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2019-2020年高中物理 1-7靜電的應(yīng)用及危害基礎(chǔ)鞏固試題 教科版選修3-1 一、單項(xiàng)選擇題 1．人們在晚上脫衣服時(shí)，有時(shí)會(huì)看到火花四濺，并伴有“劈啪”聲，這是因?yàn)?　　) 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(xiàng)． 答案：A 2．專門用來運(yùn)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(dǎo)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(dǎo)入大地，從而避免了火花放電 解析：在運(yùn)輸柴油、汽油時(shí)，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(dǎo)線導(dǎo)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(dǎo)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(shí)，在避雷針尖端感應(yīng)出與云層相反的靜電，達(dá)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(xiàng)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(dāng)?shù)臐穸? D．在地毯中夾雜不銹鋼絲導(dǎo)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(shí)導(dǎo)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(xiàng)正確．在地毯中夾雜導(dǎo)電纖維，同樣是為了導(dǎo)走摩擦產(chǎn)生的靜電荷，而印染廠中保持適當(dāng)濕度，是為了使靜電荷及時(shí)散失，避免干擾印染的質(zhì)量，所以C、D項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)．A、C、D項(xiàng)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(shí)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(fù)電，在電場力作用下向收塵板運(yùn)動(dòng)，最后落在收塵板上．若用粗黑曲線表示原來靜止于P點(diǎn)的帶電粉塵顆粒的運(yùn)動(dòng)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(fù)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(diǎn)的切線方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)方向，若粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡應(yīng)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€(gè)點(diǎn)判斷一下，只有A項(xiàng)符合．故A項(xiàng)正確． 答案：A 二、多項(xiàng)選擇題 6．在下列措施中，哪些能將產(chǎn)生的靜電盡快導(dǎo)走(　　) A．飛機(jī)輪子上搭地線 B．印染車間保持濕度 C．復(fù)印圖片 D．電工鉗柄裝有絕緣套 解析：飛機(jī)在飛行中與空氣摩擦?xí)r，飛機(jī)外表面聚集了大量靜電荷，降落時(shí)會(huì)對地面人員帶來危害及火災(zāi)隱患．因此飛機(jī)降落時(shí)要及時(shí)導(dǎo)走機(jī)身聚集的靜電，采取的措施是在輪胎上安裝地線或用導(dǎo)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(zāi)隱患，為防止火災(zāi)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(shí)導(dǎo)走靜電；在復(fù)印圖片環(huán)節(jié)中，則需要應(yīng)用靜電；電工鉗柄裝有絕緣套是防止導(dǎo)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(dǎo)線，玻璃管外繞有線圈，直導(dǎo)線的一端和線圈的一端分別跟感應(yīng)圈的兩放電柱相連．開始，感應(yīng)圈未接通電源，點(diǎn)燃蚊香，讓煙通過玻璃管冒出．當(dāng)感應(yīng)圈電源接通時(shí)，玻璃管中的導(dǎo)線和管外線圈間就會(huì)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(huì)兒還可以看到管壁吸附了一層煙塵，這是因?yàn)?　　) 圖1－7－3 A．煙塵在高壓電場作用下帶上了負(fù)電 B．煙塵在高壓電場作用下帶上了正電 C．帶負(fù)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(dǎo)線上，因此看不到有煙冒出 解析：煙塵在直導(dǎo)線和管外線圈形成的高壓電場作用下，帶上了負(fù)電，帶負(fù)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(xiàng)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(fù)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(fù)印中的硒鼓上字跡的像，實(shí)際是曝光的地方 解析：A、B、C項(xiàng)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(fù)印中的字跡是光照射不到的地方，D項(xiàng)錯(cuò)． 答案：ABC 三、非選擇題 9．夏季的雷雨天氣，云團(tuán)可能帶電而使云團(tuán)間形成電場，如果空氣中的電場強(qiáng)度達(dá)到2106 V/m時(shí)，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(jìn)行計(jì)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(dāng)我們用塑料或牛角制成的梳子梳頭發(fā)時(shí)，往往會(huì)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(shí)，會(huì)產(chǎn)生靜電．部分異種靜電中和時(shí)就會(huì)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(dāng)你用手去觸摸一個(gè)金屬物體的時(shí)候手感到猛的麻了一下，這是什么原因？試分析． 解析：這是因?yàn)榻饘偕系撵o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(gè)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(jìn)入電場時(shí)磷酸鹽顆粒帶正電，石英顆粒帶負(fù)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(shè)顆粒進(jìn)入電場時(shí)的速度為零，顆粒間相互作用不計(jì)，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(shí)的速度大小．(g取10 m/s2) 解析：(1)設(shè)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(yùn)動(dòng)，設(shè)在兩極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)，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(shí)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(dòng)能定理得 mg(h＋H)＋qU＝mv2. 顆粒落至桶底時(shí)的速度大小 v＝ ＝m/s ≈6 m/s. 答案：(1)104 V　(2)6 m/s