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人教版(2019)物理必修三
9.4《静电的防止与利用》教学设计
课题 9.4《静电的防止与利用》
教学目标 1.知识与能力目标(1)知道什么是静电平衡状态,理解处于静电平衡状态的导体的特性(2)了解空气电离和尖端放电现象(3)了解静电屏蔽现象及其有关应用2.情感目标通过观察、实验、探究的学习过程,培养学生实事求是的科学态度
教学重点 静电平衡
教学难点 静电平衡的应用:尖端放电、静电屏蔽现象
教学过程 1.整体教学思路及注意事项通过笼子处于高压电场当中,笼子里的人是否会被电到的问题,引起学生的学习兴趣通过图示,从微观角度,讲解静电感应现象。通过静电感应现象原理,讲解静电平衡时,导体上的电荷分布特点。尖端放电、静电屏蔽等现象。本节课内容抽象,应多一些例题,加以讲解2.新课导入笼子处于高压电场当中,笼子里的人是否会被电到
3.讲解新知3.1静电平衡3.1.1静电感应现象放入电场(E)中的导体(ABCD),由于静电感应,导体内的自由电子在导体内定向移动(甲),在导体的两侧出现感应电荷的现象(乙)。同时在导体内部形成反向的电场E′。3.1.2静电平衡状态导体内的自由电荷不再发生定向移动的状态(丙)。此时,感应电荷的电场增到与外电场相等。即,导体内合场强为零(丁)。 3.1.3静电平衡时,导体上的电荷分布特点:(1)净电荷只分布在导体表面,内部没有净电荷。(2)感应电荷分布于导体两端,电性相反,电量相等,近异远同。(3)净电荷在导体表面的分布不均匀,一般越是尖锐的地方,电荷的分布越密集。(4)表面任一点,场强方向跟该点表面垂直。3.2电离和尖端放电电离:导体尖端的电荷密度很大,附近的电场强度很大,空气中的带电粒子剧烈运动,从而使空气分子被撞“散”而使空气分子中的正、负电荷分离的现象。尖端放电:导体尖端的强电场使附近的空气电离,电离后的异种离子与尖端的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷的现象。尖端放电的应用与防止:应用:避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。防止:高压设备中导体的表面尽量光滑,减少电能的损失。3.3静电屏蔽静电平衡时,导体壳内空腔里的电场处处为零,外电场对壳内不会产生影响。静电屏蔽的应用:(1)把电学仪器放在封闭的金属壳里。(2)电力工人高压带电作业,全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋,可以对人体起到静电屏蔽作业,使人安全作业。(3)野外三条输电线上方架设两条导线,与大地相连,把输电线屏蔽起来。3.3.2静电屏蔽的两种情况:屏蔽外电场:因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷在空腔内的合场强为零,达到静电平衡状态,起到屏蔽外电场的作用屏蔽腔内电场:没有接地时,静电平衡状态下,导体壳内外表面出现等量异种电荷,场源正电荷的场,终于导体壳内表面负电荷,再起于导体壳外表面正电荷,终于无穷远,壳内外表面之间场强处处为零,壳外场强不为零。接地后,壳外的正电荷被大地负电荷中和,起于场源正电荷的场终于导体壳内表面负电荷,导体壳内外表面之间及导体外部场强处处为零,导体外部空间不受内部电场影响。两种静电屏蔽的实质:产生过程都是因静电感应。是激发电场与感应电场叠加的结果,所以做静电屏蔽的材料只能是导体,不能是绝缘体。
4.随堂、课后巩固练习题根据教学过程中的实际效果,对《9.4静电的防止与利用同步分题型练习题》进行选择。
