内容正文:
【阿波罗计划·物理必修三】:9.7 静电的利用和防范
【知识梳理】:
1.静电利用:静电除尘,静电喷漆,静电复印
2.静电除尘:
为了清除和利用烟气中的煤粉,可采用如图所示的静电除尘装置,它是有金属管A和在管中的金属丝B组成,A接到高压电源正极,B接到高压电源负极,且A要接地,其目的是消除静电;AB间有很强的电场,其距B越近电场越强,因此B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子,正离子跑到B上得到电子又变成空气分子,电子奔向A的过程中遇到烟气中的煤粉并附着在煤粉上,使其带负电,吸附到A上,这样排出的烟就变清洁了。
3.静电喷漆:喷枪喷出的油漆微粒带正电,因相互排斥而散开,形成雾状,被喷涂的物体带负电,对雾状油漆产生引力,把油漆吸到表面,属于静电应用。
4.静电复印:静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上,属于静电应用。
5.常见的静电防范:接地,避雷针,油罐车拖在地上的铁链,防电靴等。
6.静电屏蔽:
如图所示,一个验电器用金属网罩罩住,当使带电的金属球靠近验电器的金属球时,验电器的箔片不张开,我们把这种现象称之为静电屏蔽。
解题思路: 接地电荷近端感应起电,远端不带电
【同步巩固练习】:夯实双基,根深叶茂
一. 选择题
1.人造纤维比棉纤维容易沾上灰尘,这是因为( )
A.人造纤维的导电性好,容易吸引灰尘
B.人造纤维的导电性好,容易导走静电,留下灰尘
C.人造纤维的绝缘性好,不易除掉灰尘
D.人造纤维的绝缘性好,容易积累静电,吸引灰尘
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
3.关于静电的防止与利用,下列说法正确的是( )
A.飞机上的着地轮用绝缘橡胶做轮胎,是为了及时地把飞机在飞行过程中由于摩擦而产生的电荷转移给大地,
以免发生放电现象,保证飞机和乘客的安全
B.给病人做麻醉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
C.避雷针是利用了静电的尖端放电现象制作的,通常把避雷针顶端设计成球形是为了美观
D.高压输电线表面要很光滑,才能避免因尖端放电而损失电能
4.下列措施中,属于防止静电危害的是( )(多选题)
A.运送汽油的油罐车后有一条拖在地面上的铁链
B.印染车间总保持适当的湿度
C.轿车顶部有一根露在外面的天线
D.铺在房间的地毯中夹杂着0.05 mm的不锈钢丝导电纤维
5.下列说法中正确的是( )(多选题)
A.静电除尘的原理是让灰尘带上电荷,然后在电场力的作用下,奔向并吸附到带有异种电荷的电极上
B.静电复印的原理是让油墨带上电荷,然后在电场力的作用下,奔向并吸附到带异种电荷的白纸上
C.静电喷涂的原理是让油漆带上电荷,然后在电场力的作用下,奔向并吸附到吸引油漆的工件上
D.静电复印中的硒鼓上字迹的像实际是曝光的地方
6.下列关于静电除尘的说法中正确的是( )(多选题)
A.进入除尘器后,烟雾中的颗粒被强电场电离而带正电,颗粒向电源负极运动
B.除尘器中的空气被电离,烟雾颗粒吸附电子而带负电,颗粒向电源正极运动
C.烟雾颗粒带电后,受到竖直向下的重力而向下运动
D.烟雾颗粒被强电场粉碎成更小的颗粒,排到大气中人眼看不到
7.静电除尘装置如图所示,它由金属管A和管中金属丝B组成,A接高压电源的正极,B接高压电源的负极,关于静电除尘的原理,下列说法正确的是( )
A.煤粉等烟尘在靠近B时被电离成正、负离子
B.因为金属外壳接地,所以B的电势比A的电势高
C.煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上
D.煤粉等烟尘吸附电子后被吸在A上,最后由于重力的作用掉落在装置底部
8.如图甲所示是一种实用的静电除尘设备图,把高压电源的正极接到金属圆筒上,负极接到悬挂在管心的金属线上,它们之间产生强电场,圆筒截面上的电场分布如图乙所示。带有粉尘的烟气进入圆筒内,尘埃在电场中通过某种机制带电,在强电场作用下向圆筒迁移并沉积,经净化后的烟气从出口排出,下列表述正确的是( )(多选题)
A.到达圆筒的尘埃带负电荷
B.圆筒与金属线之间的电场是匀强电场
C.尘埃向圆筒迁移过程中克服电场力做功
D.尘埃向圆筒迁移过程中电势能减小
9.如图为静电除尘示意图,m、n 为金属管内两点。在 P、Q 两点加高电压时,金属管内空气电离。电离出来的电子在电场力的作用下,遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电,导致煤粉被吸附到管壁上,排出的烟就清洁了。就此示意图,下列说法正确的是( )
A.Q 接电源的正极,且电场强度Em=En
B.Q 接电源的正极,且电场强度 Em>En
C.P 接电源的正极,且电场强度 Em=En
D.P 接电源的正极,且电场强度 Em>En
10.静电除尘用于粉尘较多的各种场所,除去有害的微粒,或者回收物资等。如图所示,静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成。当AB两端接上上千伏高压时,B附近的空气分子被电离,成为正离子和电子。电子向着A运动过程中,遇到烟气中的粉尘,使粉尘带负电,从而被吸附到A板上,最后在重力作用下落入下面的漏斗中,则下列说法正确的是( )
