PAGE6-靜電現象的應用(建議用時：30分鐘)【A組基礎鞏固】1．(2024·上海金山中學高二期中)下列措施中，不屬于防止靜電危害的是()A．油罐車后有一條拖在地上的鐵鏈條B．靜電噴涂C．在印染廠中保持適當的濕度D．在地毯上夾雜0.05～0.07mm的不銹鋼絲導電纖維解析：選B.油罐車在運輸過程中，油和罐之間不斷摩擦，從而產生大量的靜電，通過后面裝一條拖地的鐵鏈，剛好導走，這是防止靜電危害，不符合題意，故A錯誤；靜電噴涂是利用高壓靜電電場使帶負電的涂料微粒沿著電場相反的方向定向運動，并將涂料微粒吸附在工件表面的一種噴涂方法，是利用靜電，符合題意，故B正確；印刷車間中，紙張間摩擦產生大量靜電，所以印刷車間中保持適當的濕度，剛好把靜電導走，避開靜電造成的危害，不符合題意，故C錯誤；不銹鋼絲的作用是把鞋底與地毯摩擦產生的電荷傳到大地上，以免發生靜電危害，不符合題意，故D錯誤．2．(2024·浙江臺州高二聯考)如圖為靜電除塵器除塵機理的示意圖．塵埃在電場中通過某種機制帶電，在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達到除塵目的．下列表述正確的是()A．到達集塵極的塵埃帶正電荷B．電場方向由放電極指向集塵極C．帶電塵埃電勢能越來越大D．同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大解析：選D.由圖示可知，集塵極電勢高，放電極電勢低，放電極與集塵極間電場方向向左，即電場方向由集塵極指向放電極，塵埃在電場力的作用下向集塵極遷移，則知塵埃所受的電場力向右，到達集塵極的塵埃帶負電荷，故A、B錯誤；帶電塵埃在電場力作用下向集塵極運動，電場力做正功，電勢能減小，選項C錯誤；由F＝Eq可知，同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大，故D正確．3．(2024·昆明高二檢測)在點電荷－Q的電場中，一金屬圓盤處于靜電平衡狀態，若圓平面與點電荷在同一平面內，則盤上感應電荷在盤中A點所激發的附加電場強度E′的方向在下圖中正確的是()解析：選A.感應電荷在盤中A點激發的附加電場強度E′應與－Q在A點產生的電場強度等大反向，故A正確．4．(2024·內蒙古集寧一中高二期中)把一個架在絕緣支座上的導體放在負電荷形成的電場中，導體處于靜電平衡時，導體表面上感應電荷的分布如圖所示，這時導體()A．A端的電勢比B端的電勢高B．A端的電勢比B端的電勢低C．A端的電勢可能比B端的電勢高，也可能比B端的電勢低D．A端的電勢與B端的電勢相等解析：選D.枕形導體在點電荷旁邊，出現靜電感應現象，導致電荷重新分布．因此在枕形導體內部出現感應電荷的電場，正好與點電荷的電場疊加，靜電平衡時內部電場強度到處為零，導體是等勢體，表面是等勢面；即A端的電勢與B端的電勢相等，故選D.5．(2024·河南安陽高二期中)如圖所示，取一對用絕緣柱支撐的導體A和B，使它們彼此接觸，起初它們不帶電，分別貼在導體A、B下部的金屬箔均是閉合的．下列關于試驗現象描述中正確的是()A．把帶正電荷的物體C移近導體A穩定后，只有A下部的金屬箔張開B．把帶正電荷的物體C移近導體A穩定后，只有B下部的金屬箔張開C．把帶正電荷的物體C移近導體A后，再把B向右移動稍許使其與A分開，穩定后A、B下部的金屬箔都還是張開的D．把帶正電荷的物體C移近導體A后，再把B向右移動稍許使其與A分開，穩定后A、B下部的金屬箔都閉合解析：選C.感應帶電，這是使物體帶電的一種方法，依據異種電荷相互吸引的原理可知，靠近的一端會帶異種電荷．金屬導體處在正電荷的電場中，由于靜電感應現象，導體B的右端要感應出正電荷，在導體A的左端會出現負電荷，所以導體兩端的驗電箔都張開，且左端帶負電，右端帶正電，A、B錯誤；把帶正電荷的物體C移近導體A后，把A和B分開，A帶負電，B帶正電，金屬箔還是張開，C正確，D錯誤．6.如圖所示，放在絕緣臺上的金屬網罩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．在B的內表面帶正電荷，φB＝φC＝0B．在B的右側外表面帶正電荷C．驗電器的金屬箔片將張開，φB＜φCD．φB≠φC，B的左右兩側電勢不相等解析：選B.由于金屬網罩的靜電屏蔽作用，B的內表面不帶電，內部電場強度到處為零，故驗電器的金箔不會張開，故A、C錯誤；由于靜電感應，金屬網罩表面的自由電子重新分布，依據“近異遠同”的結論，B的右側外表面帶正電荷，故B正確；金屬網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錯誤．7．(多選)如圖所示，在真空中把一絕緣導體向帶負電的小球P緩慢靠近(不相碰)，下列說法中正確的是()A．B端的感應電荷越來越多B．導體內電場強度越來越大C．導體的感應電荷在M點產生的電場強度大于在N點產生的電場強度D．導體的感應電荷在M、N兩點產生的電場強度相等解析：選AC.