9.4靜電的防止與利用（教學(xué)課件+課后練習(xí)）（原卷版）

第4節(jié)靜電的防止與利用靜電平衡1．（2022·全國(guó)·高二單元測(cè)試）對(duì)于電場(chǎng)中處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，下列分析不正確的是（）A．導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零B．導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷，電荷只能分布在導(dǎo)體的外表面C．導(dǎo)體內(nèi)部是外電場(chǎng)與感應(yīng)電荷電場(chǎng)疊加后的合場(chǎng)強(qiáng)，其大小為零D．處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部的自由電子不再運(yùn)動(dòng)2．（2022·河北保定·高一期末）（多選）如圖所示，不規(guī)則的導(dǎo)體處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，處于靜電平衡狀態(tài)。對(duì)于導(dǎo)體內(nèi)部由靜電感應(yīng)產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是（

）A．大小為 B．大小為C．方向水平向左 D．方向水平向右3．（2022·江蘇南通·高一期末）如圖所示，將帶正電荷Q的導(dǎo)體球C靠近不帶電的導(dǎo)體，若沿虛線(xiàn)1將導(dǎo)體分成A、B兩部分，這兩部分所帶電荷量大小分別為QA、QB；若沿虛線(xiàn)2將導(dǎo)體分成兩部分，這兩部分所帶電荷量大小分別為QA′和QB′。對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)，電荷量關(guān)系正確的是（）A．QA<QB，QA=QA′B．QA=QB，QA>QA′C．QA′<QB′，QB=QB′D．QA′=QB′，QB<QB′4．（2022·浙江臺(tái)州·高二期末）如圖所示為某帶電導(dǎo)體四周的電場(chǎng)線(xiàn)分布，M、N是電場(chǎng)中兩點(diǎn)，則（）A．導(dǎo)體左側(cè)帶正電，右側(cè)帶負(fù)電 B．導(dǎo)體左側(cè)的電荷分布密度大于右側(cè)C．M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 D．導(dǎo)體內(nèi)部的P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零5．（2022·貴州·黔西南州金成實(shí)驗(yàn)學(xué)校高一期末）如圖，導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一電荷量為的正點(diǎn)電荷放在棒的中心軸線(xiàn)上距離棒的左端處，A、B為棒上中心軸線(xiàn)上的兩點(diǎn)，A距離棒左端為，A、B間的距離也為，靜電力常數(shù)為。當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后（）A．棒左端感應(yīng)出正電荷，右端感應(yīng)出負(fù)電荷B．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)D．棒上感應(yīng)電荷在A(yíng)點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為尖端放電6．（2022·吉林·通榆縣第一中學(xué)校高一期末）高壓輸電線(xiàn)路的鐵塔頂端有一條比下面輸電線(xiàn)細(xì)的金屬線(xiàn)，它的作用是（）A．提高鐵塔的穩(wěn)定性B．傳輸零線(xiàn)的電流C．防雷電，起到避雷針的作用D．作為備用線(xiàn)，供輸電線(xiàn)斷開(kāi)時(shí)應(yīng)急使用7．（2022·浙江·紹興市教育教學(xué)研究院高一期末）武當(dāng)山主峰——天柱峰上有一座金殿，常出現(xiàn)雷火煉殿的奇觀(guān)：在雷雨交加時(shí)，屋頂常會(huì)出現(xiàn)盆大的火球，來(lái)回滾動(dòng)。