第9章靜電場及其應用4靜電的防止與利用課時練一、單選題1．如圖所示，放在絕緣臺上的金屬罩B內放有一個不帶電的驗電器C，如把一帶有正電荷的絕緣體A移近金屬罩B，則（）A．感應電荷在B內的場強為零B．在B的右側內表面帶正電荷C．若將B接地，驗電器的金屬箔片將張開D．B和C電勢處處相等2．口罩是人們抗擊新冠病毒的一種有效防護物品。普通一次性口罩一般有三層，對病毒起阻隔作用的主要是中間層，該層為熔噴無紡布，其經過高壓靜電處理后能在較長時間內帶有靜電，堪稱口罩的“心臟”。下列說法正確的是（）A．熔噴無紡布的導電性強B．熔噴無紡布經靜電處理后其纖維更加緊密C．熔噴無紡布能吸附帶有病毒的粉塵D．潮濕的環境會增強口罩對病毒的隔離性能3．如圖是某一帶電導體周圍的電場線與等勢面，A、B是同一等勢面上的兩點，C是另一等勢面上的一點。下列說法不正確的是（）A．帶電導體內部的場強處處為零B．A、B兩點的電勢均高于C點的電勢C．若給帶電導體所在空間外加一個電場，則帶電導體依然是等勢體，且電勢一定為零D．正電荷從A點沿虛線移到C點的過程中電場力做正功，電勢能減小4．在絕緣板上放有一個不帶電的金箔驗電器A和一個帶正電荷的空腔導體B，下列實驗方法中不能使驗電器箔片張開的是（）A．用取電棒（帶絕緣柄的導體棒）先跟B的內壁接觸一下后再跟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．用絕緣導線把驗電器跟取電棒的導體部分相連，再把取電棒與B的內壁接觸D．使驗電器A靠近B5．在一次科學晚會上，一位老師表演了一個“魔術”：如圖所示，一個沒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，瓶內的金屬片和鋸條的情況如圖所示（俯視圖）。將鋸條與起電機的負極相連，金屬片與起電機的正極相連。在塑料瓶里放一盤點燃的蚊香，很快就看見整個透明塑料瓶里煙霧繚繞。當把起電機一搖，頓時塑料瓶清澈透明，停止搖動，又是煙霧繚繞。關于此實驗下列說法正確的是（）A．煙塵在向某極運動過程中一定做勻加速運動B．煙塵被吸附的過程中電勢能增加C．起電機工作后煙塵會帶上負電向金屬片運動，最終被金屬片吸附D．起電機工作后煙塵會帶上正電向鋸條運動，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接高壓電源的負極，關于靜電除塵的原理，下列說法正確的是（）A．煤粉等煙塵在靠近B時被電離成正、負離子B．因為金屬外殼接地，所以B的電勢比A的電勢高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是一個帶電體，N是一個不帶電的金屬空腔，在哪種情況下，放在絕緣板上的小紙屑（圖中S）會被吸引（）A． B． C． D．8．如圖所示,導體球A與導體球殼B同心,原來都不帶電,也不接地,設M、N兩點的場強大小為EM和EN,下列說法中正確的是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，一個驗電器用金屬網罩罩住，當加上水平向右的、電場強度大小為E的勻強電場時，驗電器的箔片___________（選填“張開”或“不張開”），我們把這種現象稱為___________此時，金屬網罩的感應電荷在網罩內部空間會激發一個電場，它的電場強度大小為___________，方向與所加的電場方向___________（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，所形成的電場線分布如圖所示，金屬球表面的電勢處處相等。a、b為電場中的兩點，則：（1）a點的電場強度比b點的______（填“大”“小”）；（2）a點的電勢比b點的______（填“高”“低”）；（3）檢驗電荷－q在a點的電勢能比在b點的______（填“大”“小”）。11．如圖，在無窮大均勻帶正電金屬板和負點電荷形成的電場中，金屬板接地，金屬導體置于負點電荷和金屬板之間且在過負點電荷垂直于金屬板的直線上，A、B、C是垂線上的三個點且B、C在金屬導體表面，B、C兩點的電場強度ＥＢ__ＥＣ，(填“大于”“等于”或“小于”)B、C兩點的電勢ФＢ____ФＣ(填“大于”“等于”或“小于”)，負電荷在A點的電勢能與在C點的電勢能EPA____EPC(填“大于”“等于”或“小于”)。12．將一個枕形金屬導體AB放一絕緣底座上，現將一帶正電的物體C靠近AB的左端，如圖所示。則在枕形導體的A端將感應出_______電荷（選填“正”或“負”），導體內部O點的電場強度為_______。參考答案1．D【詳解】A．金屬罩處于靜電平衡狀態，在金屬罩內任意位置激發的合電場為零，感應電荷在B內的場強不為零，故A錯誤；B．