提分宝典04 静电的防止与利用-2022-2023学年寒假高二物理（揭秘物理本质）

提分宝典004 静电的防止与利用 一、划重点 1.对静电平衡的再理解 （1）处于静电平衡的导体，离场源电荷较近和较远的两端感应出等量异种电荷，而导体的中间部分因感应电荷较少，可认为无感应电荷产生，如图所示 （2）当把两个或两个以上原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时，就可把它们看成是一个大导体，再用远、近端判断它们的带电情况，如某些问题中提到的“用手触摸某导体”或“接地”，其实就是导体与人体或大地构成一个导体，不要认为“导体内部没有电荷，用导线连接小球Q与导体内部时，小球Q不带电，因为连接后它们就成为一个整体，故小球通过导线得到电荷，如图所示 （3）对于与体接地的方法的理解 我们可以利用等效法来理解，导体接地后，把导体和大地等效成一个整体，导体是近端，大地是远端，近端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷，如图所示 2.静电屏蔽的两种情况 静电外屏蔽 静电内屏蔽 图示 实现过程 因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷的电场在空腔内的合场强为零，达到静电平衡状态，起到屏蔽外电场的作用 当空腔外部接地时，外表面的感应电荷因接地将传给地球，外部电场消失，起到屏蔽内电场的作用 最终结论 导体空腔内不受外界电场影响 接地导体空腔外部不受内部电场影响 本质 静电感应与静电平衡 二、求真相 1.为什么一般选大地作为零电势体？ 地球理个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体，这是我们可以选大地作为零电势体的一个原因，在很多问题中提到的“接地”，表示与大地相连的部分电势为零。 2.静电平衡的实质 金属导体放到场强为E0的电场中，导体中的自由电子在静电力作用下定向移动，导致导体一侧聚集负电荷，而另一侧聚集正电荷，感应电荷在导体内部产生与原电场方向相反的电场，导致合场强减小。当感应电荷继续增加，合场强逐渐减小，直到合场强为零时，自由电荷的定向移动停止。 3.避雷针怎么避免雷击 当带电的雷雨云接近建筑物时，由于静电感应，金属针出现与云层相反的电荷，通过尖端放电，这此电荷不断向大气释放，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的。 三、实践应用 1．如图所示，小明同学在坐飞机的时候发现机翼末端边缘有一条条针一样的装置，此装置作用是（　　） A．防止闪电击中飞机，起到避雷针的作用 B．加强电磁通讯信号，起到天线的作用 C．通过尖端放电使云层中的电荷消失 D．释放飞机表面的静电 2．如图所示的高压输电线路，在铁塔的顶端还有两条导线（图中箭头所指），它们与大地相连，这两条导线的主要功能是（　　） A．输送电能 B．各变电站之间通讯 C．连接各铁塔，使铁塔更稳固 D．预防雷电击中下方的输电线 3．某智能口罩的外观如图所示，它的侧面设计了两个圆孔静电层区域，是为了过滤空气，该设计用到的原理是（　　） A．静电屏蔽 B．静电吸附 C．尖端放电 D．静电解冻 4．小林同学乘坐飞机时透过窗户看到机翼上有多条针一样的装置，对这些针样装置，下列说法正确的是（　　） A．飞机上用于发射电磁波的天线 B．通过尖端放电导走飞机表面的静电荷 C．起避雷针作用，防止飞机被雷击 D．由于摩擦起电，机翼上的a点与针上的b点电势，电场强度 5．从最早的黑白显像管电视到现在的智能语音电视，电视机的发展可谓日新月异。随着科技的进步，所有的设备都可以在电视中找到自己的位置，智能手机与电视相整合已经成为了新兴领域。但在生活中，电视机的荧光屏表面常有许多灰尘，这主要是因为（　　） A．时间已久，灰尘自有 B．表面粗糙，易落灰尘 C．温度较高，擦拭不净 D．表面带电，吸附灰尘 6．下列观点中，合理的是（　　） A．法拉第利用甲图所示的扭秤装置研究点电荷之间的静电力作用规律 B．超高压带电作业所穿衣服的织物中掺入了金属丝，是为了防止被锐物所伤 C．照相机闪光灯，是利用电容器放电来实现瞬时大电流放电 D．乙图所示的操作，可以使得左侧验电器金属箔片张开 7．静电喷漆利用了静电现象，其喷涂原理如图所示，以下说法正确的是（　　） A．在喷枪喷嘴与被喷涂工件之间不存在电场 B．涂料微粒一定带负电 C．涂料微粒一定带正电 D．涂料微粒可能带正电，也可能带负电 8．静电复印是一种利用静电光敏半导体材料的感光特性形成影像的复印方法，复印过程大致可分为充电、曝光、显影、转印、分离、定影、清洁、消电8个基本步骤，部分步骤示意图如图所示。静电复印机的中心部件是一个可以旋转的接地的铝辊，表面镀着一层半导体硒，叫作感光鼓。半导体硒有特殊的光电性质。现通过电晕装置对感光鼓充电使其带正电，以下说法正确的是（　　） A．曝光时，半导体硒有光照区域的电阻增大，无光照区域的电阻减小 B．显影时，色粉被感光鼓上带电区域吸附，因此色粉需带负电 C．色粉的带电通常是通过色粉与载体的摩擦获