高中物理人教版 (新课标)选修1三、生活中的静电现象课后作业题

学业分层测评

(建议用时：45分钟)

1．下列哪些措施是利用了静电(　　)

【导学号：46852103】

A．精密仪器外包有一层金属外壳

B．家用电器如洗衣机接有地线

C．手机一般装有一根天线

D．以上都不是

【解析】　精密仪器外包有一层金属外壳是防止外界静电或其他电信号的干扰；家用电器如洗衣机接有地线是通过地线及时导走静电，保护人身安全；手机一般装有一根天线是为了有效地接收电信号．

【答案】　D

2．避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是(　　)

【导学号：46852104】

A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地

B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷

C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地

D．以上说法都不对

【解析】　带电荷的云层靠近避雷针时，在避雷针尖端感应出与云层相反的电荷，达到一定程度就会向空中放电，中和云层中的电荷，从而避免遭受雷击．

【答案】　B

3．高压输电线路的铁塔顶端有一条比下面输电线细的金属线，它的作用是(　　)

【导学号：46852105】

A．加强铁塔的稳定性

B．传输零线的电流

C．防雷电，起到避雷针的作用

D．作为备用线，供输电线断开时应急使用

【解析】　本题中的输电细线起着与避雷针相似的作用，通过放电中和周围空气中的电荷，可以防止雷击．选项C正确．

【答案】　C

4．静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器，如图1­3­3实线为除尘器内电场的电场线，虚线为带负电粉尘的运动轨迹，P、Q为运动轨迹上的两点，下列关于带电粉尘在P、Q两点所受电场力的大小关系正确的是(　　)

图1­3­3

A．Fp＝FQ B．Fp＞FQ

C．Fp＜FQ D．无法比较

【解析】　Q处的电场线密，所以在Q点所受电场力大，选项C正确．

【答案】　C

5．如图1­3­4是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M接高压电源的正极，金属板N接负极．金属板N上有两个等高的金属柱A、B，A为尖头，B为圆头．逐渐升高电源电压，当电压达到一定数值时，可看到放电现象．先产生放电现象的是(　　)

【导学号：46852106】

避雷针模拟实验

图1­3­4

A．A金属柱

B．B金属柱

C．A、B金属柱同时

D．可能是A金属柱，也可能是B金属柱

【解析】　根据导体表面电荷分布与尖锐程度有关可知，A金属柱尖端电荷密集，容易发生尖端放电现象，故选项A正确．

【答案】　A

6．如图1­3­5所示是静电除尘装置示意图，它由金属管A和管中金属丝B组成，有关静电除尘的原理，以下说法正确的是(　　)

【导学号：46852107】

图1­3­5

A．A接高压电源负极，B接高压电源正极

B．煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上

C．靠近B处电场强度大，B附近空气被电离成阳离子和电子

D．煤粉等烟尘在强大电场作用下电离成阴、阳离子，分别吸附在B和A上

【解析】　静电除尘的原理是除尘器圆筒的外壁连到高压电源的正极，中间的金属丝连到负极．圆筒中气体分子在电场力作用下电离，粉尘吸附了电子而带负电，飞向筒壁，最后在重力的作用下落在筒底，故选项A、B、D错误，正确答案为C.

【答案】　C

7．(多选)静电喷涂机原理如图1­3­6所示，静电喷涂机接高压电源，工作时将涂料微粒喷向带正电的被喷涂工件，高速运动的微粒被吸附到工件表面．关于静电喷涂机的涂料微粒，下列说法中正确的有(　　)

【导学号：46852108】

图1­3­6

A．微粒带正电

B．微粒带负电

C．微粒受电场力作用

D．微粒可带正电，也可带负电

【解析】　静电喷漆的原理是让带电的漆料微粒在电场力的作用下吸附到工件上，所以选项B、C正确，选项A、D错．

【答案】　BC

8．下列有关生活中的静电，有利的是________，有害的是________．

A．静电除尘

B．静电喷漆

C．静电复印

D．雷雨天高大树木下避雨

E．电视荧屏上常有一层灰尘

【解析】　A静电除尘，B静电喷漆，C静电复印都是书上提到的静电利用的例子，雷雨天高大树木很容易成为尖端，由于云中电荷的作用，高大树木出现尖端放电，与云中电荷中和而产生强烈的放电现象，所以在高大树木下避雨易遭雷击；而电视荧屏上的灰尘是静电所致，使画面模糊，所以有害的选D、E.

