第一級：物理觀念——學考達標
1.(2025·浙江寧波檢測)如圖所示,一個帶負電的金屬球放在絕緣的支架上,處于靜電平衡狀態(tài),金屬球內部的電場強度大小為E1。若減少金屬球的帶電荷量,再次處于靜電平衡狀態(tài)后,金屬球內部的電場強度大小為E2。則( )
A.E2E1
C.E2=E1D.無法確定
2.關于靜電的防止與利用,下列說法正確的是( )
A.手術室的醫(yī)生和護士都要穿絕緣性能良好的化纖制品衣服,可防止靜電對手術的影響
B.為了防止靜電危害,保證乘客的安全,飛機起落架的輪胎用絕緣橡膠制成
C.金屬導體有靜電屏蔽的作用,運輸汽油時把汽油裝進金屬桶比裝進塑料桶安全
D.轎車上有一根露在外面的小天線是用來避免雷擊的
3.(2024·山東日照期末)靜電知識和生活息息相關,下列說法正確的是( )
A.高壓輸電線上方有兩根導線與大地相連,是為了使高壓輸電線免遭雷擊
B.工作人員在超高壓帶電作業(yè)時,穿絕緣橡膠服比穿金屬絲編制的工作服更安全
C.干燥的冬季觸摸金屬門把手時被電擊,這是手與門把手之間摩擦起電導致的
D.靜電噴漆時,金屬件與油漆微粒帶相同的電荷,在靜電斥力作用下噴涂更均勻
4.(2024·吉林通化期末)靜電除塵器由板狀收集器A和線狀電離器B組成,其原理圖如圖所示。B附近的氣體分子被電離成正離子和電子,其中電子在向A運動的過程中附著在粉塵上。粉塵在靜電力的作用下被吸附到A上,最后在重力作用下落入下面的漏斗(未畫出)中,達到除塵的目的。下列說法正確的是( )
A.氣體分子被電離成正離子和電子的過程中電荷不守恒
B.粉塵帶的電荷量大小可能為2.0×10-19 C
C.板狀收集器A連接的是高壓電源的負極
D.線狀電離器B連接的是高壓電源的負極
5.防靜電瓷磚是理想的防靜電與裝飾兼?zhèn)涞牟牧?適用于計算機房、石油化工車間、醫(yī)院手術室等需要防塵、防靜電的場所,其中架空型的防靜電瓷磚如圖所示,瓷磚的支架下面還要鋪設銅箔(圖中未展示),銅箔鋪設需連接到接地裝置。下列說法正確的是( )
A.防靜電瓷磚必須是絕緣材料,以防止導電
B.銅箔的主要作用是防潮
C.防靜電瓷磚是可以導電的
D.瓷磚與銅箔之間的支架必須使用絕緣材料
6.如圖所示為某帶電導體四周的電場線分布,M、N是電場中兩點,則( )
A.導體左側帶正電,右側帶負電
B.導體左側的電荷分布密度大于右側
C.M點的電場強度大于N點的電場強度
D.導體內部的P點場強為零
7.(2025·山東淄博月考)武當山主峰上有一座金殿,常出現(xiàn)雷火煉殿的奇觀。在雷雨交加時,屋頂常會出現(xiàn)盆大的火球,來回滾動。雨過天晴時,大殿屋頂金光燦燦,像被重新煉洗過一般,如圖所示。下列說法正確的是( )
A.金殿是由絕緣體構成的
B.金殿頂部肯定很少有帶尖的結構,不易放電
C.出現(xiàn)雷火煉殿現(xiàn)象時,大殿內會產生很強的電場
D.金殿如果安裝了避雷針,雷火煉殿現(xiàn)象仍會經常出現(xiàn)
8.(2025·江蘇無錫期中)下列說法正確的是( )
A.兩個帶異種電荷的金屬球接觸時,正電荷從一個球轉移到另一個球
B.相互作用的兩個點電荷,電荷量大的受到的庫侖力也大
C.根據(jù)F=kq1q2r2,當r→0時,F→∞
D.如圖把一個架在絕緣支架上的枕形導體放在正點電荷形成的電場中,導體處于靜電平衡狀態(tài),則感應電荷在A、B兩點產生的電場的電場強度大小EA>EB
第二級：科學思維與探究——選考進階
9.(2025·北京西城階段練習)如圖所示,用金屬網(wǎng)把驗電器罩起來,再使帶電金屬球靠近驗電器。則以下關于驗電器箔片的說法正確的是( )
