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2019-2020年高中物理 1-7靜電的應用及危害基礎鞏固試題 教科版選修3-1 一、單項選擇題 1．人們在晚上脫衣服時，有時會看到火花四濺，并伴有“劈啪”聲，這是因為(　　) A．衣服由于摩擦而產(chǎn)生了靜電 B．人體本身是帶電體 C．空氣帶電，在衣服上放電所致 D．以上說法均不正確 解析：衣服含有化纖成分，衣服與衣服之間，衣服與皮膚之間因摩擦而帶電，故選A項． 答案：A 2．專門用來運輸柴油、汽油的油罐車，在它的尾部都裝有一條拖在地上的鐵鏈，對它的作用下列說法正確的是(　　) A．讓鐵鏈與路面摩擦產(chǎn)生靜電，使油罐車積累一定的靜電荷 B．讓鐵鏈發(fā)出聲音，以引起其他車輛的注意 C．由于罐體與油摩擦產(chǎn)生了靜電，罐體上的靜電被鐵鏈導入大地，從而避免了火花放電 D．由于罐體與油摩擦產(chǎn)生了靜電，鐵鏈將油的靜電導入大地，從而避免了火花放電 解析：在運輸柴油、汽油時，由于上下左右顛簸搖擺，造成油和油罐摩擦而產(chǎn)生靜電，所以在油罐車尾部裝一條拖在地上的鐵鏈就能避免靜電的積累． 答案：C 3．避雷針能夠避免建筑物被雷擊的原因是(　　) A．云層中帶的電荷被避雷針通過導線導入大地 B．避雷針的尖端向云層放電，中和了云層中的電荷 C．云層與避雷針發(fā)生摩擦，避雷針上產(chǎn)生的電荷被導入大地 D．以上說法都不對 解析：帶電荷的云層靠近避雷針時，在避雷針尖端感應出與云層相反的靜電，達到一定程度就向空中放電，中和云層中的電荷，從而避免遭受雷擊，所以只有B項正確． 答案：B 4．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面上的鐵鏈條 B．小汽車上有一根露在外面的小天線 C．在印染廠中保持適當?shù)臐穸? D．在地毯中夾雜不銹鋼絲導電纖維 解析：油罐車后裝一條拖在地面上的鐵鏈條，可以及時導走油罐車上產(chǎn)生(摩擦等原因)的靜電荷，避免電荷越積越多，從而產(chǎn)生高壓放電，使油罐車起火爆炸，所以A項正確．在地毯中夾雜導電纖維，同樣是為了導走摩擦產(chǎn)生的靜電荷，而印染廠中保持適當濕度，是為了使靜電荷及時散失，避免干擾印染的質(zhì)量，所以C、D項正確．而在小汽車外露出一根小天線，是為了接收無線電信號，如果小天線不露在汽車外，車內(nèi)處于被金屬包圍的環(huán)境中，因靜電屏蔽作用，無法收到無線電信號，因此，B項錯．A、C、D項正確． 答案：B 5．靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器．某除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板，圖中直線ab為該收塵板的橫截面．工作時收塵板帶正電，其左側(cè)的電場線分布如圖1－7－2所示；粉塵帶負電，在電場力作用下向收塵板運動，最后落在收塵板上．若用粗黑曲線表示原來靜止于P點的帶電粉塵顆粒的運動軌跡，下列4幅圖中可能正確的是(忽略重力和空氣阻力)(　　) 圖1－7－2 解析：因粉塵帶負電，故帶電粉塵所受電場力的方向與電場線的切線方向相反，軌跡上任何一點的切線方向為運動方向，若粒子做曲線運動，軌跡應出現(xiàn)在速度方向和力的方向所夾區(qū)域內(nèi)．從軌跡找?guī)讉€點判斷一下，只有A項符合．故A項正確． 答案：A 二、多項選擇題 6．在下列措施中，哪些能將產(chǎn)生的靜電盡快導走(　　) A．飛機輪子上搭地線 B．印染車間保持濕度 C．復印圖片 D．電工鉗柄裝有絕緣套 解析：飛機在飛行中與空氣摩擦時，飛機外表面聚集了大量靜電荷，降落時會對地面人員帶來危害及火災隱患．因此飛機降落時要及時導走機身聚集的靜電，采取的措施是在輪胎上安裝地線或用導電橡膠制造輪胎；在印染工作車間也同樣容易產(chǎn)生靜電，靜電給車間帶來火災隱患，為防止火災發(fā)生，其中安全措施之一就是車間保持濕度，從而通過濕潤的空氣及時導走靜電；在復印圖片環(huán)節(jié)中，則需要應用靜電；電工鉗柄裝有絕緣套是防止導電，保持電工的安全． 