A.两块A板之间形成的是匀强电场
B.空气分子离B越近越容易被电离
C.带电后的粉尘向A板运动过程中,电势能逐渐增加
D.除尘过程中,会有持续的电流通过G表,方向从b流向a
11.如图为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。下列表述正确的是( )(多选题)
A.到达集尘极的尘埃带正电荷
B.电场方向由集尘极指向放电极
C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
12.静电复印是静电现象的一种应用。其中心部件是一个硒鼓,硒在没有光照射时是很好的绝缘体,受到光照后会立刻变为导体。工作时,先将硒鼓接地,并充电使其表面带上正电荷,然后通过光学系统的工作,将原稿上的字迹投影在硒鼓表面,如图所示,硒鼓上字迹的静电潜像是没有光照射到的地方,即原稿字迹的影,则硒鼓表面的带电情况是( )
A.静电潜像部分将保持正电荷,其余部分正电荷被导走
B.静电潜像部分将出现负电荷,其余部分正电荷被导走
C.静电潜像部分正电荷被导走,其余部分将保持正电荷
D.静电潜像部分正电荷被导走,其余部分将保持正电
13.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,叫做硒鼓。半导体硒有特殊的光电性质,没有光线照射时是很好的绝缘体,能保持电荷,受到光的照射就立刻变成导体,将所带的电荷导走。复印每一页书稿都要经过充电、曝光、显影、转印等几个步骤,这些步骤是在硒鼓转动一周的过程中依次完成的。如图所示,曝光后的硒鼓上留下H字符,关于H字符,下列说法中正确的是( )
A.H字符是没有光照射的地方,不带电荷
B.H字符是没有光照射的地方,保持着正电荷
C.H字符是有光照射的地方,不带电荷
D.H字符是有光照射的地方,带正电荷
14.在一次科学晚会上,一位老师表演了一个“魔术”:一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐(金属)片,把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香,很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇,顿时塑料瓶清澈透明,停止摇动,又是烟雾缭绕。关于以上实验说法正确的是( )
A.需要加大室内的空气湿度,这个实验才可能完成好
B.起电机摇动前,需先让烟尘颗粒带上电荷才能做成功
C.起电机摇动时,塑料瓶内易拉罐(金属)片边电场强度最大
D.若锯条接电源负极,金属片接正极,则这些烟尘附着在金属片上面
15.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,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
16.如图所示,当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是( )
A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动,负电荷不移动
B.枕形金属导体中的负电荷向A端移动,正电荷不移动
C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动
D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动
17.如图所示,在原来不带电的导体附近P处,放置一个正点电荷,导体内a、b、c三点与点电荷P在同一连线上,导体达到静电平衡后( )
A.导体内三点的电势关系:
B.导体两端感应电荷在导体内b点的场强方向沿b指向c
C.若导体缓慢向点电荷P靠近过程中,导体内a、b、c三点的电场强度将逐渐增大
D.若导体右端接地,大地上有感应负电荷,导体左端有感应正电荷
18.如图所示,把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a、b两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是( )
A.闭合S1,有电子从枕形导体流向地
B.闭合S2,有电子从枕形导体流向地
C.闭合S1,有电子从地流向枕形导体
D.闭合S2,没有电子通过S2
19.如图所示,在一个原来不带电的金属导体壳的球心处放一正电荷,则A、B、C三点的场强为( )
A.EA≠0,EB=0,EC=0
B.EA≠0,EB≠0,EC≠0
C.EA≠0,EB≠0,EC=0
D.EA=0,EB≠0,EC=0
20.如图所示,为一空腔球形导体(不带电),现将一个带正电的小金属球A放入腔中,当静电平衡时,图中a、b、c三点的电场强度E和电势 的关系是( )
A.
B.
C.
D.
黄夫人配套视频:高一高二下,选修3-1 电场视频序号:48~51
请认真观看后完成习题并自批自改。
参考答案:
【基础练习】
一. 选择题
1.D
2.D
3.D
4.ABD
5.ABC
6.BC
7.D
8.AD
9.B
10.B
11.BD
12.A
13.B
14.D
15.A
16.B
17.B
18.C
19.C
20.D
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