A.驗電器箔片會張開,因為帶電金屬球的電場會存在于整個空間
B.驗電器箔片可能會張開,只要帶電金屬球所帶的電荷量足夠大就可以
C.驗電器箔片不會張開,因為金屬網(wǎng)罩把電荷都導入大地了
D.驗電器箔片不會張開,因為金屬網(wǎng)罩會出現(xiàn)感應電荷,抵消掉帶電金屬球在網(wǎng)罩內的電場
10.(多選)如圖是某款家用空氣凈化器及其原理示意圖,污濁空氣通過過濾網(wǎng)后使塵埃帶電。圖中充電極b、d接電源負極,集塵極a、c、e接電源正極(接地)。下列說法正確的是( )
A.通過過濾網(wǎng)后空氣中的塵埃帶負電
B.塵埃在被吸附到集塵極e的過程中動能增大
C.c、d兩個電極之間的電場方向豎直向上
D.塵埃被吸附到集塵極a的過程中所受電場力做負功
11.(多選)如圖所示,金屬球殼的空腔內、外各有一小球B和A,球殼接地。下列說法正確的是( )
A.若A球帶電,則B球處的電場強度為零
B.若B球帶電,則A球處的電場強度不為零
C.若A球和B球均帶電,則彼此不會相互影響
D.若A球和B球均帶電,則由于球殼接地,A球對B球沒有影響,但B球對A球有影響
12.如圖所示,市場上有一種儀器叫作“紡織物摩擦帶電荷量測試儀”,用于測量防靜電服面料所帶電荷量。該儀器主要由旋轉摩擦機和雙層金屬筒組成,雙層金屬筒內筒和外筒之間用絕緣橡膠墊隔離。測試時先將面料放入旋轉摩擦機中,摩擦起電后,再將帶電面料放入雙層金屬筒內筒并與內壁接觸,與內筒相連的儀表就能測出面料所帶電荷量。在外筒接地開關K斷開的情況下,下面說法正確的是( )
A.內筒的內壁不帶電 B.內筒的外壁不帶電
C.外筒的內壁不帶電 D.外筒的外壁不帶電
13.(14分)(2025·浙江杭州期中)長為L的導體棒AB原來不帶電,現(xiàn)將一個帶正電的點電荷q放在導體棒的中心軸線上,且距離導體棒的A端為R,靜電力常量為k,如圖所示。
(1)由于靜電感應,導體棒A端感應出哪種電荷?
(2)當導體棒達到靜電平衡后,導體棒內一點C處的電場強度為多大?
(3)當導體棒達到靜電平衡后,導體棒上感應電荷在棒的中點O處產生的電場強度大小和方向如何?


（解析）同步分層精練(六)
1.選C 處于靜電平衡狀態(tài)的導體內部的電場強度處處為零,選項C正確。
2.選C 絕緣性能良好的化纖制品衣服不能及時把靜電導入大地,容易造成手術事故,故A錯誤;用導電橡膠制成飛機輪胎可以將飛機產生的靜電迅速導走,故B錯誤;由于金屬導體能做到靜電屏蔽,故用金屬桶裝易燃的汽油要安全,故C正確;轎車上有一根露在外面的小天線是無線廣播的接收天線,故D錯誤。
3.選A 高壓輸電線上方有兩根導線與大地相連,構成了靜電屏蔽,使得輸電線免遭雷擊,故A正確;為了保證超高壓帶電作業(yè)的工作人員的安全,他們必須穿上金屬絲制成的工作服,以起到靜電屏蔽的作用,故B錯誤;干燥的冬季,人在運動的過程中衣服會發(fā)生摩擦帶電,摸金屬門把手有時會被電擊,是因為手與門把手之間感應起電,故C錯誤;噴槍噴出的油漆微粒帶正電,因相互排斥而散開,形成霧狀,被噴涂的金屬件帶負電,對霧狀油漆產生引力,把油漆吸到表面,可以使油漆與金屬表面結合的更牢固,故D錯誤。
4.選D 氣體分子被電離成正離子和電子的過程中電荷守恒,故A錯誤;元電荷e=1.6×10-19 C,任何帶電體的電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍,粉塵帶的電荷量大小不可能為2.0×10-19 C,故B錯誤;根據(jù)題意,電子在向A運動的過程中附著在粉塵上,可知板狀收集器A連接的是高壓電源的正極,線狀電離器B連接的是高壓電源的負極,故C錯誤,D正確。
