物理·选修3－1(人教版)
静电现象的应用
?基础巩固
1．一个带电金属球，当它带的电荷量增加后(稳定)，其内部场强( )
A．一定增强 B．一定减弱
C．可能增强也可能减弱 D．不变
解析：当带电的金属球处于静电平衡状态时，不论其电荷量怎样变化，它的内部场强永远为零，即E内＝0不变，所以A、B、C均错，D是正确的．
答案：D
2．请用学过的电学知识判断下列说法，其中正确的是( )
A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D．打雷时，待在汽车里比待在木屋里要危险
解析：电工穿金属衣和雨天待在汽车里，金属衣和汽车能起到静电屏蔽作用，所以更安全，A、D项均错误；运载汽油时如果用塑料桶，塑料和油摩擦生电，电荷积累到一定程度就会产生火花，严重时会引起火灾，而用金属桶运送，能把产生的静电荷及时导走，所以B项正确；小鸟停在同一根高压线上，由于两爪之间的距离很小，故两爪之间的电压很小，所以会很安全，C项错误．
答案：B
3．专门用来运输柴油、汽油的油罐车，在它的尾部都装有一条拖在地上的铁链，对它的作用下列说法正确的是 ( )
A．让铁链与路面摩擦产生静电，使油罐车积累一定的静电荷
B．让铁链发出声音，以引起其他车辆的注意
C．由于罐体与油摩擦产生了静电，罐体上的静电被铁链导入大地，从而避免了火花放电
D．由于罐体与油摩擦产生了静电，铁链将油的静电导入大地，从而避免了火花放电
解析：在运输柴油、汽油时，由于上下左右颠簸摇摆，造成油和油罐摩擦而产生静电，所以在油罐车尾部装一条拖在地上的铁链就能避免静电的积累．
答案：C
4．(双选)在下列措施中，哪些能将产生的静电尽快导走 ( )
A．飞机轮子上搭地线 B．印染车间保持湿度
C．复印图片 D．电工钳柄装有绝缘套
解析：飞机在飞行中与空气摩擦时，飞机外表面聚集了大量静电荷，降落时会对地面人员带来危害及火灾隐患，因此飞机降落时要及时导走机身聚集的静电，采取的措施是在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎；在印染工作车间也同样容易产生静电，静电给车间带来火灾隐患，为防止火灾发生，其中安全措施之一就是车间保持湿度，从而通过湿润的空气及时导走静电；在复印图片环节中，则需要应用静电；电工钳柄装有绝缘套是防止导电，保护电工的安全．
答案：AB
?能力提升
5．(双选)如图所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连．开始，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出．当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到不再有烟从玻璃管中冒出来了．过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘，这是因为( )
A．烟尘在高压电场作用下带上了负电
B．烟尘在高压电场作用下带上了正电
C．带负电的烟尘吸附在线圈上，因此看不到有烟冒出
D．带正电的烟尘吸附在直导线上，因此看不到有烟冒出
解析：烟尘在直导线和管外线圈形成的高压电场作用下，带上了负电，带负电的烟尘颗粒被吸附到了带正电的线圈上，因此看不到有烟冒出．A、C项正确．
答案：AC
6．(双选)图为静电除尘机理的示意图，尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，下列表述正确的是( )
A．到达集尘极的尘埃带正电荷
B．电场方向由集尘极指向放电极
C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
解析：电场由电容的正极指向负极，B正确；由电荷从电容的负极到正极，可知尘埃带负电，电场力的方向与电场方向相反，A、C错误，由F＝qE及匀强电场可知，D正确．
答案：BD
7．(双选)根据所学知识分析，人在进行高压带电作业操作前必须做的准备工作和操作过程可能发生的情况是( )
A．人不需要做什么准备，只要操作时注意就可以保证安全
B．人在操作前必须要戴上用金属丝网制成的手套、帽子，穿上屏蔽服
C．手在接触电线的瞬间，也会放电发生危险
D．手在接触电线的瞬间，也会放电，但没有危险
解析：当人在操作前戴上用金属丝网制成的手套、帽子，穿上屏蔽服时，接触电线的瞬间，也会放电，但电荷只分布在丝网的外表面，形成静电屏蔽，丝网内部无电场，人不会有危险．
答案：BD
8．为防止静电的危害，应尽快把产生的静电导走，下面措施中不属于防止静电危害的是( )
A．采用导电橡胶做飞机轮胎
B．电工钳柄上套有绝缘胶套
C．纺织厂车间内空气保持适当温度
D．在地毯中夹一些导电纤维
解析：防止静电危害是不让其产生火花、高压，而钳柄上的绝缘胶套是防止操作时漏电，而不是防静电的，其余几个均是防止静电危害的，因此应选B.
