人教版必修第三冊2020_2021學年高中物理課時分層作業(yè)4靜電的防止與利用含解析

1、課時分層作業(yè)（四）靜電的防止與利用（時間：40分鐘分值：100分）合格基礎練一、選擇題（本題共6小題，每小題6分，共36分）1.下列防雷措施可行的是（）在大樹下避雷雨；停留在山頂、山脊的涼亭等地方避雷雨；不要快速開摩托車、騎自行車或在雨中狂奔；在空曠地帶，最好關掉手機電源。A.B.C.D.D 表面具有突出尖端的導體，在尖端部分電荷分布密度很大，使得其周圍電場很強，就可能使其周圍的空氣發(fā)生電離而引發(fā)尖端放電，因此，不要在大樹下避雨，別停留在山頂、山脊的涼亭等地方。快速開摩托車、騎自行車或在雨中狂奔， 身體的跨步越大，電壓就越大， 雷電也越容易傷人。 在空曠地帶使用手機通話， 手機很有可能成為閃電

2、的放電對象。故正確選項為D。2 .在手術時，為防止麻醉劑乙醛爆炸，地磚要用導電材料制成，醫(yī)生和護士要穿由導 電材料制成的鞋子和外套、一切設備要良好接地，甚至病人身體也要良好接地。這是為了（）A.殺菌消毒B.消除靜電C.利用靜電D.防止漏電B 在可燃氣體環(huán)境（如乙醛）中產(chǎn)生的靜電，容易引起爆炸，應設法把產(chǎn)生的靜電消除 掉（如導入大地），因此選項B正確。P、Q為運動軌跡上的兩點，下列關于帶電粉塵在R Q兩點3 .靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器，如圖實線為除塵器內(nèi)電場的電場線, 虛線為帶負電粉塵的運動軌跡，所受電場力的大小關系正確的是A. Fp= FqB. Fp>FqC. Fpv F

3、qD.無法比較C Q處的電場線密，所以在 Q點所受電場力大，選項 C正確。4 .如圖是模擬避雷針作用的實驗裝置，金屬板M接高壓電源的正極， 金屬板N接負極。金屬板N上有兩個等高的金屬柱 A B, A為尖頭，B為圓頭。逐漸升高電源電壓，當電壓達到一定數(shù)值時，可看到放電現(xiàn)象。先產(chǎn)生放電現(xiàn)象的是（）避雷針模擬實驗A. A金屬柱B. B金屬柱C. A B金屬柱同時D.可能是A金屬柱，也可能是 B金屬柱A 根據(jù)導體表面電荷分布與尖銳程度有關可知，A金屬柱尖端電荷密集，容易發(fā)生尖端放電現(xiàn)象，故選項 A正確。5 .請用學過的電學知識判斷，下列說法正確的是（）A.電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全B.制作汽油桶的材料

4、用金屬比用塑料好C.小鳥停在單根高壓輸電線上會被電死D.打雷時，待在汽車里比待在木屋里要危險B 由靜電屏蔽的知識可知， A、D選項均錯誤；金屬可以消除多余的靜電， B項正確； 單根高壓輸電線上相距較近的兩點之間電阻很小，因而電壓較小，小鳥不會被電死，C選項錯誤。6 .如圖所示，一個方形的金屬盒原來不帶電，現(xiàn)將一個帶電荷量為+Q的點電荷放在盒左邊附近，達到靜電平衡后，盒上的感應電荷在盒子內(nèi)部產(chǎn)生的電場分布情況正確的是 （）目.三曰ABC DC 金屬盒內(nèi)部由于處于靜電平衡狀態(tài)，因此內(nèi)部每點的合電場強度都為0,即金屬盒內(nèi)的每一點，感應電荷產(chǎn)生的電場的電場強度都與點電荷+Q在那點產(chǎn)生的電場的電場強度大

5、小相等、方向相反，即感應電荷的電場線與點電荷+Q的電場線重合，但方向相反。二、非選擇題（14分）7.如圖所示，在桌上放兩摞書，把一塊潔凈的玻璃墊起來，使玻璃離開桌面2030 cmo在寬0.5 cm的紙條上畫出各種舞姿的人形，用剪刀把它們剪下來，放在玻璃下面，然后用 一塊硬泡沫塑料在玻璃上擦，就可以看到小紙人翩翩起舞了。為什么小紙人會翩翩起舞?(2)如果實驗前用一根火柴把“跳舞區(qū)”烤一烤，實驗效果會更好，此現(xiàn)象說明了什么?如果向“跳舞區(qū)”哈一口氣，小紙人跳得就不活躍了，此現(xiàn)象說明了什么?答案(1)硬泡沫塑料與玻璃板摩擦后帶上電荷，與紙人相互吸引。(2)說明在干燥環(huán)境中容易起電，其原因是干燥的空氣