由于金屬罩的靜電屏蔽作用，B的內表面不帶電，金屬罩表面的自由電子重新分布，根據“近異遠同”的結論，B的右側外表面帶正電荷，B的左側外表面負電荷，故B錯誤；C．由于金屬罩的靜電屏蔽作用，B的內部電場強度處處為零，故驗電器的金箔不張開，故C錯誤；D．金屬罩處于靜電平衡狀態，是等勢體，故其左右兩側電勢相等，故D正確；故選D。2．C【詳解】A．口罩中間層的熔噴無紡布材料一般是聚丙烯，可以通過電暈放電使其帶靜電，其導電性差，選項A錯誤；BC．熔噴無紡布帶有靜電，靜電的排斥作用使其纖維擴散成網狀孔洞，由于靜電吸附作用，能將帶電顆粒與病毒吸附，選項B錯誤，C正確；D．在潮濕的環境下，口罩中間層熔噴無紡布上的靜電容易失去，從而使口罩對病毒的隔離性能減弱，選項D錯誤；故選C。3．C【詳解】A．處于靜電平衡的導體，內部沒有電場線，它的內部的電場強度一定是0，故A正確；B．沿電場線方向電勢降低，A、B兩點的電勢均高于C點的電勢，故B正確；C．若給帶電導體所在空間外加一個電場，則帶電導體依然是等勢體，但電勢不一定為零，故C錯誤；D．正電荷從A點沿虛線移到C點的過程中電場力與位移夾角小于90°，做正功，電勢能減小，故D正確。本題選擇錯誤的，故選C。4．A【詳解】A．手持一個帶絕緣柄的金屬小球C，把C接觸B的內壁，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A能帶電，使金屬箔張開。故B不符合題意；C．用絕緣導線把驗電器跟取電棒C的導體部分相連，再把取電棒與B的內壁接觸后三者組成新的等勢體，電荷將傳遞到A，使金屬箔張開。故C不符合題意；；D．使驗電器A靠近B，A將由于靜電感應，金屬球處帶上負電荷，而金屬箔處帶上正電荷，使金屬箔張開，故D不符合題意。故選A。5．C【詳解】A．煙塵在向某極運動過程中，越接近兩極則場強越大，電場力越大，加速度越大，則煙塵不是做勻加速運動，選項A錯誤；B．煙塵被吸附過程中電場力對它做正功，電勢能減小，故B錯誤。CD．當靜電除塵裝置接通起電機的靜電高壓時，存在強電場，它使空氣電離而產生陰離子和陽離子，負離子在電場力的作用下，向正極移動時，碰到煙塵微粒使它帶負電，帶電塵粒在電場力的作用下，向正極移動，煙塵最終被吸附到金屬片上，故C正確，D錯誤；故選C。6．D【詳解】A．靠近B的空氣被電離成正負離子，煤粉等煙塵吸附電子后帶負電。A錯誤；B．A接高壓電源的正極，B接高壓電源的負極，所以B的電勢比A的電勢低。B錯誤；C．因為A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．當負電荷放在金屬殼外時，使金屬殼上端帶正電荷，下端帶負電荷，兩端出現電壓，導致感應電場與外電場相疊加，所以內部電場強度為零．因此絕緣板上的小紙屑（圖中S）不會被吸引，故A錯誤；B．當負電荷放在金屬殼內時，使金屬殼內部帶正電荷，外部帶負電荷，導致出現感應電場．從而使得絕緣板上的小紙屑（圖中S）會被吸引，故B正確；C．當負電荷放在金屬殼外時，使金屬殼上端帶正電荷，由于下端接地，則不帶電，兩端仍出現電壓，導致感應電場與外電場相互疊加，出現合電場強度為零．從而使得絕緣板上的小紙屑（圖中S）不會被吸引，故C錯誤；D．當負電荷放在金屬殼內時，由于接地，則使金屬殼外不帶電，所以外部沒有電場，從而使得絕緣板上的小紙屑（圖中S）不會被吸引，故D錯誤；8．C【詳解】A．如果A帶電，則會感應B內部帶異種電荷，外部電性與A相同，那么EM≠0，EN≠0；故A錯誤；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=0，即EM＝0，EN≠0，B錯誤；C．如果A、B帶等量異種電荷，A與B的靜電感應使B外表面恰好無電荷量，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錯誤。9．不張開靜電屏蔽E相反【詳解】[1]金屬網罩起到靜電屏蔽的作用，所以箔片不張開。[2][3][4]因為在金屬內部由于電子可以自由移動，當加上水平向右的、場強大小為E的勻強電場時，金屬網罩會產生一個與外加電場相反的電場，來抵消在金屬內部的電場，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]電場線的疏密表示場強的大小，由圖象知a點的電場強度比b點大。(2)[2]a點所在的電場線從Q出發到不帶電的金屬球終止，所以a點的電勢高于金屬球的電勢，而b點所在處的電場線從金屬球發出到無窮遠，所以金屬球的電勢高于b點的電勢，即a點的電勢比b點的高。(3)[3]電勢越高的地方，負電荷具有的電勢能越小，即負電荷在a點的電勢能較b點小。11．小于等于小于【詳解】[1]由電場線分布可知，C點電場線較