答案：B
9．某一静电实验装置如图所示，验电器A不带电，验电器B的上面安装一个几乎封闭的金属圆筒C.已知B内的金属箔片是张开的，现手持一个带绝缘柄的金属小球D，使D接触C的内壁，再移出与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电．这个实验说明了( )
A．C是一个等势体(电势处处相等)
B．C的内部是不带电的
C．C的内部电势为零
D．C的内部场强为零
解析：处于静电平衡状态的导体电荷分布在导体的外表面，所以A不张开，同时也说明了C的内部是不带电的，选项B正确．
答案：B
10．如图所示为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强E和电势φ的关系是( )
A．Ea＞Eb＞Ec，φa＞φb＞φc
B．Ea＝Eb＞Ec，φa＝φb＞φc
C．Ea＝Eb＝Ec，φa＝φb＞φc
D．Ea＞Ec＞Eb，φa＞φb＞φc
分析：将带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷．整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面．画出电场线的分布，根据电场线越密，场强越大，顺着电场线，电势降低，判断场强和电势的大小．
解析：当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图．由于a处电场线较密，c处电场线较疏，b处场强为零，则Ea＞Ec＞Eb.根据顺着电场线方向电势降低，整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是φa＞φb＞φc. 故选D.
答案：D
点评：本题抓住处于静电平衡导体的特点是关键．比较场强大小和电势高低常常画电场线，形象直观地判断．
课件33张PPT。第一章 静电场 第7节 静电现象的应用
栏目链接静电除尘离子风枪是一种高效静电除尘装置，高压离子发生器在低电流高压作用下时，形成一个稳定的电场，电离空气后形成的离子体，通过高压气流将离子发生装置所产生的大量正负离子迅速吹向所要除静电的区域，中和物体上所积累的静电电荷，同时高速离子气流将静电吸引的尘粒吹除，并阻止其再次吸引尘埃粒子．
栏目链接 栏目链接离子风枪具有安装使用方便、风速强劲、工作状态稳定，除静电速度快等特点，被广泛用于电子、喷涂、塑胶、印刷、精密模具、包装等制造工艺中．
栏目链接 栏目链接一、静电平衡状态下导体的电场
1．静电平衡状态．
处于电场中的导体内外电场相互________，使导体内部电场________，直至为零，导体内部自由电子不再发生定向________的状态．
栏目链接叠加减弱移动2．处于静电平衡状态下导体的特点．
(1)处于静电平衡状态下的导体，内部场强________．
(2)处于静电平衡状态的整个导体是个________，它的表面是个________，地球是一个________．
栏目链接处处为零等势体等势面等势体二、导体上电荷的分布特点
1．导体内部__________静电荷，静电荷分布在导体的________．
2．在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度________，凹陷的位置几乎________．
栏目链接没有外表面越大没有电荷三、尖端放电
1．空气的电离：导体尖端电荷________，电场很强，带电粒子在________________剧烈运动撞击空气分子，从而使分子的正负电荷________的现象．
2．尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被______而奔向尖端，与尖端上的电荷______，相当于导体从尖端________的现象．
栏目链接密度很大强电场的作用下分离吸引中和失去电荷四、静电屏蔽
1．定义：把一个电学仪器放在________的金属壳里，即使壳外有电场，由于________保持为零，外电场对壳内的仪器也不会________的现象．
2．实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，______也能起到屏蔽作用．
栏目链接封闭壳内场强产生影响金属网3．应用．
(1)________是利用尖端放电避免雷击的一种设施．
(2)电学仪器和电子设备外面套有________；通信电缆表面包一层________；高压带电作业人员穿________；通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号较弱．
栏目链接避雷针金属罩铅皮金属网衣 栏目链接 栏目链接一、静电平衡状态下导体的电场
1．静电平衡状态．
栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接例1如图所示，在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近(不接触，且未发生放电现象)时，下列说法中正确的是( ) 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接二、静电屏蔽
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