雨過(guò)天晴時(shí)，大殿屋頂金光燦燦，像被重新洗過(guò)一般，如圖所示，對(duì)此，下列分析正確的是（）A．出現(xiàn)雷火煉殿現(xiàn)象時(shí)，大殿內(nèi)的人是危險(xiǎn)的B．金殿肯定是一個(gè)龐大的優(yōu)良導(dǎo)體C．金殿頂部肯定很少有帶尖的結(jié)構(gòu)，不易放電D．金殿如果安裝了避雷針，這種雷火煉殿現(xiàn)象仍會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)8．（2022·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí)）如圖是一款避雷針原理演示器，上下金屬板之間用絕緣材料固定，尖端電極和球形電極與下金屬板連接，給上下金屬板接感應(yīng)圈并逐漸升高電壓，當(dāng)電壓逐漸升高時(shí)（）A．尖端電極先放電 B．球形電極先放電 C．兩電極同時(shí)放電 D．兩電極都不放電9．（2022·浙江·舟山教育學(xué)院高二期末）如圖甲所示，高壓輸電線(xiàn)上使用“”形剛性絕緣支架支撐電線(xiàn)，防止電線(xiàn)相碰造成短路。示意圖如圖乙所示，、、、為四根導(dǎo)線(xiàn)，為正方形，幾何中心為，當(dāng)四根導(dǎo)線(xiàn)通有等大同向電流時(shí)（）A．所受安培力的方向沿正方形的對(duì)角線(xiàn)方向B．對(duì)的安培力小于對(duì)的安培力C．幾何中心點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零D．夜間高壓輸電線(xiàn)周?chē)袝r(shí)會(huì)出現(xiàn)一層綠色光暈，這是一種強(qiáng)烈的尖端放電現(xiàn)象10．（2022·四川·遂寧安居育才卓同國(guó)際學(xué)校模擬預(yù)測(cè)）（多選）如圖所示是閃電擊中廣州塔的畫(huà)面，廣州塔的尖頂是一避雷針，雷雨天氣時(shí)，底端帶負(fù)電的云層經(jīng)過(guò)避雷針上方時(shí)，避雷針尖端放電形成瞬間強(qiáng)電流，烏云所帶的負(fù)電荷經(jīng)避雷針導(dǎo)入大地，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．云層靠近避雷針時(shí)，針尖感應(yīng)出正電荷B．避雷針上的電流方向從尖端流向底端C．避雷針尖端附近的電場(chǎng)強(qiáng)度比避雷針底端附近的電場(chǎng)強(qiáng)度小D．地磁場(chǎng)對(duì)避雷針的作用力方向向西靜電屏蔽11．（2022·全國(guó)·高一）如圖所示，一有線(xiàn)電視信號(hào)線(xiàn)內(nèi)有一層銅質(zhì)金屬網(wǎng)，其主要作用是（

）A．加固作用不易折斷信號(hào)線(xiàn)B．用于信號(hào)的傳輸C．為防止外界電場(chǎng)干擾D．銅芯與金屬網(wǎng)分別接在電路的兩極，便于構(gòu)通回路12．（2021·全國(guó)·高二期中）（多選）如圖所示，帶電體Q靠近一個(gè)接地空腔導(dǎo)體，空腔里面無(wú)電荷．在靜電平衡后，下列物理量中等于零的是()A．導(dǎo)體腔內(nèi)任意點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B．導(dǎo)體腔內(nèi)任意點(diǎn)的電勢(shì)C．導(dǎo)體外表面的電荷量D．導(dǎo)體空腔內(nèi)表面的電荷量13．（2016·福建·高二期中）（多選）如圖所示，導(dǎo)體球A與導(dǎo)體球殼B同心，原來(lái)都不帶電，也不接地，設(shè)M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為EM和EN，下列說(shuō)法中正確的是（）A．若使A帶電，則EM≠0，EN=0B．若使B帶電，則EM=0，EN≠0C．若使A球帶電，B球接地，則EM=0，EN=0D．若使A球帶電，B球接地，則EM≠0，EN=014．（2021·全國(guó)·高二專(zhuān)題練習(xí)）（多選）如圖所示，原來(lái)不帶電的金屬球殼內(nèi)壁接地，將一帶正電的小球放入其中，但不與球殼接觸，則()A．球殼內(nèi)壁帶負(fù)電B．球殼外壁帶正電C．球殼外壁不帶電D．若將接地線(xiàn)去掉再移去正電荷，球殼外壁帶負(fù)電15．（2021·甘肅·天水市第一中學(xué)高二階段練習(xí)）（多選）如圖所示，在絕緣板上放有一個(gè)不帶電的金箔驗(yàn)電器A和一個(gè)帶正電荷的空腔導(dǎo)體B，下列實(shí)驗(yàn)方法中能使驗(yàn)電器金屬箔片張開(kāi)的是（

