高中物理 第1章 第7节 静电现象的应用练习 新人教版选修31.doc

第7节静电现象的应用1通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的导体的特征2通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点3了解尖端放电和静电屏蔽现象，关注生活、生产中的静电现象1静电平衡状态处于电场中的导体内外电场相互叠加，使导体内部电场减弱，直至为零，导体内部自由电子不再发生定向移动的状态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，内部场强处处为零(2)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面，地球是一个等势体1导体内部没有静电荷，静电荷分布在导体的外表面2在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷1空气的电离：导体尖端电荷密度很大，电场很强，带电粒子在强电场的作用下剧烈运动撞击空气分子，从而使分子的正负电荷分离的现象2尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象1定义：把一个电学仪器放在封闭的金属壳里，即使壳外有电场，由于壳内场强保持为零，外电场对壳内的仪器也不会产生影响的现象2实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽作用3应用(1)避雷针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金属罩；通信电缆表面包一层铅皮；高压带电作业人员穿金属网衣；通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号较弱基础巩固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(d)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2请用学过的电学知识判断下列说法，其中正确的是(b)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 (c) 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4(多选)在下列措施中，哪些能将产生的静电尽快导走 (ab) 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，保护电工的安全能力提升5(多选)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(ac)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6(多选)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(bd)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fqe及匀强电场可知，d正确7(多选)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(bd)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(b)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湿度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.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(b) ac是一个等势体(电势处处相等)bc的内部是不带电的cc的内部电势为零dc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和电势的关系是(d)aeaebec，abcbeaebec，abcceaebec，abcdeaeceb，abc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