，B错误；A.金属罩B内的场强不为零

CD、且根据俯视图可以在出料瓶内存在的是辐条形的电场，不是匀强电场，当静电除尘装置接通静电高压时，B.在B的右侧内表面带正电荷

锯条和金属片之间存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子，负离子在电场力的作用下，向正极移C.若将B接地，验电器的金属箔片将张开

动时，碰到烟尘微粒使它带负电，带电烟尘在电场力的作用下，向正极移动，烟尘最终被吸附到金属片上，D.B和C电势处处相等

这样消除了烟尘中的尘粒。故CD错误。【解答】解：A、由于金属罩的静电屏蔽作用，金属罩B内的场强为零，故A错误；

故选：AoB、由于金属罩的静电屏蔽作用，B的内表面不带电，金属罩表面的自由电子重新分布，根据“近异远同”的

5.如图所示，在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支座上，A、B处于静电平衡结论，B的右侧外表面带正电荷，B的左侧外表面负电荷，故B错误：

状态，则（）C、由于金属罩的静电屏蔽作用，B的内部电场强度处处为零，故验电器的金箔不张开，故C错误；

D、金属罩处于静电平衡状态，是等势体，故其左右两侧电势相等，故D正确。

i

II故选：D。

7.如图所示的高压输电线路，在铁塔的顶端还有两条导线（图中箭头所指），它们与大地相连，这两条导线的主

A.A的左端感应出正电荷

要功能是（）

B.A上的感应电荷是创生出来的

C.A、B内部的电场强度处处为0

D.若先将A、B分开，再移走C,A、B均不带电

【解答】解：A、枕形导体在正点电荷附近，出现静电感应现象，根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引

可知，A的左端感应出负电荷，故A错误；

B、根据同种电荷相互排斥可知，A的左端感应出负电荷是由于B右端的电子受到正电荷的吸引力向左运动造

A.输送电能

成的，不是凭空产生的，故B错误；

B.各变电站之间通讯

C、枕形导体在正点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布，在枕形导体内部出现感应电荷的电场，

C.连接各铁塔，使铁塔更稳固

与点电荷的电场叠加，静电平衡时内部电场强度处处为零，故C正确；

D.预防雷电击中下方的输电线B、用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触，由于净电荷只分布在外表面上，所以能使小球C带上

【解答】解：铁塔的顶端还有两条导线上方还有两条导线，这两条导线的作用是它们与大地相连，形成稀疏电荷，C与A接触时A能带电，使金属箔张开。故B正确；

的金属“网”把高压线屏蔽起来，免遭雷击，故D正确，ABC错误。C、用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触后三者组成新的等势体，

故选：D。电荷将传递到A,使金属箔张开。故C正确：

8.下列说法正确的是（）D、使验电器A靠近B,A将由于静电感应，金属球处带上负电荷，而金属箔处带上正电荷，使金属箔张开，

A.电工穿金属衣比穿绝缘衣安全故D正确。

B.制作汽油桶的材料用塑料比用金属好故选：BCDe

C.印刷车间中要保持干燥10.如图所示，将悬在绝缘细线上带正电的小球A放在不带电的金属空心球壳B内（与内壁不接触），外加一个

D.打雷时，待在木屋里比待在汽车里要安全水平向右的场强为E的匀强电场，对于最后的结果，下列判断正确的是（）

【解答】解：A、电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电

屏蔽作用，使人安全作业，故A正确：

B、因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，故B错误；

C、印染车间中要尽量避免产生静电荷，所以尽可能保持印染厂空气湿润，故C错误：

D、一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会起到静电屏蔽的作用，A.B的右端带正电，A向左偏

所以打雷时，呆在汽车里更安全，故D错误。B.B的右端带正电，A不偏左也不偏右

故选：AoC.B的左端带负电，A不偏左也不偏右

二.多选题（共4小题）D.B的左端带正电，A向右偏

9.如图所示，在绝缘板上放有•个不带电的金箔验电器A和•个带正电荷的空腔导体B.下列实验方法中能使【解答】解：在B的外部加•个水平向右的场强为E的匀强电场，B中的电子受到外侧电场力的作用，将向

验电器金属箔片张开的是（）左运动，所以B的左侧将带负电，右侧带正电，由此产生一个附加电场，对外部的电场起到一种屏蔽作用，

所以B内部的A不受外部电场的影响，所以A不偏左也不偏右。故AD错误BC正确。

故选：BCn

11.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,如把一带有正电荷的绝缘体A移近

A.用取电棒C（带绝缘柄的导体棒）先跟B的内壁接触一下后再跟A接触

B.用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触

C.用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触

D.使验电器A靠近B

【解答】解：A、手持•个带绝缘柄的金属小球C,把C接触B的内壁，由于净电荷只分布在外表面上，所

以不能使小球C带上电荷，所以，再移出C与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电。故A

A.在B的内表面带正电荷，φβ=φc=0

错误；

B.在B的右侧外表面带正电荷

C.验电器的金属箔片将张开，φB<φc量为q的点电荷在该处产生的电场强度大小相等，则该处的电场强度为零。

D.φB=φc,B的左右两侧电势相等（2）金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的场强与•带电量为q的点电荷在该处产生的电场强度大小相等,

大小为：

【解答】解：A、由于金属网罩的静电屏蔽作用，B的内表面不带电，故A错误；E=τ⅛∙

B、由于静电感应，金属网罩表面的自由电子重新分布，根据“近异远同”的结论，B的右侧外表面带正电荷，

答：（1）金属杆中点P处的场强为零：

故正确；

B（2）金属杆上的感应电荷在杆中点P处产生的场强是启惠.

C、由于金属网罩的静电屏蔽作用，B的内部电场强度处处为零，故验电器的金箔不张开，故C错误；

四.解答题（共2小题）

D、金属网罩处于静电平衡状态，是等势体，故其左右两侧电势相等，故D正确：

14.如图所示，在枕形金属导体外的M、N两点分别放置一个电荷量为+Q的点电荷，A为导体内一点，MA_L

故选：BD0

AN,A、N位于同一水平线上，且MA=AN=r.求枕形金属导体上的感应电荷产生的电场在A点处的电场

12.如图所示，电力工作人员在几百万伏的高压线上进行带电作业，电工全身穿戴带电作业用的屏蔽服，屏蔽服

强度E.

是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后再做成的服装，下列说法正确的是（）

--------+Q

N

A.采用金属材料编织衣服的目的是使衣服不易拉破

B.采用金属材料编织衣服的目的是利用静电屏蔽【解答】解：由点电荷的电场强度公式E=