电场(A级)第4讲.静电的防止与利用.教师版5

第4讲静电的防止与利用静电场中的导体静电感应：把金属导体放在外电场中，由于导体内的自由电子受电场力作用而定向运动，使导体的两个端面出现等量的异种电荷，这种现象叫静电感应。静电平衡：发生静电感应的导体两端感应的等量异种电荷形成一附加电场，当附加电场与外电场完全抵消，即时，自由电子的定向移动停止，这时的导体处于静电平衡状态。导体处于静电平衡的特点：导体内部各点的场强为零，导体表面任意点的场强方向与该表面垂直。导体上的电荷分布电荷内部没有电荷，只分布在导体外表面。曲率半径大的地方（弯曲）电荷的密度小，曲率半径小的地方（平滑）电荷的密度大．尖端放电避雷针静电屏蔽处于电场中的空腔导体或金属网罩，其空腔部分的场强处处为零，即能把外电场遮住，使内部不受外部电场的影响，这就是静电屏蔽．若导体空腔或网罩内没有带电体，则空腔内的电场恒为零，不受空腔外部电场的影响。静电屏蔽在实际有重要应用电学仪器或电子设备外面会有金属罩，通信电缆外面包有一层金属网可防止外电场的干扰。电力工人在高压带电作业时，全身穿戴金属丝网制成的衣帽、手套、鞋子，可以对人体起静电屏蔽作用，使人安全作业．静电吸附静电除尘静电喷漆静电复印

使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是【答案】B如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触．现使带负电的橡胶棒C靠近A（C与A不接触），然后先将A、B分开，再将C移走．关于A、B的带电情况，下列判断正确的是A．A带正电，B带负电 B．A带负电，B带正电C．A、B均不带电 D．A、B均带正电【答案】A一验电器原来带有一定电量的电荷，将一根用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近验电器，则关于验电器指针张角的变化，下列哪些是不可能的（）A．张角变大B．张角变小 C．张角先变大后变小D．张角先变小后变大【答案】C如图所示，A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金属球C，在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：（1）A、B接触后分开，再移去C，则A，B（2）A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C，则A，B；（3）A、B接触，用手指接触A，先移去C后再移去手指，则A，B。【答案】（1）带正电、带负电，（2）带负电、带负电，（3）不带电、不带电一个任意形状的金属导体，处于静电平衡状态时（）A．导体内部没有净电荷 B．导体内部任意两点间的电势差不一定为零C．导体内部的场强不一定处处为零 D．在导体表面上，电场线可以与导体表面成任意角【解析】A．处于静电平衡状态的导体，净电荷在导体表面，所以A对．B．处于静电平衡状态的导体，是一个等势体，所以任意两点间无电势差，所以B错．C．处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，所以C错．D．处于静电平衡状态的导体，其表面场强不为零，场强的方向与面垂直，所以D对．【答案】A对于处在静电平衡状态的导体，以下说法中正确的是（）A．导体内部既无正电荷，又无负电荷B．导体内部和外表面处的电场均为零C．导体处于静电平衡时，导体表面的电荷代数和为零D．导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果【答案】D一个带绝缘座的空心金属球带有的正电荷，有绝缘柄的金属小球带有的负电荷，使球和球的内壁接触，如图所示，则（）A． B．C． D．【答案】B为了研究空腔导体内外表面的电荷分布情况，取两个验电器A和B，在B上装一个几乎封闭的空心金属球C（仅在上端开有小孔），D是带有绝缘柄的金属小球，如图所示。实验前他们都不带电，实验时首先将带正电的玻璃棒（图中未画出）与C接触使C带电。以下说法正确的是A．若将带正电的玻璃棒接触C外表面，则B的箔片带负电B．若将带正电的玻璃棒接触C内表面，则B的箔片不会带电C．使D接触C的外表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大D．使D接触C的内表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大【答案】C不带电的金属导体MNPQ的内部电荷包括自由电子和金属离子（即金属原子失去自由电子后的剩余部分）,图所示为导体内部电荷的简化示意图，其中“”表示自由电子,“⊕”表示金属离子。把导体放到电场强度为E0的匀强电场中，由于库仑力的作用，导体内部的电荷将重新分布。图是同学们画出的四幅图,其中A、B两图描述了导体刚放入电场未达到静电平衡状态时，自由电子和金属离子的定向运动情况（图中箭头代表它们定向运动的方向）；C、D两图描述了导体达到静电平衡后，自由电子和金属离子的分布情况。则图的四幅图中，可能正确的是A．B．C．D．【答案】AC如图所示，当带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上的电荷移动情况是（）A．枕形金属导体上的正电荷向BC端移动，负电荷不移动B．枕形金属导体上的自由电子向A端移动，正电荷不移动C．枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D．枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A端和B端移动【答案】B如图，在真空中把一原来不带电的绝缘导体向带负电的金属小球缓慢地靠近（不相碰），下列说法正确的是（）A．端的感应电荷越来越多B．导体内部场强越来越强C．导体的感应电荷在点产生的场强恒大于在点产生的场强D．导体的感应电荷在两点产生的场强相等【答案】AC如图，长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为Q的点电荷放在距棒左端R处，规定无穷远处为零电势，当达静电平衡后，下列说法正确的为（）A．棒中心处的场强不为0B．棒中的感应电荷在棒中心处产生的电场强度为C．将整个导体棒切割为左和右为两部分，左带电绝对值比右多D．将整个导体棒切割为左和右为两部分，左带电绝对值比右少【答案】B如图所示，设想在真空环境中将带电导体球靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成左右两部分，这两部分所带电荷量分别为Q左、Q右；若沿虚线2将导体分成左右两部分，这两部分所带电荷量分别为Q'左、Q'右。下列推断正确的是A．Q左+Q右可能为负B．Q左+Q右一定等于Q'左+Q'右C．导体内虚线1上各点的场强小于虚线2上各点的场强D．导体内虚线1上各点的场强等于虚线2上各点的场强【答案】BD如图所示，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球的球心距离为3r。达到静电平衡后，下列说法正确的是A．金属球的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷B．点电荷Q在金属球内产生的电场的场强处为零C．感应电荷在金属球球心处产生的电场强度大小为E=kD．用导线的一端接触球的左侧，另一端接触球的右侧，球两侧电荷将中和【答案】C如图中接地的金属球的半径为，点电荷的电量，到球心距离为，该点电荷的电场在球心处的场强等于（）A． B． C． D．【解析】静电感应的过程，是导体（含大地）中自由电荷在电荷所形成的外电场下重新分布的过程，当处于静电平衡状态时，在导体内部电荷所形成的外电场与感应电荷产生的“附加电场”同时存在的，且在导体内部任何一点，外电场电场场强与附加电场的场强大小相等，方向相反，这两个电场叠加的结果使内部的合场强处处为零.即.而电荷的电场在球心处的场强仍等于，即选项D是正确的.【答案】D如图所示，一金属球原来不带电，现沿球的直径延长线放一均匀带电的细杆，金属球上感应的电荷在球内直径三点的场强大小分别为，三者相比（）A．最大 B．最大 C．最大 D．相同【解析】带电细杆在其周围产生电场，可近似地用计算，在的延长线上距离越远处电场越弱，而在金属球内部，当静电平衡后场强处处为零，这是带电细杆所产生的场强与金属球上感应电荷所产生的场强合成得到的．因此感应电荷所产生的场强与所产生的场强大小相等、方向相反，即，，由于点距离细杆最近，所产生的电场在处的场强大于处和处的场强，所以金属球上感应电荷产生的电场在处的场强大于在处的场强及在处的场强，它们的关系为．【答案】C如图所示，用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带电金属球靠近金属网，则下列说法正确的是A．箔片张开 B．箔片不张开C．金属球带电电荷足够大时才会张开 D．金属网罩内部电场强度为零【答案】BD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【答案】C如图所示，在一电场强度有的匀强电场中放一金属空心导体，图中、分别为金属导体内部与空腔中的两点，则（）A．、两点的场强都为零 B．点电场强度为零，点不为零C．点电场强度不为零，点位零 D．、两点电场强度均不为零【答案】A一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正电荷，其电场分布是下图中的哪一个【答案】B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【答案】B在一个导体球壳内放一个电量为＋Q的点电荷，用E表示球壳外任一点的场强，则（）A．当＋Q在球壳中央时，E＝0B．不论＋Q在球壳内何处，E一定为零C．只有当＋Q在球心且球壳接地时，E＝0D．只要球壳接地，不论＋Q在球壳内何处，E一定为零【答案】D有一接地的导体球壳，如图所示，球心处放一点电荷q，达到静电平衡时，则A．q与球壳内表面的感应电荷在壳外的合场强为零B．球壳内、外表面的感应电荷在壳外的合场强为零C．q在球壳外产生的电场强度为零D．q的电量变化时，球壳外电场随之改变【答案】A静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸衣若”之说，但下列不属于静电现象的是A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C．通电导线放人磁场中受到力的作用D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有坡电击的感觉【答案】C在我国北方天气干燥的季节里，脱掉外衣后再去拉金属门把手时，常会被电击，这是因为（）A．干燥空气使人身体上聚集了大量电荷，手接触金属门把手时产生放电B．干燥空气使金属门把手上有大量的电荷，手接触金属门把手时产生放电C．天气干燥使门把手的电势较高，人的电势较低，手接触金属门把手时被电击D．