板书设计
教学总结及反思
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静电的防止与利用
高中物理 / 人教版(2019) / 必修三/第九章
目录:01学习目标02新课导入03新课探究静电平衡静电平衡状态的导体的特性电离和尖端放电静电屏蔽04课堂小结05课堂练习06课后作业学习目标010203了解空气电离和尖端放电现象知道什么是静电平衡状态,理解处于静电平衡状态的导体的特性了解静电屏蔽现象及其有关应用新课导入笼子处于高压电场当中,笼子里的人会被电到吗?新知探究静电感应现象放入电场(E)中的导体(ABCD),由于静电感应,导体内的自由电子在导体内定向移动(甲),在导体的两侧出现感应电荷的现象(乙)。 甲乙同时在导体内部形成反向的电场E′ 丙导体内的自由电荷不再发生定向移动的状态(丙)此时,感应电荷的电场增到与外电场相等。即,导体内合场强为零(丁)。静电平衡状态 丁新知探究表面任一点,场强方向跟该点表面垂直净电荷只分布在导体表面,内部没有净电荷。1234静电平衡时,导体上的电荷分布特点感应电荷分布于导体两端,电性相反,电量相等,近异远同净电荷在导体表面的分布不均匀,一般越是尖锐的地方,电荷的分布越密集新知探究新知探究导体尖端的电荷密度很大,附近的电场强度很大,空气中的带电粒子剧烈运动,从而使空气分子被撞“散”而使空气分子中的正、负电荷分离的现象。电离导体尖端的强电场使附近的空气电离,电离后的异种离子与尖端的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷的现象。尖端放电新知探究(1)应用:避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。(2)防止:高压设备中导体的表面尽量光滑,减少电能的损失。尖端放电的应用与防止新知探究 丁静电屏蔽静电平衡时,导体壳内空腔里的电场处处为零,外电场对壳内不会产生影响。笼子里的人会被电到吗?新知探究把电学仪器放在封闭的金属壳里。电力工人高压带电作业,全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋,可以对人体起到静电屏蔽作业,使人安全作业。静电屏蔽的应用野外三条输电线上方架设两条导线,与大地相连,把输电线屏蔽起来。新知探究静电屏蔽的两种情况
①屏蔽外电场
因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷在空腔内的合场强为零,达到静电平衡状态,起到屏蔽外电场的作用
新知探究
静电屏蔽的两种情况
②屏蔽腔内电场
没有接地时,静电平衡状态下,导体壳内外表面出现等量异种电荷,场源正电荷的场,终于导体壳内表面负电荷,再起于导体壳外表面正电荷,终于无穷远,壳内外表面之间场强处处为零,壳外场强不为零。
新知探究
静电屏蔽的两种情况
②屏蔽腔内电场
接地后,壳外的正电荷被大地负电荷中和,起于场源正电荷的场终于导体壳内表面负电荷,导体壳内外表面之间及导体外部场强处处为零,导体外部空间不受内部电场影响。
新知探究
