2020新教材高中物理第九章静电场及其应用4静电的防止与利用课堂检测含解析 人教版必修第三册

2020新教材高中物理第九章静电场及其应用4静电的防止与利用课堂检测含解析 人教版必修第三册

静电的防止与利用 ‎1.下列做法中,属于预防静电危害的是 (　　)‎ A.用静电吸附粉尘 B.用静电喷涂油漆 C.复印机对碳粉的静电吸附 D.运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖条铁链在地上 ‎【解析】选D。用静电吸附粉尘、用静电喷涂油漆、复印机对碳粉的静电吸附等是静电的应用,汽车行驶时,油罐中的汽油随车的振动摩擦起电,如果不及时地将这些静电导走,一旦出现放电现象,就会发生爆炸事故。拖地铁链使油罐表面与大地相连,使油罐罐体中的电荷不断地中和,不致造成放电产生火花引起油罐爆炸,这是预防静电的危害,故D正确,A、B、C错误。‎ ‎2.(多选)关于避雷针,以下说法正确的是 (　　)‎ A.避雷针避雷是中和云层中的异种电荷 B.避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地 C.为了美观,通常把避雷针顶端设计成球形 D.避雷针安装在高大建筑物顶部,且必须接地 ‎【解析】选A、B、D。避雷针避雷是中和云层中的异种电荷,及时消除云层与地面的电势差,故A正确;避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地,或者将大地的负电荷与其中和,故B正确;表面积越小,越是尖锐的物体,越容易放电,因此避雷针做成尖形的,更容易发挥作用,故C错误;避雷针要能发挥作用,与避雷针的形状、安装位置等都有关系,在建筑物的高处安装合格的避雷针,且必须接地,故D正确。‎ ‎3.(多选)如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开(　　)‎ A.A带正电,B带负电 B.A带负电,B带正电 C.用手摸一下导体B,然后移去C,A、B下部的金属箔都闭合 D.若先分开A和B,移去C,A、B下部的金属箔仍张开 - 3 -‎ ‎【解析】选B、D。带正电的物体C靠近A附近时,由于静电感应,A端带上负电,B端带上正电;故A错误、B正确;用手摸一下导体B,则电子从大地流向B,中和正电荷,移去C后,导体A和B带负电,A、B下部的金属箔都张开,故C错误;由于静电感应,移去C前,A端带上负电,B端带上正电;先把A和B分开,则A端仍然带上负电,B端带上正电,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都张开,故D正确。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎1.一金属球,原来不带电。现沿球的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三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec,三者相比 (　　)‎ ‎ A.Ea最大　　　　　 B.Eb最大 ‎ C.Ec最大 D.Ea=Eb=Ec ‎【解析】选C。处于静电平衡的导体内部场强处处为零,故a、b、c三点的场强都为零。静电平衡的导体内部场强为零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场强与MN在这一点形成的电场的场强等大反向,比较a、b、c三点感应电场的场强,实质上是比较带电体MN在这三点的场强,由于c点离MN最近,故MN在c点的场强最大,感应电荷在c点的场强也最大,故C选项正确。‎ ‎ 2.我国电业工人创造了具有世界先进水平的超高压带电作业法。利用“绝缘梯”使人体与输电线间的电势差逐渐变小,直到使人体的电势与输电线电势相等。　(1)人与输电线电势相等时,为什么没有危险?‎ ‎(2)超高压输电线周围存在强电场,人靠近输电线时,人体会有什么现象发生?‎ ‎(3)工人带电作业时穿着由金属丝和棉纱制成的均压服,有什么作用?‎ ‎【解析】‎ ‎(1)人与输电线电势相等时,即任意两点间的电势差为零,电荷不会发生定向移动,不会产生电流,因此无危险。‎ ‎(2)人体靠近超高压输电线周围的强电场时,由于静电感应,人体中电荷重新分布,形成瞬间电流。此时人是非常危险的。‎ ‎(3)人体穿上带金属网的均压服时,均压服形成一个静电屏蔽,均压服内电场处处为零,起到了保护人体的作用。‎ 答案:见解析 ‎4.把带正电荷的导体球C移近彼此接触的、不带电的绝缘金属导体A、B(如图所示)。则: ‎ - 3 -‎ ‎(1)金属箔片是否张开?‎ ‎(2)如果先把C移走,再将A和B分开,上面的金属箔片会怎样?‎ ‎(3)如果先把A和B分开,然后移开C,上面的金属箔片又会怎样?‎ ‎(4)在(3)的基础上,再让A和B接触,上面的金属箔片又会怎样?‎ ‎【解析】(1)可以看到A、B上的金属箔片都张开了,表示A、B都带上了电荷。‎ ‎(2)如果先把C移走,A和B上的金属箔片就会闭合。‎ ‎(3)如果先把A和B分开,然后移开C,A和B上的金属箔片仍然张开。‎ ‎(4)再让A和B接触,它们就不再带电,A和B上的金属箔片会闭合。这说明A和B分开后所带的是等量异种电荷,重新接触后等量异种电荷发生中和。‎ 答案:见解析 情境:在玻璃管中心轴上安装一根直导线,玻璃管外绕有线圈,直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连,开始,感应圈未接通电源,点燃蚊香,让烟通过玻璃管冒出,当感应圈电源接通时,玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压,立即可以看到,不再有烟从玻璃管中冒出来了。过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘。‎ 问题:请思考一下其中的原因。‎ ‎【解析】蚊香的烟中含有一定的碳颗粒,当玻璃管中的导线和管外线圈间加上高电压后,玻璃管中的导线和管外线圈间的空气被电离,碳颗粒吸附一定的电子带上负电荷,然后碳颗粒将向正极移动,所以可以看到,不再有烟从玻璃管中冒出来了。该方法与静电除尘是相同的。‎ 答案:见解析 - 3 -‎