答案：AB 7.如圖1－7－3所示，在玻璃管中心軸上安裝一根直導線，玻璃管外繞有線圈，直導線的一端和線圈的一端分別跟感應圈的兩放電柱相連．開始，感應圈未接通電源，點燃蚊香，讓煙通過玻璃管冒出．當感應圈電源接通時，玻璃管中的導線和管外線圈間就會加上高電壓，立即可以看到不再有煙從玻璃管中冒出來了．過一會兒還可以看到管壁吸附了一層煙塵，這是因為(　　) 圖1－7－3 A．煙塵在高壓電場作用下帶上了負電 B．煙塵在高壓電場作用下帶上了正電 C．帶負電的煙塵吸附在線圈上，因此看不到有煙冒出 D．帶正電的煙塵吸附在直導線上，因此看不到有煙冒出 解析：煙塵在直導線和管外線圈形成的高壓電場作用下，帶上了負電，帶負電的煙塵顆粒被吸附到了帶正電的線圈上，因此看不到有煙冒出．A、C項正確． 答案：AC 8．下列說法正確的是(　　) A．靜電除塵的原理是讓灰塵帶上電荷，然后在電場力的作用下，奔向并吸附到異性電極上 B．靜電復印的原理是讓墨粉帶上電荷，然后在電場力的作用下，奔向并吸附到帶異性電荷的白紙上 C．靜電噴墨的原理是讓油滴帶上電荷，然后在電場力的作用下，奔向并吸附到吸引油滴的工件上 D．靜電復印中的硒鼓上字跡的像，實際是曝光的地方 解析：A、B、C項均是利用靜電，先讓微粒帶電，然后在電場力作用下奔向并吸附在異性電極上，都是正確的；靜電復印中的字跡是光照射不到的地方，D項錯． 答案：ABC 三、非選擇題 9．夏季的雷雨天氣，云團可能帶電而使云團間形成電場，如果空氣中的電場強度達到2106 V/m時，就可把空氣擊穿，引起雷電．測得夏季雷雨中某次閃電的火花長500 m，通過的電量約為30 C．求：該次閃電放出的能量為多少？ 解析：這是一道考查靜電力做功的問題，根據(jù)W＝Uq進行計算，由題意知：U＝Ed，W＝Uq，解得W＝3.01010 J. 答案：該次閃電放出的能量為3.01010 J 10．在冬天或者秋天，當我們用塑料或牛角制成的梳子梳頭發(fā)時，往往會聽到輕微的“淅淅”聲．這是什么原因？ 解析：在用塑料或牛角制成的梳子梳頭發(fā)時，會產(chǎn)生靜電．部分異種靜電中和時就會形成題中所介紹的現(xiàn)象． 答案：見解析 11．你是否有過這樣的經(jīng)歷，當你用手去觸摸一個金屬物體的時候手感到猛的麻了一下，這是什么原因？試分析． 解析：這是因為金屬上的靜電與人體上靜電為異種電荷，一旦接觸金屬就產(chǎn)生放電現(xiàn)象． 答案：見解析 12．如圖1－7－4所示是靜電分選器的原理示意圖，將磷酸鹽和石英的混合顆粒由傳送帶送到兩個豎直的帶電平行板上方，顆粒經(jīng)漏斗從電場區(qū)域中央處開始下落，經(jīng)分選后的顆粒分別裝入A、B桶中．混合顆粒離開漏斗進入電場時磷酸鹽顆粒帶正電，石英顆粒帶負電，所有顆粒的帶電率(顆粒所帶電荷量與顆粒質(zhì)量之比)均為10－5 C/kg.若已知兩板間距離為10 cm，兩板的豎直高度h＝50 cm.設顆粒進入電場時的速度為零，顆粒間相互作用不計，如果要求兩種顆粒離開兩極板間的電場力有最大偏移量且又恰好不碰極板，試求： 圖1－7－4 (1)兩極板間所加的電壓． (2)若帶電平行板下端距A、B桶底的高度H＝1.3 m，求顆粒落至桶底時的速度大小．(g取10 m/s2) 解析：(1)設兩極板間所加電壓為U，則帶電荷量為q的粒子在兩極板間所受電場力F＝q…①.顆粒經(jīng)漏斗從電場區(qū)域中央處開始下落后，在豎直方向做自由落體運動，設在兩極板間運動時間為t，則h＝gt2…②. 顆粒在水平方向在電場力作用下做初速度為零的勻加速運動，其加速度a＝＝…③.顆粒帶電率相同，因兩種顆粒離開兩極板間電場時有最大偏移量且又恰好不碰極板，則有＝at2＝t2…④. 由②④式可解得兩極板間電壓 U＝＝ V＝104 V. (2)帶電顆粒從漏斗落至桶底的過程中，重力做功mg(h＋H)，電場力做功qU，由動能定理得 mg(h＋H)＋qU＝mv2. 顆粒落至桶底時的速度大小 v＝ ＝m/s ≈6 m/s. 答案：(1)104 V　(2)6 m/s