产生过程都是因静电感应。是激发电场与感应电场叠加的结果,所以做静电屏蔽的材料只能是导体,不能是绝缘体。两种静电屏蔽的实质新知探究课堂小结1.(防止与利用)(多选)在下列各种措施中,属于利用静电的是( )A.静电除尘B.静电喷雾C.激光打印D.在高大的建筑物顶端安装避雷针课堂练习【解析】利用静电可以进行静电除尘、静电喷涂、激光打印,ABC符合题意;高大建筑物上的避雷针是为了把产生的静电导走,属于静电的防止,D不符合题意。ABC2.(静电平衡状态导体特性)(多选)如图所示,在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷,另一表面绝缘、带正电的金属小球(可视为质点,且不影响原电场)以初速度在金属板上自左向右自由运动,在运动过程中( )A.小球先做减速运动后做加速运动B.小球做匀速直线运动C.小球做变加速直线运动D.小球受到的静电力对小球做功为零BD课堂练习【解析】光滑金属板处于静电平衡状态,小球受到的电场力的方向与金属板表面垂直,故小球受到的合外力为零,小球做匀速直线运动;小球以初速度在金属板上自左向右自由运动过程中,小球受到的静电力对小球不做功,故BD正确,AC错误。课堂练习3.如图所示,先用绝缘细线将导体悬挂起来,并使导体带电。然后用带绝缘柄的不带电小球接触A点,再用小球与验电器接触。用同样的方法检验B、C部位的带电情况,则( )BA.与A接触再与验电器接触,验电器箔片张开的角度最大B.与C接触再与验电器接触,验电器箔片张开的角度最大C.与A、B、C接触再与验电器接触,验电器箔片张开的角度一样大D.通过实验可确定导体上平坦部位电荷分布比较密集课堂练习【解析】带电导体的平坦部位电荷比较稀疏,凸出部位电荷比较密集,即C处电荷最密集,B处次之,A处最稀疏,因此小球接触A点时,取得的电荷量最少,与验电器接触时,验电器箔片得到的电荷量最少,箔片张开的角度最小;反之与C处接触时,箔片张开的角度最大。故ACD错误,B正确。课堂练习4.(静电屏蔽)(多选)如图所示,原来不带电的金属球壳内壁接地,将一带正电的小球放入其中,但不与球壳接触,则( )A.球壳内壁带负电B.球壳外壁带正电C.球壳外壁不带电D.若将接地线去掉再移去正电荷,球壳外壁带负电ACD课堂练习【解析】由静电屏蔽知识可得,未接地前电场线分布特点如图,球壳是个等势体,无论是内壳还是外壳接地,都是大地上的电子受电场力作用逆着电场线与外壳正电中和,使外壳不带电,故AC正确,B错。若移出正电荷,则剩余负电都分布在外表面,D正确。故选ACD.课堂练习5.(静电屏蔽)如图所示,一个验电器用金属网罩住,当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时,下列说法正确的是( )A.验电器的箔片张开B.金属网罩内部空间存在向右的匀强电场C.金属网罩上的感应电荷在金属网罩内部空间产生的电场方向水平向左D.金属网罩内外表面都存在感应电荷C课堂练习【解析】因为在金属内部由于电子可以自由移动,当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时,金属网罩会产生一个与外加电场相反的电场,来抵消在金属内部的电场,以保证平衡,从而金属上电荷重新分布.就是所谓“静电屏蔽”的原理.此时验电器不会受到影响,故验电器的箔片不张开,选项AB错误。由以上分析可知,金属网罩上的感应电荷在金属网罩内部空间产生的电场方向水平向左,选项C正确;由于静电感应,则金属网罩外表面存在感应电荷,内表面不存在感应电荷,选项D错误。课堂练习完成《9.4静电的防止与利用同步分题型练习题》课后作业中小学教育资源及组卷应用平台
9.4《静电的防止与利用》分题型同步练习
TOC \o "1-3" \h \u HYPERLINK \l _Toc21329 静电的利用与防止 1
静电平衡状态导体特性 2
电离和尖端放电 3
静电屏蔽 4
静电屏蔽的应用 5
9.4《静电的防止与利用》分题型同步练习解析答案 6
静电的利用与防止
1.(多选)下列哪些措施是为了防止静电的危害( )
A.油罐车的后边有条铁链搭到地上
B.农药喷洒飞机喷洒的农药雾滴带正电
C.家用电器如洗衣机接有地线
