第9章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用4靜電的防止與利用課時(shí)練一、單選題1．如圖所示，放在絕緣臺(tái)上的金屬罩B內(nèi)放有一個(gè)不帶電的驗(yàn)電器C，如把一帶有正電荷的絕緣體A移近金屬罩B，則（）A．感應(yīng)電荷在B內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)為零B．在B的右側(cè)內(nèi)表面帶正電荷C．若將B接地，驗(yàn)電器的金屬箔片將張開(kāi)D．B和C電勢(shì)處處相等2．口罩是人們抗擊新冠病毒的一種有效防護(hù)物品。普通一次性口罩一般有三層，對(duì)病毒起阻隔作用的主要是中間層，該層為熔噴無(wú)紡布，其經(jīng)過(guò)高壓靜電處理后能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)帶有靜電，堪稱口罩的“心臟”。下列說(shuō)法正確的是（）A．熔噴無(wú)紡布的導(dǎo)電性強(qiáng)B．熔噴無(wú)紡布經(jīng)靜電處理后其纖維更加緊密C．熔噴無(wú)紡布能吸附帶有病毒的粉塵D．潮濕的環(huán)境會(huì)增強(qiáng)口罩對(duì)病毒的隔離性能3．如圖是某一帶電導(dǎo)體周圍的電場(chǎng)線與等勢(shì)面，A、B是同一等勢(shì)面上的兩點(diǎn)，C是另一等勢(shì)面上的一點(diǎn)。下列說(shuō)法不正確的是（）A．帶電導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零B．A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)均高于C點(diǎn)的電勢(shì)C．若給帶電導(dǎo)體所在空間外加一個(gè)電場(chǎng)，則帶電導(dǎo)體依然是等勢(shì)體，且電勢(shì)一定為零D．正電荷從A點(diǎn)沿虛線移到C點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小4．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)方法中不能使驗(yàn)電器箔片張開(kāi)的是（）A．用取電棒（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．用取電棒先跟B的外壁接觸一下后再跟A接觸C．用絕緣導(dǎo)線把驗(yàn)電器跟取電棒的導(dǎo)體部分相連，再把取電棒與B的內(nèi)壁接觸D．使驗(yàn)電器A靠近B5．在一次科學(xué)晚會(huì)上，一位老師表演了一個(gè)“魔術(shù)”：如圖所示，一個(gè)沒(méi)有底的空塑料瓶上固定著一根鐵鋸條和一塊易拉罐（金屬）片，瓶?jī)?nèi)的金屬片和鋸條的情況如圖所示（俯視圖）。將鋸條與起電機(jī)的負(fù)極相連，金屬片與起電機(jī)的正極相連。在塑料瓶里放一盤點(diǎn)燃的蚊香，很快就看見(jiàn)整個(gè)透明塑料瓶里煙霧繚繞。當(dāng)把起電機(jī)一搖，頓時(shí)塑料瓶清澈透明，停止搖動(dòng)，又是煙霧繚繞。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是（）A．煙塵在向某極運(yùn)動(dòng)過(guò)程中一定做勻加速運(yùn)動(dòng)B．煙塵被吸附的過(guò)程中電勢(shì)能增加C．起電機(jī)工作后煙塵會(huì)帶上負(fù)電向金屬片運(yùn)動(dòng)，最終被金屬片吸附D．起電機(jī)工作后煙塵會(huì)帶上正電向鋸條運(yùn)動(dòng)，最終被鋸條吸附6．靜電除塵裝置如圖所示，它由金屬管A和管中金屬絲B組成，A接高壓電源的正極，B接高壓電源的負(fù)極，關(guān)于靜電除塵的原理，下列說(shuō)法正確的是（）A．煤粉等煙塵在靠近B時(shí)被電離成正、負(fù)離子B．因?yàn)榻饘偻鈿そ拥?，所以B的電勢(shì)比A的電勢(shì)高C．煤粉等煙塵吸附電子后被吸在B上D．煤粉等煙塵吸附電子后被吸在A上，最后由于重力的作用掉落在裝置底部7．下圖中P是一個(gè)帶電體，N是一個(gè)不帶電的金屬空腔，在哪種情況下，放在絕緣板上的小紙屑（圖中S）會(huì)被吸引（）A． B． C． D．8．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，B兩球分別帶上等量異種電荷,則EM≠0,EN=0D．若使A球帶電,B球接地,則EM=0,EN=0二、填空題9．如圖所示，一個(gè)驗(yàn)電器用金屬網(wǎng)罩罩住，當(dāng)加上水平向右的、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，驗(yàn)電器的箔片___________（選填“張開(kāi)”或“不張開(kāi)”），我們把這種現(xiàn)象稱為_(kāi)__________此時(shí)，金屬網(wǎng)罩的感應(yīng)電荷在網(wǎng)罩內(nèi)部空間會(huì)激發(fā)一個(gè)電場(chǎng)，它的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_(kāi)__________，方向與所加的電場(chǎng)方向___________（選填“相同”或“相反”）。10．