人脱衣时由于摩擦使人体带了大量电荷，手接触金属门把手时产生放电【答案】D以下叙述中属于静电危害的是，属于静电防止的是，属于静电利用的是A．在建筑物顶上安装避雷针 B．人在地毯上行走后接触金属把手时有触电的感觉C．在油罐车上连接搭地铁链 D．静电植绒、静电复印【答案】B、AC、D下列措施中，属于防止静电危害的是（）A．油罐车后有一条拖在地面上的铁链条B．小汽车上有一根露在外面的小天线C．在印染厂中保持适当的湿度D．在地毯中夹杂0.05∼0.07mm的不锈钢丝导电纤维【答案】ACD在下列各种措施中，目的是为了防止静电危害的是（）A．电视机后盖上开有许多小孔 B．电视机上装有一条户外天线C．在高大的建筑物顶端装有避雷针 D．在烟道的中央装有静电除尘器【答案】C下列属于预防静电危害做法的有（）A．利用静电现象进行喷涂打印 B．利用静电现象制造静电喷涂机C．在制造轮胎的橡胶中添加导电材料 D．水泥厂利用静电除去空气中的粉尘【答案】C关于静电的利用和防范，以下说法中正确的是（）。A．没有安装避雷针的建筑物一定会被雷电击毁B．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，避免产生电火花引起爆炸C．飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成，可防止静电积聚D．手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品，可防止麻醉药燃烧【答案】B为了防止静电的危害，应尽快把产生的静电导走，下面措施中不是防止静电危害的是（）A．油灌车后面装一条拖地的铁链 B．电工钳柄上套有绝缘的胶套C．飞机轮胎上装搭地线 D．印刷车间中保持适当的湿度【答案】B某农村小塑料加工厂的高频热合机（焊缝用）产生的电磁波频率和电视信号频率接近，由于该村尚未通有线电视信号，空中的信号常常受到干扰，在电视荧屏上出现网状条纹，影响正常收看．为了使电视机不受干扰，可采取的办法是（）A．将电视机用一金属笼子罩起来B．将电视机用一金属笼子罩起来，并将金属笼接地C．将高频热合机用一金属笼子罩起来D．将高频热合机用一金属笼子罩起来，并将金属笼接地【答案】D属于静电利用现象的是（）A．油罐车上连接地线 B．复印机复印文件资料C．屋顶按装避雷针 D．印染厂车间保持湿度【答案】B下列现象中，属于静电利用的是（）A．在很高的建筑物顶端装上避雷针 B．在高大的烟囱中安装静电除尘器C．油罐车后面装一根拖在地上的铁链条 D．存放易燃品的仓库的工人穿上导电橡胶做的防电靴【答案】B下列用电器中，利用静电的吸附作用进行工作的是（）A．电话机B．电冰箱C．复印机D．电饭煲【答案】C避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是（）A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地D．以上说法都不对【答案】B下列说法正确的是（）A．打雷时，人呆在木屋里要比呆在汽车里安全B．处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度不为零C．燃气灶点火器的放电电极做成针形是为了利用尖端放电现象D．超高压带电作业的工人穿绝缘服比穿含金属丝的工作服安全【答案】C电视机的荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要的原因A．灰尘的自然堆积B．玻璃具有较强的吸附灰尘的能力C．电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘D．电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘【答案】D利用静电除尘可以大量减少排放烟气中的粉尘．如图是静电除尘装置的示意图，烟气从管口M进入，从管口N排出，当A、B两端接上高压后，在电场作用下管道内的空气分子被电离为电子和正离子，而粉尘在吸附了电子后最终附着在金属管壁上，从而达到减少排放烟气中粉尘的目的．根据上述原理，下面做法正确的是A．A端接高压正极，B端接高压负极 B．A端接高压负极，B端接高压正极C．A端、B端都接高压正极 D．A端、B端都接高压负极【答案】B如图是某款家用空气净化器及其原理示意图，污浊空气通过过滤网后尘埃带电.图中充电极b、d接电源负极，集尘极a、c、e接电源正极（接地）下列说法正确的是（）A．通过过滤网后空气中的尘埃带负电B．尘埃在被吸附到集尘极e的过程中动能增大C．c、d两个电极之间的电场方向竖直向上D．尘埃被吸附到集尘极a的过程中所受电场力做负功【答案】AB口罩中使用的熔喷布经驻极处理后，对空气的过滤增加静电吸附功能。驻极处理装置如图所示，针状电极与平板电极分别接高压直流电源正负极，针尖附近的空气被电离后，带电粒子在电场力作用下运动，熔喷布捕获带电粒子带上静电，平板电极表面为等势面，熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计，下列说法正确的是（）A．针状电极上，针尖附近的电场较弱B．熔喷布上表面因捕获带电粒子将带负电C．沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，其加速度逐渐减小D．两电极相距越远，熔喷布捕获的带电粒子速度越大【答案】C如图四种仪器中，对电现象的利用，其原理不同于其它三种的是（）A．静电除尘器 B．静电复印机 C．电蚊拍 D．静电植绒仪【答案】C下列做法正确的是（）A．图1-1为静电喷涂机原理图，由图可判断微粒带正