D.手机一般都装有天线
2.(多选)下列哪些做法属于防止静电危害的措施( )
A.制药车间要尽量保持干燥
B.油罐车运油时要安装一条拖地的金属链
C.在地毯中夹杂导电纤维
D.寒冷的冬天多穿两件毛衣
3.(多选)在下列各种措施中,属于利用静电的是( )
A.静电除尘
B.静电喷雾
C.激光打印
D.在高大的建筑物顶端安装避雷针
4.下列哪些做法属于静电利用( )
A.印刷厂要保持适当的湿度
B.油罐车运油时要安装一条拖地的金属链
C.空气静电净化器
D.做静电实验时,实验室要通气,以避免空气中有过多的二氧化碳、水蒸气或各种离子
静电平衡状态导体特性
5.(多选)如图所示,在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷,另一表面绝缘、带正电的金属小球(可视为质点,且不影响原电场)以初速度在金属板上自左向右自由运动,在运动过程中( )
A.小球先做减速运动后做加速运动
B.小球做匀速直线运动
C.小球做变加速直线运动
D.小球受到的静电力对小球做功为零
6.如图所示,为空心金属球,为靠近的另一个原来不带电的枕形金属壳.将另一个带正电的小球从球开口处放入球中央,但不触及球.则出现的情况是( )
A.靠近的一端带正电,远离的另一端带负电
B.靠近的一端带负电,远离的另一端带正电
C.靠近的一端带负电,远离的另一端不带电
D.靠近的一端带正电,远离的另一端不带电
7.如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开( )
此时A带正电,B带负电
B.此时A、B都带正电
C.移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
D.先把A和B分开,然后移去C,贴在A,B下部的金属箔都闭合
电离和尖端放电
8.如图所示,先用绝缘细线将导体悬挂起来,并使导体带电。然后用带绝缘柄的不带电小球接触A点,再用小球与验电器接触。用同样的方法检验B、C部位的带电情况,则( )
A.与A接触再与验电器接触,验电器箔片张开的角度最大
B.与C接触再与验电器接触,验电器箔片张开的角度最大
C.与A、B、C接触再与验电器接触,验电器箔片张开的角度一样大
D.通过实验可确定导体上平坦部位电荷分布比较密集
9.如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面,A、C是同一等势面上的两点,B是另一等势面上的一点。下列说法正确的是( )
A.导体内部的场强左端大于右端
B.A、C两点的电场强度均小于B点的电场强度
C.B点的电场强度大于A点的电场强度
D.正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电场力做正功,电势能减小
静电屏蔽
10.(多选)如图所示,将悬在绝缘细线上带正电的小球放在不带电的金属空心球壳内(与内壁不接触),外加一个水平向右的场强为E的匀强电场,对于最后的结果,下列判断正确的是( )
A.的右端带正电,向左偏
B.的右端带正电,不偏左也不偏右
C.的左端带正电,向右偏
D.的左端带负电,不偏左也不偏右
11.(多选)如图所示,原来不带电的金属球壳内壁接地,将一带正电的小球放入其中,但不与球壳接触,则( )
A.球壳内壁带负电
B.球壳外壁带正电
C.球壳外壁不带电
D.若将接地线去掉再移去正电荷,球壳外壁带负电
12.如图所示,一个验电器用金属网罩罩住,当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时,下列说法正确的是( )