5.選C 防靜電瓷磚是可以導電的,不是絕緣材料,故A錯誤,C正確;銅箔的主要作用是導電,不是防潮,故B錯誤;瓷磚與銅箔之間的支架必須使用導電材料,確保瓷磚中的電荷導入大地,故D錯誤。
6.選D 由電場線分布可知,導體左右兩側均帶正電,故A錯誤;右側電場線分布較密集,可知導體右側的電荷分布密度大于左側,故B錯誤;因N點電場線較M點密集,則N點的電場強度大于M點的電場強度,故C錯誤;導體處于靜電平衡狀態(tài),所以內部場強為零,故D正確。
7.選B 雷雨天氣時,金殿上空聚集大量電荷,金殿是一個優(yōu)良導體,由于靜電屏蔽作用,大殿內的場強為零,故A、C錯誤;金殿頂部如果有較多帶尖的結構,尖端放電效果明顯,則無法觀測到雷火煉殿現(xiàn)象,因此可以斷定金殿頂部肯定很少有帶尖的結構,不易放電,故B正確;金殿如果安裝了避雷針,雷雨天氣時金殿上空聚集的電荷將被導入大地,將不會出現(xiàn)雷火煉殿現(xiàn)象,故D錯誤。
8.選D 兩個帶異種電荷的金屬球接觸時,負電荷從一個球轉移到另一個球,故A錯誤;根據(jù)牛頓第三定律可知,相互作用的兩個點電荷受到的庫侖力大小相等,故B錯誤;當r→0時,庫侖力表達式F=kq1q2r2不再適用,不能得到F→∞的結論,故C錯誤;如題圖把一個架在絕緣支架上的枕形導體放在正點電荷形成的電場中,導體處于靜電平衡狀態(tài),導體內部的電場強度處處為0,則感應電荷在A、B兩點產生的電場的電場強度與正點電荷在A、B兩點產生的電場的電場強度大小相等,由于A點離正點電荷較近,所以感應電荷在A、B兩點產生的電場的電場強度大小EA>EB,故D正確。
9.選D 金屬網(wǎng)罩會產生感應電荷,抵消掉帶電金屬球在網(wǎng)罩內的電場,即此時金屬網(wǎng)罩屏蔽了外電場,所以驗電器箔片不張開,故選D。
10.選AB 塵埃通過過濾網(wǎng)后被正極吸引,所以塵埃帶負電,故A正確;塵埃在被吸附到集塵極e的過程中電場力做正功,動能增大,故B正確;因為充電極b、d接電源負極,集塵極a、c、e接電源正極,所以 c、d兩個電極之間的電場方向豎直向下,故C錯誤;塵埃被吸附到集塵極a的過程中所受電場力做正功,故D錯誤。
11.選AC 若A球帶電,則B球相當于放置在金屬球殼內,B球處的電場強度為零,故A正確;若B球帶電,則A球相當于放置在金屬球殼和大地構成的導體球殼內,A球處的電場強度為零,故B錯誤;由于靜電屏蔽,A、B兩球彼此不會相互影響,故C正確,D錯誤。
12.選A 測試時先將面料放入旋轉摩擦機中,摩擦起電后,再將帶電面料放入雙層金屬筒內筒并與內壁接觸,這時電荷可以全部轉移到內筒的外壁,與內筒相連的儀表就能測出面料所帶電荷量,所以內筒的內壁不帶電,內筒的外壁帶電并且?guī)先侩姾闪?則A正確,B錯誤;內筒的外壁帶電,由靜電感應讓外筒帶上感應電荷,外筒的內壁帶上異種電荷,由于外筒接地開關斷開,則外筒的外壁帶上同種電荷,所以C、D錯誤。
13.解析:(1)根據(jù)靜電感應可知,靠近點電荷的A端帶負電。
(2)當導體棒達到靜電平衡后,導體棒內一點C處的電場強度為0。
(3)導體棒達到靜電平衡后,棒上感應電荷在中點O處產生的電場強度與點電荷+q在該處產生的電場強度大小相等、方向相反,則棒上感應電荷在棒的中點產生的電場強度大小為E=kqr2=kqR+12L2
方向沿Oq連線指向q。
答案:(1)負電荷 (2)0 (3)kqR+12L2 方向沿Oq連線指向q

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