）A．用取電棒C（帶絕緣柄的導(dǎo)體棒）先跟B的內(nèi)壁接觸一下后再跟A接觸B．用絕緣導(dǎo)線(xiàn)把驗(yàn)電器跟取電棒C的導(dǎo)體部分相連，再把取電棒與B的內(nèi)壁接觸C．使驗(yàn)電器A靠近B，再用金屬網(wǎng)罩罩住BD．使驗(yàn)電器A靠近B，再用金屬網(wǎng)罩罩住A靜電吸附16．（2021·江西省廣豐中學(xué)高二開(kāi)學(xué)考試）如圖為靜電除塵器除塵原理的示意圖。塵埃在電場(chǎng)中通過(guò)某種機(jī)制帶電，在靜電力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達(dá)到除塵的目的。下列表述正確的是（）A．到達(dá)集塵極的塵埃帶負(fù)電荷B．場(chǎng)強(qiáng)方向由放電極指向集塵極C．帶電塵埃所受靜電力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同D．同一位置帶電荷量越多的塵埃所受靜電力越小17．（2022·河南·郟縣第一高級(jí)中學(xué)高一期末）靜電復(fù)印是一種利用靜電光敏半導(dǎo)體材料的感光特性形成影像的復(fù)印方法，復(fù)印過(guò)程大致可分為充電、曝光、顯影、轉(zhuǎn)印、分離、定影、清潔、消電8個(gè)基本步驟，部分步驟示意圖如圖所示。靜電復(fù)印機(jī)的中心部件是一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的接地的鋁輥，表面鍍著一層半導(dǎo)體硒，叫作感光鼓。半導(dǎo)體硒有特殊的光電性質(zhì)。現(xiàn)通過(guò)電暈裝置對(duì)感光鼓充電使其帶正電，以下說(shuō)法正確的是（）A．曝光時(shí)，半導(dǎo)體硒有光照區(qū)域的電阻增大，無(wú)光照區(qū)域的電阻減小B．顯影時(shí)，色粉被感光鼓上帶電區(qū)域吸附，因此色粉需帶負(fù)電C．色粉的帶電通常是通過(guò)色粉與載體的摩擦獲得，摩擦后色粉的帶電極性與載體的帶電極性相同D．轉(zhuǎn)印時(shí)，若使色粉轉(zhuǎn)移到復(fù)印紙上，則需使復(fù)印紙帶負(fù)電18．（2021·湖北·華中師大一附中高一期末）一半徑為R的金屬薄球殼內(nèi)壁接地，其球心處安置有一個(gè)點(diǎn)電荷+Q，如圖所示。P為金屬球外距離球心2R的一點(diǎn)，下列表述中正確的是（）A．金屬球殼的外表面帶正電B．金屬球殼的內(nèi)表面不帶電C．在P處引入正點(diǎn)電荷q，受斥力大小為D．金屬球殼感應(yīng)電荷在P處形成的場(chǎng)強(qiáng)大小為19．（2021·江西·豐城九中高二階段練習(xí)）一金屬球，原來(lái)不帶電，現(xiàn)在沿球直徑的延長(zhǎng)線(xiàn)上放置一根均勻帶電的細(xì)桿MN，如圖所示。金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在球內(nèi)直徑上、、三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為、、，三者相比，則（）A．最大 B．最大C．最大 D．20．（2020·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí)）（多選）滾筒式靜電分選器由料斗A、導(dǎo)板B、導(dǎo)體滾筒C，刮板D、料槽E、F和放電針G等部件組成。C與G分別接于直流高壓電源的正負(fù)極，并將C接地，如圖所示。電源電壓很高，足以使放電針G附近的空氣發(fā)生電離而產(chǎn)生大量離子。現(xiàn)有導(dǎo)電性能不同的兩種物質(zhì)粉粒a、b的混合物從料斗A下落，沿導(dǎo)板B到達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒C上，粉粒a具有良好的導(dǎo)電性，粉粒b具有良好的絕緣性，下列說(shuō)法中正確的是（）A．粉粒a落入料槽F，粉粒b落入料槽EB．粉粒b落入料槽F，粉粒a落入料槽EC．若滾筒C不接地而放電針G接地，從工作原理上看，這也是允許的D．