離的越近，導體上的電子與負電荷排斥力越大，越會向左排斥，故N端帶負電荷越多，M端帶的正電荷也越多，故A正確；導體處于靜電平衡狀態，內部電場強度到處為零，故B錯誤；導體處于靜電平衡狀態，內部電場強度到處為零，即感應電荷的電場強度和帶電小球的電場強度等大、反向、共線，由于帶電小球在M點產生的電場強度大，故感應電荷在M點產生的電場強度也大，故C正確，D錯誤．8．(多選)如圖，四組靜電試驗中，能使左邊的驗電器的箔片張開的是()解析：選AC.處于靜電平衡狀態下的導體所帶的電荷都分布在導體的外表面，用導線連接之后，左邊的金箔也是外表面，故選項A、C正確，選項B錯誤；D選項中由于靜電屏蔽的作用，驗電器不受外電場的影響，故金箔是閉合的．【B組素養提升】9．人造飛船返回地球經過大氣層時，返回艙表面旁邊形成一個溫度高達幾千攝氏度的高溫區．高溫區內的氣體和返回艙表面材料的分子被分解和電離，這時返回艙與外界的聯系會中斷，出現這種現象的緣由是()A．返回艙受到的萬有引力消逝B．返回艙為了平安而短暫關閉通信系統C．返回艙四周高溫氣體被電離成等離子體，從而對飛船起屏蔽作用D．返回艙表面溫度太高，猶如火球，使得航天員看不見外面，外面也看不見返回艙里面解析：選C.由于高溫區內的氣體和返回艙表面材料的分子被分解和電離，對返回艙起到靜電屏蔽作用，所以返回艙與外界信號中斷，故A、B、D錯誤，C正確．10.如圖所示為一空腔球形導體(不帶電)，現在將一個帶正電的小金屬球A放入空腔中，當靜電平衡時，圖中a、b、c三點的電場強度E和電勢φ的關系是()A．Ea>Eb>Ec、φa>φb>φcB．Ea＝Eb>Ec、φa＝φb>φcC．Ea＝Eb＝Ec、φa＝φb＝φcD．Ea>Ec>Eb、φa>φb>φc解析：選D.畫出空腔導體內外的電場線分布，可以看出Eb＝0，但φb＞0，由內向外電勢依次降低，φa＞φb＞φc；由電場線疏密可看出Ea＞Ec＞Eb.處于靜電平衡的導體內部電場強度到處為零，導體是一個等勢體，但電勢并不肯定為零；故選D.11．低碳環保是我們追求的生活方式．如圖所示，是一個用來探討靜電除塵的試驗裝置，處于強電場中的空氣分子會被電離為電子和正離子，當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，在鋁板和縫被針中間放置點燃的蚊香．轉動手搖起電機，蚊香產生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．關于這個現象，下列說法中正確的是()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大C．同一煙塵顆粒在被吸附過程中離鋁板越近速度越小D．同一煙塵顆粒在被吸附過程中假如帶電荷量不變，離鋁板越近則加速度越大解析：選B.中性空氣分子在強電場中被電離成電子和帶正電的離子，煙塵顆粒吸附電子后帶上負電，在電場力作用下向鋁板做加速運動，所以選項A、C錯誤，選項B正確；因鋁板與縫被針間的電場線形態相當于橫向放置的錐形體，離鋁板越近，電場線越稀疏，電場強度越小，煙塵顆粒受電場力越小，加速度越小，選項D錯誤．12．(多選)如圖所示為靜電除塵示意圖，在M、N兩點間加高壓電源時，金屬管內的空氣電離，電離出的電子在靜電力的作用下運動，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負電荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的煙就清潔了．就此示意圖，下列說法正確的是()A．N接電源的正極B．M接電源的正極C．電場強度EB>EAD．電場強度EB<EA解析：選AC.電子附在煤粉上，使煤粉帶上負電荷，煤粉若能吸附在管壁上，說明管壁帶正電荷，N接電源正極，則其內部電場線分布狀況如圖所示．由圖可知金屬棒旁邊的B點處電場線較密，而靠近金屬管壁的A點處電場線較疏，故B處的電場強度比A處的電場強度大，即EB>EA.選項A、C正確．13．(多選)滾筒式靜電分選器由料斗A，導體板B，導體滾筒C，刮板D，料槽E、F和放電針G等部件組成．C與G分別接直流高壓電源的正、負極，并令C接地，如圖所示．電源電壓很高，足以使放電針G旁邊的空氣發生電離而產生大量離子．現有導電性能相同而質量不同的兩種物質顆粒a、b的混合物從料斗A下落，沿導體板B到達轉動著的滾筒C，已知顆粒a的質量較大，顆粒b的質量很小．下列說法正確的是()A．因為顆粒a、b的導電性能相同，所以都肯定落入料槽EB．因為顆粒a、b的導電性能相同，所以都肯定落入料槽FC．因為顆粒a的質量較大，所以a可能落入料槽FD．因為顆粒b的質量較小，所以b可能落入料槽E解析：選CD.通過分析可知放電針G旁邊的空氣發生電離產生大量離子從而使顆粒a、b帶電，但由于顆粒a的質量較大，滾筒C吸附力可能小于重力而干脆落入料槽F，顆粒b的質量很小，滾筒C吸附力可能大于重力而被滾筒C吸附著一起轉動到刮板D被刮入料槽E中，所以C、D正確．14．電業工人創建了具有世界先進水平的超高壓帶電作業法．利用“絕緣梯”使輸電線間的電勢差漸漸變小，直到最終使人體的電勢與輸電線電勢相等．試問：(1)人與輸電線電勢相等時，為什么沒有危急？(2)超高壓輸電線四周存在強電場，人