内容正文:
4 静电的防止与利用
[随堂巩固]
1.(静电平衡)(多选)如图9-4-7所示,带负电的点电荷旁有一接地大金属板,A为金属板内的一点,B为金属板左侧外表面上的一点,下列关于金属板上感应电荷在A点和B点的场强方向判断正确的是
A.感应电荷在A点的场强沿E1方向
B.感应电荷在A点的场强沿E2方向
C.感应电荷在B点的场强可能沿E3方向
D.感应电荷在B点的场强可能沿E4方向
解析 金属板内的电场强度处处为0,则感应电荷的电场强度与点电荷的电场强度等大反向,即感应电荷在A点的场强沿E2方向,选项B正确;金属板表面的电场强度垂直表面向外,即为感应电荷的电场强度与点电荷的电场强度的合场强,则感应电荷在B点的场强可能沿E3方向,选项C正确。
答案 BC[来源:Zxxk.Com]
图9-4-7 图9-4-8
2.(尖端放电)如图9-4-8所示是模拟避雷针作用的实验装置,金属板M接高压电源的正极,金属板N接负极。金属板N上有两个等高的金属柱A、B,A为尖头,B为圆头。逐渐升高电源电压,当电压达到一定数值时,可看到放电现象。先产生放电现象的是
A.A金属柱
B.B金属柱
C.A、B金属柱同时
D.可能是A金属柱,也可能是B金属柱
解析 由于导体尖端电荷比较密集,故容易产生放电现象。
答案 A
3.(感应电荷场强的计算)长为l的导体棒原来不带电,现将一带电荷量为+q的点电荷放在距棒左端R处,如图9-4-9所示。当棒达到静电平衡后,棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度大小等于________,方向为________。
图9-4-9
解析 导体棒在点电荷+q的电场中产生静电感应。左端出现负电荷,右端出现正电荷,棒中任何一点都受两个电场的影响:外电场,+q在该点形成的电场E0;附加电场,棒上感应电荷在该点形成的电场E′。达到静电平衡状态时E′=-E0。题中所求的即为E′,于是我们通过上述等式转化为求E0。于是E′=-E0=-。
=-
负号代表E′和E0方向相反,即E′方向向左。
答案 向左
[课下作业]
[合格训练]
1.(2019·汕头期中)生活中为了避免火花放电的危害,会采取一些措施,下列哪些情况属于避免火花放电
A.运油车的尾部有一条铁链接触到地面
B.电子打火机点火时
C.发电厂排放废气时先进行静电除尘
D.为了油漆较均匀采用静电喷涂
解析 油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走,避免火花放电造成的危害,故A正确;电子打火机点火时,发电厂排放废气时先进行静电除尘以及为了油漆较均匀采用静电喷涂,这些都是利用了放电原理,则选项B、C、D错误。
答案 A
2.下列防雷措施可行的是
①在大树下避雷雨 ②停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨 ③不要快速开摩托车、骑自行车或在雨中狂奔 ④在空旷地带,最好关掉手机电源
A.①③ B.②③
C.①④ D.③④
解析 表面具有突出尖端的导体,在尖端部分电荷分布密度很大,使得其周围电场很强,就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电,因此,不要在大树下避雨,别停留在山顶、山脊的凉亭等地方。快速开摩托车、骑自行车或在雨中狂奔,身体的跨步越大,电压就越大,雷电也越容易伤人。在空旷地带使用手机通话,手机很有可能成为闪电的放电对象。故正确选项为D。[来源:学§科§网Z§X§X§K]
答案 D
3.(多选)如图9-4-10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
图9-4-10
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,体内场强为零
D.电工穿上屏蔽服后,体内电势为零
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,所以B、C正确,A、D错误。
答案 BC
4.如图9-4-11所示,一个方形的金属盒原来不带电,现将一个带电荷量为+Q的点电荷放在盒左边附近,达到静电平衡后,盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是
图9-4-11
解析 金属盒内部由于处于静电平衡状态,因此内部每点的合电场强度都为0,即金属盒内的每一点,感应电荷产生的电场的电场强度都与点电荷+Q在那点产生的电场的电场强度大小相等、方向相反,即感应电荷的电场线与点电荷+Q的电场线重合,但方向相反。
答案 C
5.(静电喷涂)(多选)静电喷涂是利用静电现象制造的,其喷涂原理如图9-4-12所示,则以下说法正确的是
图9-4-12
A.在喷枪喷嘴与被喷涂工作之间有一