若滾筒C不接地而放電針G接地，從工業(yè)實(shí)用角度看，這也是允許的21．（多選）如圖所示，M點(diǎn)有電荷量為Q的負(fù)點(diǎn)電荷，在距離點(diǎn)電荷為r處放入厚度為d的平行金屬板，N點(diǎn)為金屬板內(nèi)距表面為的點(diǎn)，MN連線(xiàn)與金屬板表面垂直。當(dāng)金屬板處于靜電平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．金屬板的左側(cè)面感應(yīng)出正電荷B．金屬板的左側(cè)面感應(yīng)出負(fù)電荷C．感應(yīng)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，方向沿MN連線(xiàn)向右D．感應(yīng)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，方向沿MN連線(xiàn)向右22．（2022·北京·模擬預(yù)測(cè)）（1）一個(gè)帶電金屬球達(dá)到靜電平衡時(shí)，球內(nèi)部沒(méi)有凈剩電荷，電荷均勻分布在外表面，球內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為0，其在球的外部產(chǎn)生的電場(chǎng)，與一個(gè)位于球心、電荷量相等的點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)相同。已知靜電力常量為k。a．根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式和庫(kù)侖定律，推導(dǎo)一個(gè)電荷量為Q的點(diǎn)電荷，在與之相距r處的電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式__________。b．若將金屬球內(nèi)部挖空，使其成為一個(gè)均勻球殼，如圖1所示。金屬球殼的電荷量為Q，A、B是到球心的距離分別為r1和r2的兩點(diǎn)，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E1=__________，B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E2=__________。（2）萬(wàn)有引力定律與庫(kù)侖定律有相似的形式，因此質(zhì)點(diǎn)的引力場(chǎng)與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)也有很多相似的規(guī)律。已知引力常量為G。a．類(lèi)比點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式，寫(xiě)出一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在與之相距r處的引力場(chǎng)強(qiáng)度EG的表達(dá)式_______。b．假設(shè)沿地軸的方向鑿?fù)ㄒ粭l貫穿地球兩極的隧道，隧道極窄，地球仍可看作一個(gè)半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體。如圖2所示，以地心為原點(diǎn)，向北為正方向建立x軸，請(qǐng)?jiān)趫D3中作圖描述隧道中地球引力場(chǎng)強(qiáng)度隨x變化的規(guī)律，并說(shuō)明作圖依據(jù)______。23．（2010·浙江·高考真題）請(qǐng)用學(xué)過(guò)的電學(xué)知識(shí)判斷下列說(shuō)法正確的是A．電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全B．制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好C．小鳥(niǎo)停在單根高壓輸電線(xiàn)上會(huì)被電死D．打雷時(shí)，呆在汽車(chē)?yán)锉却粼谀疚堇镆ｋU(xiǎn)24．（2021·浙江·高考真題）如圖所示，在火箭發(fā)射塔周?chē)袖撹F制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（）A．探測(cè)發(fā)射臺(tái)周?chē)L(fēng)力的大小 B．發(fā)射與航天器聯(lián)系的電磁波