A.验电器的箔片张开
B.金属网罩内部空间存在向右的匀强电场
C.金属网罩上的感应电荷在金属网罩内部空间产生的电场方向水平向左
D.金属网罩内外表面都存在感应电荷
13.如图,金属壳放在光滑的绝缘水平垫上,不能起到屏蔽外电场或内电场作用的是
A. B.
C. D.
14.如图所示,将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(始终不与球接触),现将一个悬挂在绝缘细线上的带负电的小球B放在C附近,待稳定后,以下说法正确的是:( )
A.A对B无静电力作用,B对A无静电力作用
B.A向左偏离竖直方向,B向右偏离竖直方向
C.A对B的静电力向左,B对A的静电力向右
D.A的位置不变,B的位置也不变
静电屏蔽的应用
15.(多选)如图所示,电力工作人员在几百万伏的高压线上进行带电作业,电工全身穿戴带电作业用的屏蔽服,屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后再做成的服装,下列说法正确的是( )
A.采用金属材料编织衣服的目的是使衣服不易拉破
B.采用金属材料编织衣服的目的是利用静电屏蔽
C.电工穿上屏蔽服后,体内电场强度为零
D.电工穿上屏蔽服后,体内电势为零
9.4《静电的防止与利用》分题型同步练习解析答案
1 AC
【答案解析】油罐车的后边有条铁链搭到地上,目的是把油罐车产生的静电荷导到地下,保证油罐车的安全,家用电器也一样,属于静电防止,选项AC正确;农药喷洒飞机喷洒的农药雾滴带正电,而叶子上都带有负电,农药不会被风吹走,属于静电利用,B错误;手机接有天线的目的是很好地接收信号,是利用静电,D错误。
2 BC
【答案解析】制药车间车间中,生产活动中的摩擦产生大量静电,所以车间中保持适当的湿度,及时把静电导走,避免静电造成的危害。属于防止静电危害。故A错误;油罐车运油时要安装一条拖地的金属链,是为了把静电导走,防止静电的危害,选项B正确;在地毯中夹杂导电纤维,是为了把静电导走,防止静电的危害,选项C正确;寒冷的冬天多穿两件毛衣是为了保暖,选项D错误。
3 ABC
【答案解析】利用静电可以进行静电除尘、静电喷涂、激光打印,ABC符合题意;高大建筑物上的避雷针是为了把产生的静电导走,属于静电的防止,D不符合题意。
4 C
【答案解析】印刷厂要保持适当的湿度,油罐车运油时要安装一条拖地的金属链,做静电实验时,实验室要通气,以避免空气中有过多的二氧化碳、水蒸气或各种离子,都是防止静电,故ABD错误;空气静电净化器是利用静电净化空气,故 C正确。
5 BD
【答案解析】光滑金属板处于静电平衡状态,光滑金属板是等势体,表面为等势面,小球受到的电场力的方向与金属板表面垂直,故小球受到的合外力为零,小球做匀速直线运动;小球以初速度在金属板上自左向右自由运动过程中,小球受到的静电力对小球不做功,故BD正确,AC错误。
6 B
【答案解析】将C放入A中后,由于静电感应,A空心球的内表面感应出负电荷,外表面感应出正电荷,然后由于A的外表面有电荷存在,所以会在B上产生静电感应现象,靠近A的一端带负电,远离A的另一端带正电,故选B。
7 C
【答案解析】将一带正电荷的物体C置于A附近,由于静电感应,此时A带负电,B带正电,则A、B错误;移去C,由于A、B中正负电荷中和,则贴在A,B下部的金属箔都闭合,C正确;先把A和B分开,然后移去C,此时A带负电,B带正电,贴在A、B下部的金属箔都张开,则D错误;
8 B
【答案解析】带电导体的平坦部位电荷比较稀疏,凸出部位电荷比较密集,即C处电荷最密集,B处次之,A处最稀疏,因此小球接触A点时,取得的电荷量最少,与验电器接触时,验电器箔片得到的电荷量最少,箔片张开的角度最小;反之与C处接触时,箔片张开的角度最大。故ACD错误,B正确。
9 D
【答案解析】带电导体处于静电平衡状态,导体内部的场强处处为0,A错误;根据电场线疏密,A点电场强度最大;电场线的疏密程度表示电场强度的弱强,所以B点的电场强度小于A点的电场强度,C错误;根据可知,正电荷从高电势A点沿虚线移动到低电势B点,电势能减小,电场力做正功,D正确。
10 BD
【答案解析】在金属球壳外部加一个水平向右的场强为的匀强电场时,由于静电感应的作用,金属球壳的左端将感应出负电荷,右端将感应出正电荷,由于屏蔽作用,而金属球壳空腔内部完全不受外加电场的影响,故不会偏转,故AC错误,BD正确。
11 ACD
【答案解析】由静电屏蔽知识可得,未接地前电场线分布特点如图,球壳是个等势体,无论是内壳还是外壳接地,都是大地上的电子受电场力作用逆着电场线与外壳正电中和,使外壳不带电,故AC正确,B错.若移出正电荷,则剩余负电都分布在外表面,D正确.故选ACD.