6、不會把摩擦后玻璃板上產(chǎn)生的電荷導走。(3)說明在潮濕的環(huán)境下，不易摩擦起電，因為潮濕的空氣具有導電能力，把摩擦后玻璃板上產(chǎn)生的電荷導走了。等級過關練一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1 .如圖所示，在一電場強度為 E的勻強電場中放有一個金屬空心導體，圖中a、b分別為金屬導體內(nèi)部與空腔中的兩點，則()16A. a、b兩點的電場強度都為零B. a點的電場強度為零，b點的電場強度不為零C. a點的電場強度不為零，b點的電場強度為零D. a、b兩點的電場強度都不為零A 處于靜電平衡狀態(tài)的導體，其內(nèi)部場強為零，即Ea=0；由于靜電屏蔽，球內(nèi)空腔的場強也為零，則 m=0,選項A正確。2 .如

7、圖所示，A為空心金屬球，B為金屬球，A B原來不帶電，將另一帶正電荷的小球C從A球開口處放入 A球中央，不接觸A球，然后用手接觸一下 A球，再用手接觸一下 B球, 再移走C球，則()A. A球帶負電荷，B球帶正電荷B. A球帶負電荷，B球不帶電C. A B兩球都帶負電荷D. A、B兩球都帶正電荷B 首先帶正電荷的小球 C從A球開口處放入 A球中央，根據(jù)靜電感應現(xiàn)象可知，A球內(nèi)表面帶負電荷，外表面帶正電荷。用手接觸A相當于把A接地，由大地傳導過來的電子與 A球外表面正電荷中和，使 A球外表面不帶電，A球外表面電勢為零，此時 A球對內(nèi)起靜電 屏蔽作用，A球內(nèi)的電場不影響外部。用手接觸 B時，無電荷

8、移動，B球不帶電。當帶正電 荷的C球從A球內(nèi)移走后，A球內(nèi)表面所帶的負電荷移至外表面，所以此時A球帶負電荷。由上述可知，選項 B正確。3 .（多選）如圖所示的靜電實驗 （虛線框為金屬網(wǎng)）能使左邊驗電器的金屬箔張開的是ABCDAC 凈電荷分布在導體的外表面，選項A正確，選項B錯誤；選項C中兩個驗電器接由于靜電屏蔽，金屬觸，左側驗電器金屬箔應張開，選項D中左邊的驗電器處于金屬網(wǎng)中, 箔不會張開，選項 C正確，選項D錯誤。4 .處于強電場中的空氣分子會被電離為電子和正離子，利用此原理可以進行靜電除塵。如圖所示是一個用來研究靜電除塵的實驗裝置，鋁板與手搖起電機的正極相連，縫被針與手搖起電機的負極相連，

9、 在鋁板和縫被針中間放置點燃的蚊香。轉動手搖起電機，蚊香放出的煙霧會被電極吸附， 停止轉動手搖起電機，蚊香的煙霧又會裊裊上升。關于這個現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.煙塵因為帶正電而被吸附到縫被針上B.同一煙塵顆粒在被吸附過程中離鋁板越近速度越小C.同一煙塵顆粒在被吸附過程中離鋁板越近速度越大D.同一煙塵顆粒在被吸附過程中如果帶電荷量不變，離鋁板越近則加速度越大C 在鋁板和縫被針中間形成強電場，處于強電場中的空氣分子會被電離為電子和正離子，煙塵吸附電子帶負電，而被吸附到鋁板上，選項A錯誤；由于靜電力做功，同一煙塵顆粒在被吸附過程中離鋁板越近速度越大，選項C正確，B錯誤；由于離鋁板越近，電場強度越

10、小，同一煙塵顆粒在被吸附過程中如果帶電荷量不變，離鋁板越近則加速度越小，選項 錯誤。二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5. (12分)如圖所示，長為l的金屬桿原來不帶電，在距其右端d處放一個電荷量為十q的點電荷。1-(i)金屬桿中點處的電場強度為多少？(2)金屬桿上的感應電荷在桿中點處產(chǎn)生的電場強度為多大？解析(1)金屬桿處于靜電平衡狀態(tài)，其內(nèi)部場強處處為零。因此，金屬桿中點處的 電場強度為0。(2)點電荷q在金屬桿中點處產(chǎn)生的場強£點=昌=一kq，方向水平向左。由于桿中r ld+ 一2點處的場強為零，所以感應電荷在桿中點處產(chǎn)生的場強與點電荷在該處產(chǎn)生的場強大小相kq等，方向相反