將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場(chǎng)線分布如圖所示，金屬球表面的電勢(shì)處處相等。a、b為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則：（1）a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的______（填“大”“小”）；（2）a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的______（填“高”“低”）；（3）檢驗(yàn)電荷－q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的______（填“大”“小”）。11．如圖，在無(wú)窮大均勻帶正電金屬板和負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，金屬板接地，金屬導(dǎo)體置于負(fù)點(diǎn)電荷和金屬板之間且在過(guò)負(fù)點(diǎn)電荷垂直于金屬板的直線上，A、B、C是垂線上的三個(gè)點(diǎn)且B、C在金屬導(dǎo)體表面，B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度ＥＢ__ＥＣ，(填“大于”“等于”或“小于”)B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)ФＢ____ФＣ(填“大于”“等于”或“小于”)，負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能與在C點(diǎn)的電勢(shì)能EPA____EPC(填“大于”“等于”或“小于”)。12．將一個(gè)枕形金屬導(dǎo)體AB放一絕緣底座上，現(xiàn)將一帶正電的物體C靠近AB的左端，如圖所示。則在枕形導(dǎo)體的A端將感應(yīng)出_______電荷（選填“正”或“負(fù)”），導(dǎo)體內(nèi)部O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為_(kāi)______。參考答案1．D【詳解】A．金屬罩處于靜電平衡狀態(tài)，在金屬罩內(nèi)任意位置激發(fā)的合電場(chǎng)為零，感應(yīng)電荷在B內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)不為零，故A錯(cuò)誤；B．由于金屬罩的靜電屏蔽作用，B的內(nèi)表面不帶電，金屬罩表面的自由電子重新分布，根據(jù)“近異遠(yuǎn)同”的結(jié)論，B的右側(cè)外表面帶正電荷，B的左側(cè)外表面負(fù)電荷，故B錯(cuò)誤；C．由于金屬罩的靜電屏蔽作用，B的內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，故驗(yàn)電器的金箔不張開(kāi)，故C錯(cuò)誤；D．金屬罩處于靜電平衡狀態(tài)，是等勢(shì)體，故其左右兩側(cè)電勢(shì)相等，故D正確；故選D。2．C【詳解】A．口罩中間層的熔噴無(wú)紡布材料一般是聚丙烯，可以通過(guò)電暈放電使其帶靜電，其導(dǎo)電性差，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC．熔噴無(wú)紡布帶有靜電，靜電的排斥作用使其纖維擴(kuò)散成網(wǎng)狀孔洞，由于靜電吸附作用，能將帶電顆粒與病毒吸附，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；D．在潮濕的環(huán)境下，口罩中間層熔噴無(wú)紡布上的靜電容易失去，從而使口罩對(duì)病毒的隔離性能減弱，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C。3．C【詳解】A．處于靜電平衡的導(dǎo)體，內(nèi)部沒(méi)有電場(chǎng)線，它的內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度一定是0，故A正確；B．沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)均高于C點(diǎn)的電勢(shì)，故B正確；C．若給帶電導(dǎo)體所在空間外加一個(gè)電場(chǎng)，則帶電導(dǎo)體依然是等勢(shì)體，但電勢(shì)不一定為零，故C錯(cuò)誤；D．正電荷從A點(diǎn)沿虛線移到C點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力與位移夾角小于90°，做正功，電勢(shì)能減小，故D正確。本題選擇錯(cuò)誤的，故選C。4．A【詳解】A．手持一個(gè)帶絕緣柄的金屬小球C，把C接觸B的內(nèi)壁，由于凈電荷只分布在外表面上，所以不能使小球C帶上電荷，所以，再移出C與A的金屬小球接觸，無(wú)論操作多少次，都不能使A帶電。故A符合題意；B．用取電棒C先跟B的外壁接觸一下后再跟A接觸，由于凈電荷只分布在外表面上，所以能使小球C帶上電荷，C與A接觸時(shí)A能帶電，使金屬箔張開(kāi)。故B不符合題意；C．用絕緣導(dǎo)線把驗(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)壁接觸后三者組成新的等勢(shì)體，電荷將傳遞到A，使金屬箔張開(kāi)。故C不符合題意；；D．