课时9.4 静电的防止与利用-2023-2024学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第三册）

`` 第九章 静电场及其应用 课时9.4 静电的防止与利用 1. 知道什么是静电平衡状态，能说出处于静电平衡状态的导体的特征。 2. 知道静电平衡状态下电荷的分布规律。 3. 了解尖端放电、静电屏蔽现象及其应用，了解静电吸附的原理及其应用。 4. 了解生产、生活中静电的利用与防止。 一、静电平衡 1．静电感应现象：放入电场中的导体，由于静电感应，在导体的两侧出现感应电荷的现象。 2．静电平衡状态：导体内的自由电子不再发生定向移动的状态。 3．导体内部电场强度特点：内部的电场强度处处为0。 二、尖端放电 1．电离：导体尖端的电荷密度很大，附近的电场强度很大，空气中的带电粒子剧烈运动，从而使空气分子被撞“散”而使空气分子中的正、负电荷分离的现象。 2．尖端放电：导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象。 3．尖端放电的应用与防止 (1)应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 (2)防止：高压设备中导体的表面尽量光滑，减少电能的损失。 三、静电屏蔽 1．静电屏蔽：静电平衡时，导体壳内空腔里的电场处处为零，外电场对壳内不会产生影响。 2．静电屏蔽的应用 (1)把电学仪器放在封闭的金属壳里。 (2)野外三条输电线上方架设两条导线，与大地相连，把输电线屏蔽起来。 四、静电吸附 1．静电除尘：设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极被收集起来。 2．静电喷漆：接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，完成喷漆工作。 3．静电复印的工作过程 (1)充电：通过电源使有机光导体鼓带上正电。 (2)曝光：利用光学系统将原稿上字迹的像成在有机光导体鼓上，有字迹的地方保留正电荷。 (3)显影：带负电的墨粉被吸附在字迹成像处，显示出墨粉组成的字迹。 (4)转印：带正电的转印电极使白纸带上正电，带正电的白纸与有机光导体鼓表面墨粉组成的字迹接触，将带负电的墨粉吸附在白纸上。 (5)放电：使有机光导体放电，除去表面的残余电荷。 基础过关练 题组一　静电平衡 1.当导体达到静电平衡时，下列说法正确的是 (　　 )　　　　　　　　　　　　　　　 A.外部电场消失 B.感应电荷产生的附加电场的场强为零 C.导体内部的合场强为零 D.导体表面和内部的合场强均为零 2.(2022 江苏镇江一中月考)如图，将带正电荷Q的导体球C靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量分别为QA、QB；若沿虚线2将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量分别为QA'和QB'。则 (　　 ) A.QA>QB、QA'<QB' B.QA<QB、QA'=QB' C.QA<QB、QA'<QB' D.QA=QB、QA'=QB' 3.(2022江苏南通启东期中)如图，在真空中把一不带电的绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近(不接触)过程中，下列说法正确的是 (　　 ) A.导体A端将感应出负电荷 B.导体内部电场强度越来越大 C.导体两端带上异种电荷，说明静电感应在导体上创造了电荷 D.导体的感应电荷在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度 4.(2021山东枣庄三中月考)如图所示，在A、D两点放置电荷量分别为Q和2Q的正电荷，将一原来不带电的金属球放在A、D之间，使其球心位于AD的中点O处，球内B、C两点与O点距离相等，A、B、O、C、D五点共线。设金属球上感应电荷在球内B、O、C三点产生电场的场强大小分别为EB、EO、EC，则下列结论正确的是 (　　 ) A.EB最大 B.EC最大 C.EO最大 D.EB=EO=EC 题组二　尖端放电 5.(2020广东新丰一中期中)在高大的建筑物上安装避雷针的目的是 (　　 ) A.通过尖端放电中和云层中的电荷 B.避免放电现象的发生 C.直接导走云层中的电荷 D.增加电荷在建筑物上的积累 6.如图所示是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M、N间有两个等高的金属体A、B，A为尖头、B为圆头。将金属板M、N接在高压电源上，逐渐升高电源电压，将首先观察到 (　　 ) A.A放电 B.B放电 C.A、B一起放电 D.A、B之间放电 7.(2022浙江宁波北仑中学期中)小黄在暑假旅游坐飞机时发现飞机尾翼尖端处有些很细的针，如图所示。这些细针的功能最有可能的是 (　　 ) A.扰乱空气流 B.发射与地面飞机场联系的电磁波 C.预防雷电击中高空飞行的飞机 D.释放高速飞行与空气摩擦时产生的静电 题组三　静电屏蔽 8.(2022 江苏镇江中学月考)野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，这个稀疏的金属“网”所