人教版高中物理必修第三册第九章静电场及其应用9-4静电的防止与利用练习含答案

第九章静电场及其应用4静电的防止与利用【基础巩固】1.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,如果把一带有正电荷的绝缘体A移近金属罩B,则()A.B的外表面无感应电荷B.B的内表面将带上正电荷C.验电器的金属箔片将张开D.验电器的金属箔片不张开答案:D2.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说法,不正确的是()甲乙丙丁A.图甲中工作人员在超高压带电作业时,穿用金属丝编制的工作服比绝缘橡胶服更安全B.图乙中家用燃气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理制成的C.图丙是避雷针的示意图,在高大建筑物的顶部插入一根尖锐的导体棒,地引线与接地装置连接,可防止建筑物被雷击D.图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷,这样使油漆与金属表面在静电力的作用下喷涂更均匀解析:图甲为超高压带电作业的工作人员,为了保证安全,他们必须穿上金属丝制成的衣服,以起到静电屏蔽的作用,选项A不符合题意;图乙中家用燃气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理制成的,选项B不符合题意;图丙是避雷针的示意图,是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒,地引线与接地装置连接,把静电导入大地,可防止建筑物被雷击,选项C不符合题意;喷枪喷出的油漆微粒带正电,因相互排斥而散开,形成雾状,被喷涂的物体带负电,对雾状油漆产生引力,把油漆吸到表面,可以使油漆与金属表面结合得更牢固,选项D符合题意.答案:D3.下列应用与防护跟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答案:B4.某天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,雷雨将至,随后沙丘高处的几名游客头发直立,如图所示.此时为了保障人身安全,下列避险方式最为合理的是()A.躲进汽车里B.往沙漠高处跑C.用水将头发淋湿D.蹲下并用手触摸地面解析:雷雨将至,几名游客头发直立,说明空气中有很多带电的自由电荷,此时最合理的一种避险方式是进入一个静电屏蔽的地方,如躲进汽车里,因为汽车外壳由金属制造,汽车里面能起到静电屏蔽的作用.故选项A正确.答案:A5.如图所示,接地金属球A的半径为R,球外点电荷的电荷量为Q,点电荷到球心的距离为r,则该金属球上感应电荷在球心O处产生的电场强度等于()A.kQr2-kQR2B.C.0 D.kQ解析:处于静电平衡状态的导体内部电场强度为0,这是外加电场和感应电荷电场叠加的结果,即金属球上感应电荷在某点产生的电场强度与球外点电荷在该点产生的电场强度大小相等,即E感=kQr答案:D6.(多选)在如图所示的实验中,验电器的箔片会张开的是()ABCD解析:选项A中验电器箔片不会张开,金属网可以屏蔽外电场;选项B中验电器箔片会张开,因为金属网未接地,网内的带电体可以对外界产生影响;选项C中验电器箔片不会张开,因为金属网已接地,网内的带电体对网外无影响;选项D中电荷Q由于网罩的作用对外无影响,但对内仍有电场,故验电器箔片会张开.选项B、D正确.答案:BD7.将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不和球壁接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近,如图所示.下列说法正确的是()A.A往左偏离竖直方向,B往右偏离竖直方向B.A的位置不变,B往右偏离竖直方向C.A往左偏离竖直方向,B的位置不变D.A和B的位置都不变解析:球C有静电屏蔽作用,处于C内部的A球不受外界电场影响,所以A不偏移;但A在C的外表面感应出正电荷,也就是C不能屏蔽内部电荷向外激发电场,所以B将向右偏.选项B正确.答案:B【拓展提高】8.如图所示,N是一个不带电的金属空腔,P是一个带电小球.下列几种情况中,放在绝缘板上的小纸屑S不会受静电力作用的是()①②③④A.①③ B.②③C.②④ D.③④答案:A9.如图所示,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.金属笼内部电场强度为0C.人与金属笼内壁接触会发生触电D.人和笼体带同种电荷解析:金属笼处于静电平衡,笼体表面有感应电荷,故选项A错误;金属笼内部电场强度为0,故选项B正确;人与笼体是等势体,人与金属笼内壁接触不会形成电流,不会发生触电,故选项C错误;笼体内部没有电场,因此人不带电荷,故选项D错误.答案:B10.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()A.c处电场强度比d处大B.c处电场强度比d处小C.杆内c处电场强度的方向由b指向aD.杆内c处电场强度的方向由a指向b解析:静电平衡后的导体内部电场强度处处为0,故Ec=0<Ed,即c处电场强度比d处小,故选项B正确.答案:B11.一金属球,原来不带电,现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,如图所示,金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上A、B、C三点的电场强度大小分别为EA、EB、EC,三者相比,则()A.EA最大 B.EB最大C.EC最大 D.EA=EB=EC解析:处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为0,故A、B、C三点的电场强度都为0.处于静电平衡状态的导体内部电场强度为0是感应电荷产生的电场与外电场叠加的结果,所以感应电荷在球内某点产生的电场的电场强度与MN在这一点产生的电场强度等大反向.比较A、B、C三点感应电场的电场强度大小,实质上是比较带电体MN在这三点的电场强度大小.由于C点离MN最近,故MN在C点的电场强度最大,感应电荷在C点的电场强度也最大,选项C正确.答案:C【挑战创新】12.如图所示,长为l的金属杆原来不带电,在距其右端距离为d处放一个电荷量为+q的点电荷.求:(1)金属杆中点处的电场强度;(2)金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的电场强度.解析:(1)金属杆处于静电平衡状态,其内部电场强度处处为0.因此,金属杆中点处的电