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高中物理一日一题(32)——静电现象
【例题精选】空气分子处于强电场中会被电离为电子和正离子,利用此原理可以进行静电除尘.如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,铝板和缝被针分别与高压电源的正、负极连接,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。闭合电源开关,升腾的烟雾会偏离缝被针而偏向铝板被吸附;断开电源开关,蚊香的烟雾又会袅袅上升。假设偏转的烟雾微粒带电量不变,不计重力和阻力影响,关于这个现象,下列说法中正确的有
A.同一烟尘微粒偏向铝板过程中离铝板越近速度越小
B.同一烟尘微粒偏向铝板过程中离铝板越近速度越大
C.同一烟尘微粒偏向铝板过程中离铝板越近产生的加速度越大
D.对调铝板和缝被针与高压电源连接电极,则烟雾将偏向缝被针
【答案】B
【解析】烟尘向铝板运动时,在电场力作用下做加速运动,所以离铝板越近速度越大,故A错误,B正确;根据针尖端的电场线密集,同一微粒离铝板越近则加速度越小,故C错误.对调铝板和缝被针与高压电源连接电极,则空气分子处于强电场中会被电离为电子和正离子,而电子会被吸附到缝被针上,故烟尘微粒不会带电.烟雾将不偏向任何一方,故D错误;故选B.
【点睛】本题涉及静电除尘的原理,关键是电子容易被吸附到烟尘颗粒上,故烟尘颗粒会吸附带带正电的铝板上.
【真题演练】(2010·海南卷)
利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘,静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成,A和B分别接到高压电源的正极和负极,其装置示意图如右图所示。A、B之间有很强的电场,距B越近,场强 (填“越大”或“越小”)。B附近的气体分子被电离成为电子和正离子、粉尘吸附电子后被吸附到 (填“A”或“B”)上,最后在重力作用下落入下面的漏斗中。
【答案】越大(2分) A(2分)
【解析】电源的两极分别接在AB上,净电荷一般分布在尖端,所以B处分布电荷较为密集,则距离B越近场强较大,粉尘吸附电子后带负电,在电场力的作用下将会向正极板运动,即向A运动,最后被吸附到A上
故答案为:越大;A
【知识链接】
1.静电平衡状态:导体(包括表面)中没有电荷定向移动时的状态叫静电平衡状态。
发生静电感应后的导体,两端面出现等量感应电荷,感应电荷产生一个附加电场
,这个
与原电场方向相反,当
增到与原电场等大时,(即
与
),合场强为零,自由电子定向移动停止,这时的导体处于静电平