11、，所以，感應電荷在桿中點處產(chǎn)生的場強大小E 感=E 點=2。ld+2答案(1)0(2)kq2ld十 一26. (14分)以煤作燃料的電站，每天排出的煙氣帶走大量的煤粉，不僅浪費燃料，而且嚴重污染環(huán)境，利用靜電除塵可以除去煙氣中的煤粉。如圖所示是靜電除塵器的原理示意圖，除塵器由金屬管 A和懸在管中的金屬絲 B組成，在A B上各引電極a、b接直流高壓電源。假定煤粉只會吸附電子，而且距金屬絲B越近場強越大。(1)試判斷所接高壓電源的極性;(2)試定性說明靜電除塵器的工作原理;(3)設金屬管A的內(nèi)徑r = 3 m,長為L=50 m,該除塵器吸附煤粉的能力4 3.5X10-4kg/(s-m 2),求其工

12、作一天能回收煤粉多少噸？(最后結果取三位有效數(shù)字)解析(1) a為正極，b為負極。(2)由于煤粉吸附電子帶電，故將在電場作用下奔向電極，并吸附在電極上。(3)設一天回收煤粉的質量為 m,管內(nèi)表面積S= 2 a rL。t=28.5 t 。DS- t 3.5 X 10 4X2X3.14 X3X50X86 400則 F=1 0001 000答案(1) a為正極，b為負極 (2)帶電粒子在電場作用下奔向電極，并吸附在電極上(3)28.5 t會員升級服務第一撥清北季神馬，有清華北大學霸方法論課；還有清華學雷向所有的父母親述自己求學之路;衡水名校試卷悄悄的上珪了；掃qq領取官同不首發(fā)課程，很多人我沒告訴他

13、喟！會員qq專享等你來撩.贈送：高中地理第五章4拋體運動的規(guī)律A組：合格性水平訓練1 .(平拋運動的理解)關于平拋運動，下列說法正確的是 ()A.平拋運動是非勻變速運動B.平拋運動是勻速運動C.平拋運動是勻變速曲線運動D.平拋運動的物體落地時的速度可能是豎直向下的答案 C解析 做平拋運動的物體只受重力作用，產(chǎn)生恒定的加速度，是勻變速運動，其初速度與合外力不共線，是曲線運動，故平拋運動是勻變速曲線運動，A、B錯誤，C正確；平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，故落地時的速度是水平方向的分速度和豎直方向的分速度的合速度，其方向一定與豎直方向（或水平方向）有夾角，D錯誤。

14、2 .（平拋運動的理解）從離地面h高處投出 A B、C三個小球，A球自由下落，B球以 速度V水平拋出，C球以速度2v水平拋出，則它們落地時間 tA、tB、tc的關系是（不計空氣 阻力）（）A. t A< t B< t C B . t A> t B> t CC. t A< t B= t C D . t A= t B= t C答案 D解析 平拋運動物體的飛行時間僅與高度有關，與水平方向的初速度大小無關，故tB=t C,而平拋運動的豎直分運動為自由落體運動，所以tA=tB=tC, D正確。3 .（平拋運動規(guī)律的應用）（多選）兩個物體做平拋運動的軌跡如圖所示，設它們拋出的

15、初速度分別為va、vb,從拋出至碰到臺上的時間分別為ta、tb,則（A. va > vbC. t a > t bD. t a< t b答案 AD12解析由題圖知，hb> ha,因為h=2gt ,所以taVtb,又因為X=vot ,且Xa>Xb,所以 va >vb, A、D 正確。4 .（平拋運動規(guī)律的應用）如圖所示，在同一豎直面內(nèi)，小球 a、b從高度不同的兩點, 分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，經(jīng)過時間 t a和tb后落到與兩拋出點水平距離相等的 P點。若不計空氣阻力，下列關系式正確的是 （ ）.12 h= 2gt可知tbta,而小球a、b運動的水平A

16、正確。A. ta>tb, vaVvb B . ta>tb, va>vbC. taVtb, vaVvb D . taVtb, va>vb答案 A解析由于小球b距地面的高度小，由距離相等，由X=v0t可知，vaVvb。由此可知5 .（平拋運動規(guī)律的應用）（多選）物體以初速度V0水平拋出，若不計空氣阻力，重力加速度為g,則當其豎直分位移與水平分位移相等時，以下說法中正確的是A.豎直分速度等于水平分速度B.瞬時速度大小為C.運動的時間為D.運動的位移大小為2 2v2g答案BCD解析由位移相等可知v0t =2,解得t=2；，又由于Vy=gt=2Vo,所以 V = vX + Vy=

17、5v0,s = x2+ y2=y2v0t =2、/2vo Z一，故A錯誤，日C、D正確。g6.（平拋運動規(guī)律的應用）斜面上有P、R & T四個點，如圖所示，PR= RS= ST從P點正上方的Q點以速度v水平拋出一個物體，物體落于 R點，若從Q點以速度2v水平拋出一個物體，不計空氣阻力，則物體落在斜面上的（）A. R與S間的某一點B. S點C. S與T間某一點D. T點答案 A解析 平拋運動的時間由下落的高度決定，下落的高度越高，運動時間越長。如果沒有斜面，從 Q點以速度2v平拋，物體下落至與 R等高時，其位置恰位于 S點的正下方的一 點，但實際當中斜面阻礙了物體的下落，物體會落在R與S