12 C
【答案解析】因为在金属内部由于电子可以自由移动,当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时,金属网罩会产生一个与外加电场相反的电场,来抵消在金属内部的电场,以保证平衡,从而金属上电荷重新分布.就是所谓“静电屏蔽”的原理.此时验电器不会受到影响,故验电器的箔片不张开,选项AB错误。由以上分析可知,金属网罩上的感应电荷在金属网罩内部空间产生的电场方向水平向左,选项C正确;由于静电感应,则金属网罩外表面存在感应电荷,内表面不存在感应电荷,选项D错误。
13 C
【答案解析】当正电荷放在金属壳外时,使金属壳左端带负电荷,右端带正电荷,两端出现电压,导致感应电场与外电场相叠加,所以内部电场强度为零.起到屏蔽的作用;当正电荷放在金属壳外时,使金属壳左端带负电荷,由于右端接地,则不带电,两端仍出现电压,导致感应电场与外电场相叠加,所以内部电场强度为零.起到屏蔽的作用;当正电荷放在金属壳内时,使金属内壳带负电荷,外壳带正电荷,出现电场,导致出现感应电场没起到屏蔽的作用;当正电荷放在金属壳内时,由于接地,则使金属壳外不带电,内部左端带负电荷,右端带正电荷,而外部没有电场,从而起到屏蔽的作用
14 A
【答案解析】在空心金属球内,由于静电感应,使得C外表面带正电,B C相互吸引,所以B向右偏; 而金属空腔可以屏蔽外部电场,所以B 的电荷对空腔C 的内部无影响,即AB之间无相互的静电力,所以A位置不变。故选A。
15 BC
【答案解析】屏蔽服的作用是使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等势屏蔽面,从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害,等势面说明电势相等而不是等于0,而电场中的导体内的电场强度为0。
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9.4 静电的防止与利用
学习目标:
(1)知道什么是静电平衡状态,理解处于静电平衡状态的导体的特性
(2)了解空气电离和尖端放电现象
(3)了解静电屏蔽现象及其有关应用
1.新课导入
笼子处于高压电场当中,笼子里的人会被电到吗?
2.静电平衡
静电感应现象:
放入电场(E)中的导体(ABCD),由于静电感应,导体内的自由电子在导体内定向移动(甲),在导体的两侧出现感应电荷的现象(乙)。
同时在导体内部形成反向的电场E′。
静电平衡状态:
导体内的自由电荷不再发生定向移动的状态(丙)。
此时,感应电荷的电场增到与外电场相等。
即,导体内合场强为零(丁)。
静电平衡时,导体上的电荷分布特点:
(1)净电荷只分布在导体表面,内部没有净电荷。
(2)感应电荷分布于导体两端,电性相反,电量相等,近异远同。
(3)净电荷在导体表面的分布不均匀,一般越是尖锐的地方,电荷的分布越密集。
(4)表面任一点,场强方向跟该点表面垂直。
3.电离和尖端放电
电离:导体尖端的电荷密度很大,附近的电场强度很大,空气中的带电粒子剧烈运动,从而使空气分子被撞“散”而使空气分子中的正、负电荷分离的现象。
尖端放电:导体尖端的强电场使附近的空气电离,电离后的异种离子与尖端的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷的现象。
尖端放电的应用与防止:
应用:避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。
防止:高压设备中导体的表面尽量光滑,减少电能的损失。
4.静电屏蔽
静电平衡时,导体壳内空腔里的电场处处为零,外电场对壳内不会产生影响。
静电屏蔽的应用:
(1)把电学仪器放在封闭的金属壳里。
(2)电力工人高压带电作业,全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋,可以对人体起到静电屏蔽作业,使人安全作业。
(3)野外三条输电线上方架设两条导线,与大地相连,把输电线屏蔽起来。
静电屏蔽的两种情况:
屏蔽外电场:因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷在空腔内的合场强为零,达到静电平衡状态,起到屏蔽外电场的作用