使驗(yàn)電器A靠近B，A將由于靜電感應(yīng)，金屬球處帶上負(fù)電荷，而金屬箔處帶上正電荷，使金屬箔張開(kāi)，故D不符合題意。故選A。5．C【詳解】A．煙塵在向某極運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，越接近兩極則場(chǎng)強(qiáng)越大，電場(chǎng)力越大，加速度越大，則煙塵不是做勻加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．煙塵被吸附過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)它做正功，電勢(shì)能減小，故B錯(cuò)誤。CD．當(dāng)靜電除塵裝置接通起電機(jī)的靜電高壓時(shí)，存在強(qiáng)電場(chǎng)，它使空氣電離而產(chǎn)生陰離子和陽(yáng)離子，負(fù)離子在電場(chǎng)力的作用下，向正極移動(dòng)時(shí)，碰到煙塵微粒使它帶負(fù)電，帶電塵粒在電場(chǎng)力的作用下，向正極移動(dòng)，煙塵最終被吸附到金屬片上，故C正確，D錯(cuò)誤；故選C。6．D【詳解】A．靠近B的空氣被電離成正負(fù)離子，煤粉等煙塵吸附電子后帶負(fù)電。A錯(cuò)誤；B．A接高壓電源的正極，B接高壓電源的負(fù)極，所以B的電勢(shì)比A的電勢(shì)低。B錯(cuò)誤；C．因?yàn)锳接高壓電源的正極，煤粉等煙塵吸附電子后被吸在A上。C錯(cuò)誤；D．煤粉等煙塵吸附電子后被吸在A上，最后由于重力的作用掉落在裝置底部。D正確。故選D。7．B【詳解】A．當(dāng)負(fù)電荷放在金屬殼外時(shí)，使金屬殼上端帶正電荷，下端帶負(fù)電荷，兩端出現(xiàn)電壓，導(dǎo)致感應(yīng)電場(chǎng)與外電場(chǎng)相疊加，所以內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零．因此絕緣板上的小紙屑（圖中S）不會(huì)被吸引，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)負(fù)電荷放在金屬殼內(nèi)時(shí)，使金屬殼內(nèi)部帶正電荷，外部帶負(fù)電荷，導(dǎo)致出現(xiàn)感應(yīng)電場(chǎng)．從而使得絕緣板上的小紙屑（圖中S）會(huì)被吸引，故B正確；C．當(dāng)負(fù)電荷放在金屬殼外時(shí)，使金屬殼上端帶正電荷，由于下端接地，則不帶電，兩端仍出現(xiàn)電壓，導(dǎo)致感應(yīng)電場(chǎng)與外電場(chǎng)相互疊加，出現(xiàn)合電場(chǎng)強(qiáng)度為零．從而使得絕緣板上的小紙屑（圖中S）不會(huì)被吸引，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)負(fù)電荷放在金屬殼內(nèi)時(shí)，由于接地，則使金屬殼外不帶電，所以外部沒(méi)有電場(chǎng)，從而使得絕緣板上的小紙屑（圖中S）不會(huì)被吸引，故D錯(cuò)誤；8．C【詳解】A．如果A帶電，則會(huì)感應(yīng)B內(nèi)部帶異種電荷，外部電性與A相同，那么EM≠0，EN≠0；故A錯(cuò)誤；B．如果B帶電，由于同種電荷的排斥，電荷只分布在外表面E內(nèi)=0，即EM＝0，EN≠0，B錯(cuò)誤；C．如果A、B帶等量異種電荷，A與B的靜電感應(yīng)使B外表面恰好無(wú)電荷量，則EM≠0，EN=0，故C正確；D．如使A球帶電，B球接地，是接地屏蔽，EM≠0，EN=0，D錯(cuò)誤。9．不張開(kāi)靜電屏蔽E相反【詳解】[1]金屬網(wǎng)罩起到靜電屏蔽的作用，所以箔片不張開(kāi)。[2][3][4]因?yàn)樵诮饘賰?nèi)部由于電子可以自由移動(dòng)，當(dāng)加上水平向右的、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，金屬網(wǎng)罩會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與外加電場(chǎng)相反的電場(chǎng)，來(lái)抵消在金屬內(nèi)部的電場(chǎng)，以保證平衡，從而金屬上電荷重新分布，就是所謂“靜電屏蔽”的原理10．大高小【詳解】(1)[1]電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，由圖象知a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)大。(2)[2]a點(diǎn)所在的電場(chǎng)線從Q出發(fā)到不帶電的金屬球終止，所以a點(diǎn)的電勢(shì)高于金屬球的電勢(shì)，而b點(diǎn)所在處的電場(chǎng)線從金屬球發(fā)出到無(wú)窮遠(yuǎn)，所以金屬球的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，即a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高。(3)[3]電勢(shì)越高的地方，負(fù)電荷具有的電勢(shì)能越小，即負(fù)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能較b點(diǎn)小。11．小于等于小于【詳解】[1]由電場(chǎng)線分布可知，C點(diǎn)電場(chǎng)線較