【答案】　ABC　DE

9．处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，利用此原理可以进行静电除尘．如图1­3­7所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香．转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升．关于这个现象，下列说法中正确的是(　　)

图1­3­7

A．烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上

B．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小

C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大

D．同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越大

【解析】　在铝板和缝被针中间形成强电场，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，烟尘吸附电子带负电，而被吸附到铝板上，选项A错；由于静电力做功，同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大，选项C正确，B错误；由于离铝板越近，电场强度越小，同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越小，选项D错误．

【答案】　　C

10．静电复印是静电应用的一种．其核心部件硒鼓表面镀硒，硒在没有被光照射时是很好的绝缘体，受到光照射立刻变成导体．工作时，先将硒鼓接地，并充电使其表面带上正电荷，然后通过光学系统的工作，将原稿上的字迹投影在硒鼓表面．如图1­3­8所示，硒鼓上的静电潜像是没有被光照射到的地方，即原稿字迹的影．则硒鼓表面带电情况是(　　)

【导学号：46852109】

图1­3­8

A．静电潜像部分将保持正电荷，其余部分正电荷被导走

B．静电潜像部分将出现负电荷，其余部分正电荷被导走

C．静电潜像部分正电荷被导走，其余部分将保持正电荷

D．静电潜像部分正电荷被导走，其余部分将出现负电荷

【解析】　由题干知，静电潜像没有光照射，是绝缘体，正电荷仍将保持，其余部分成为导体，正电荷被导走，故选A.

【答案】　A

11．如图1­3­9所示，在桌上放两摞书，把一块洁净的玻璃垫起来，使玻璃离开桌面20～30 cm.在宽0.5 cm的纸条上画出各种舞姿的人形，用剪刀把它们剪下来，放在玻璃下面，然后用一块硬泡沫塑料在玻璃上擦，就可以看到小纸人翩翩起舞了．

【导学号：46852110】

图1­3­9

(1)为什么小纸人会翩翩起舞？

(2)如果实验前用一根火柴把“跳舞区”烤一烤，实验效果会更好，此现象说明了什么？

(3)如果向“跳舞区”哈一口气，小纸人跳得就不活跃了，此现象说明了什么？

【答案】　(1)硬泡沫塑料与玻璃板摩擦后带上电荷，使硬泡沫塑料与纸人相互吸引．

(2)说明在干燥环境中容易起电，其原因是干燥的空气不会把摩擦后玻璃板上产生的电荷导走．

(3)说明在潮湿的环境下，不易摩擦起电，因为潮湿的空气具有导电能力，把摩擦后玻璃板上产生的电荷导走了．

12．以煤作燃料的电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉，不仅浪费燃料，而且严重污染环境，利用静电除尘可以除去烟气中的煤粉．如图1­3­10所示是静电除尘器的原理示意图，除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，在A、B上各引电极a、b接直流高压电源．假定煤粉只会吸附电子，而且距金属丝B越近场强越大．

图1­3­10

(1)试标出所接高压电源的极性；

(2)试定性说明静电除尘器的工作原理；

(3)设金属管A的内径r＝3 m，长为L＝50 m，该除尘器吸附煤粉的能力D＝3.5×10－4 kg/(s·m2)，求其工作一天能回收煤粉多少吨？(最后结果取三位有效数字)

【解析】　(1)a为正极，b为负极．

(2)由于煤粉吸附电子带电，故将在电场作用下奔向电极，并吸附在电极上．

(3)设一天回收煤粉的质量为m，管内表面积S＝2πrL.

则m＝＝

 t＝28.5 t.

【答案】　(1)a为正极，b为负极　(2)带电粒子在电场作用下奔向电极，并吸附在电极上　(3)28.5 t