屏蔽腔内电场:没有接地时,静电平衡状态下,导体壳内外表面出现等量异种电荷,场源正电荷的场,终于导体壳内表面负电荷,再起于导体壳外表面正电荷,终于无穷远,壳内外表面之间场强处处为零,壳外场强不为零。
接地后,壳外的正电荷被大地负电荷中和,起于场源正电荷的场终于导体壳内表面负电荷,导体壳内外表面之间及导体外部场强处处为零,导体外部空间不受内部电场影响。
两种静电屏蔽的实质:产生过程都是因静电感应。是激发电场与感应电场叠加的结果,所以做静电屏蔽的材料只能是导体,不能是绝缘体。
5.小结:
6.同步习题
1.(防止与利用)(多选)在下列各种措施中,属于利用静电的是( )
A.静电除尘
B.静电喷雾
C.激光打印
D.在高大的建筑物顶端安装避雷针
ABC
【解析】利用静电可以进行静电除尘、静电喷涂、激光打印,ABC符合题意;高大建筑物上的避雷针是为了把产生的静电导走,属于静电的防止,D不符合题意。
2.(静电平衡状态导体特性)(多选)如图所示,在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷,另一表面绝缘、带正电的金属小球(可视为质点,且不影响原电场)以初速度在金属板上自左向右自由运动,在运动过程中( )
A.小球先做减速运动后做加速运动
B.小球做匀速直线运动
C.小球做变加速直线运动
D.小球受到的静电力对小球做功为零
BD
【解析】光滑金属板处于静电平衡状态,小球受到的电场力的方向与金属板表面垂直,故小球受到的合外力为零,小球做匀速直线运动;小球以初速度在金属板上自左向右自由运动过程中,小球受到的静电力对小球不做功,故BD正确,AC错误。
3.如图所示,先用绝缘细线将导体悬挂起来,并使导体带电。然后用带绝缘柄的不带电小球接触A点,再用小球与验电器接触。用同样的方法检验B、C部位的带电情况,则( )
A.与A接触再与验电器接触,验电器箔片张开的角度最大
B.与C接触再与验电器接触,验电器箔片张开的角度最大
C.与A、B、C接触再与验电器接触,验电器箔片张开的角度一样大
D.通过实验可确定导体上平坦部位电荷分布比较密集
B
【解析】带电导体的平坦部位电荷比较稀疏,凸出部位电荷比较密集,即C处电荷最密集,B处次之,A处最稀疏,因此小球接触A点时,取得的电荷量最少,与验电器接触时,验电器箔片得到的电荷量最少,箔片张开的角度最小;反之与C处接触时,箔片张开的角度最大。故ACD错误,B正确。
4.(静电屏蔽)(多选)如图所示,原来不带电的金属球壳内壁接地,将一带正电的小球放入其中,但不与球壳接触,则( )
A.球壳内壁带负电
B.球壳外壁带正电
C.球壳外壁不带电
D.若将接地线去掉再移去正电荷,球壳外壁带负电
ACD
【解析】由静电屏蔽知识可得,未接地前电场线分布特点如图,球壳是个等势体,无论是内壳还是外壳接地,都是大地上的电子受电场力作用逆着电场线与外壳正电中和,使外壳不带电,故AC正确,B错。若移出正电荷,则剩余负电都分布在外表面,D正确。故选ACD
5.(静电屏蔽)如图所示,一个验电器用金属网罩住,当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时,下列说法正确的是( )
A.验电器的箔片张开
B.金属网罩内部空间存在向右的匀强电场
C.金属网罩上的感应电荷在金属网罩内部空间产生的电场方向水平向左
D.金属网罩内外表面都存在感应电荷
C
【解析】因为在金属内部由于电子可以自由移动,当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时,金属网罩会产生一个与外加电场相反的电场,来抵消在金属内部的电场,以保证平衡,从而金属上电荷重新分布.就是所谓“静电屏蔽”的原理.此时验电器不会受到影响,故验电器的箔片不张开,选项AB错误。由以上分析可知,金属网罩上的感应电荷在金属网罩内部空间产生的电场方向水平向左,选项C正确;由于静电感应,则金属网罩外表面存在感应电荷,内表面不存在感应电荷,选项D错误。
7.课后作业
《9.4静电的防止与利用同步分题型练习题》
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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