18、點之間斜面上的某個位置，A項正確。7.（與斜面結合的平拋運動問題 ）兩個相同高度的斜面傾角分別為 30°、60° ,兩小球 分別由斜面頂端以相同水平速度 v水平拋出，如圖所示，不計空氣阻力，假設兩球都能落在 斜面上，則分別向左、右兩側拋出的小球下落高度之比為（ ）A. 1 ： 2 B , 3 ： 1C. 1 ： 9 D , 9 ： 1答案 C解析 根據(jù)平拋運動的規(guī)律以及落在斜面上的特點可知，x=vt, y=；gt2, tan e =（分別將e為30。、60。代入可得兩球平拋所經(jīng)歷的時間之比為1 ： 3,兩球下落高度之比為1 ： 9, C正確。8.（與斜面結合的平拋運動問題）

19、跳臺滑雪是勇敢者的運動，運動員在專用滑雪板上，不帶雪杖在助滑路上獲得高速后水平飛出，在空中飛行一段距離后著陸，這項運動極為壯觀。設一位運動員由a點沿水平方向躍起，到山坡 b點著陸，如圖所示。測得 a、b間距離L= 40 mq山坡傾角0 =30° ,山坡可以看成一個斜面。試計算（不計空氣阻力，g取10 m/s2）：（1）運動員起跳后在空中從a至ij b飛行的時間;（2）運動員在a點的起跳速度大小。答案 （1）2 s （2）10 :3 m/s解析（1）運動員做平拋運動，其位移為 L,將位移分解，其豎直方向上的位移Lsin 01 . 2= ,gt解得t =2X40Xsin3010 水平方向

20、上的位移Lcos e =vct解得運動員在a點的起跳速度v°=10，3 m/s。B組：等級性水平訓練9 .（綜合）如圖所示，從一根內(nèi)壁光滑的空心豎直鋼管A的上端邊緣，沿直徑方向向管 內(nèi)水平拋入一鋼球，球與管壁多次相碰后落地（球與管壁相碰時間不計）。若換一根等高但較粗的內(nèi)壁光滑的空心豎直鋼管B,用同樣的方法拋入此鋼球，則運動時間（）A.在A管中的球運動時間長B.在B管中的球運動時間長C.在兩管中的球運動時間一樣長D.無法確定答案 C度V0拋出一個小球，不計空氣阻力,它落在斜面上B點所用的時間為2vosin 92votan 9A. B.C. g答案解析設小球落在B點時豎直速度為Vy速度與

21、水平方向的夾角為由推論知tan （3= 2tan 0 ,而且tan (3Vy ,一,所以 Vy=2votan 8 ,故 t =VoVy 2votan 0B正確。11.（與斜面結合的平拋運動問題）一水平拋出的小球落到一傾角為3的斜面上時，其速度方向與斜面垂直,運動軌跡如圖中虛線所示。 則小球在豎直方向下落的距離與水平方向通過的距離之比為（ 一 12tan b C. tornD.12tan (3解析 小球被拋出后，做平拋運動，與管壁發(fā)生碰撞，水平方向速度反向，豎直方向 速度不變，豎直方向仍然只受重力，做自由落體運動，小球的落地時間只取決于豎直高度,Co所以從同一高度水平拋出，小球在空中的運動時間不

22、會改變。故選A點，以水平速10 .（與斜面結合的平拋運動問題）如圖所示，從傾角為 e的斜面上的答案 Dy解析 設小球在豎直方向下落的距離y與水平方向通過的距離x之比等于tan a ,即xtan a ,如圖所示。又 tan 0 =r, tan 0 =2tan a ,所以 y=tan a 1 ° ,故 D正確。tan （3x2tan （312.（ 一般拋體運動問題）（多選）如圖所示，水平地面上不同位置的三個小球斜上拋，沿 三條不同的路徑運動最終落在同一點，三條路徑的最高點是等高的，若忽略空氣阻力的影響,下列說法正確的是（）A.沿路徑1拋出的小球落地的速率最大B.沿路徑3拋出的小球在空中運動的時間最長C.三個小球拋出的初速度豎直分量相等D.三個小球拋出的初速度水平分量相等答案 AC解析 根據(jù)運動的合成與分解，將初速度分解為豎直方向和水平方向的分速度，三個2Vy小球上升局度相同，根據(jù) h=可知三個小球拋出的初速度豎直分量相等，故 C正確；由t 2gVy=片及對稱性可知