9.4 静电的防止与利用（重难点专练）人教版物理必修三

**基本信息** 以“概念-规律-应用”为主线，系统整合静电平衡、尖端放电等四大题型，通过典例变式构建从原理到实践的解题方法体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |静电平衡|1例+3变式|场强叠加原理、电荷分布规律|从静电平衡状态定义到导体电荷分布特点，推导内外电场关系| |尖端放电|1例+3变式|电荷密度与电场强度关系|基于空气电离原理，分析尖端放电的应用（避雷针）与防止| |静电屏蔽|1例+3变式|内外电场抵消机制|通过金属壳/网静电感应，实现外电场对内部的屏蔽作用| |静电吸附|1例+3变式|带电粒子电场力运动分析|应用静电吸附原理，解释除尘、喷漆等实际现象|

9.4 静电的防止与利用（题型突破） 题型01 静电平衡 题型02 尖端放电 题型03 静电屏蔽 题型04 静电吸附 ▌题型01 静电平衡 1．静电平衡：导体内的自由电子不再发生定向移动的状态。 2．处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0，即外电场E0和感应电荷产生的电场E′的关系为E0＝－E′。 3．导体上电荷的分布： (1)静电平衡时，导体内部没有净剩电荷(未被抵消的电荷)，电荷只分布在导体的外表面。 (2)在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有电荷。 4．处于静电平衡状态的导体，其外表面任一点的电场强度方向跟该点的表面垂直。 例题1、（多选）如图所示，放在绝缘台上的金属网罩内放有不带电的验电器C，若把一带有正电荷的绝缘体A移近金属网罩B，则（　　） A．在B的内表面带正电荷，φB＝φC＝0 B．在B的右侧外表面带正电荷 C．验电器的金箔将张开，φB<φC D．B的左右两侧电势相等 变式1-1、（多选）如图所示，Q为一带正电的点电荷，P为原来不带电的枕形金属导体，a、b为导体内的两点。当导体P处于静电平衡状态时(　　) A．a、b两点的电场强度大小Ea、Eb的关系为Ea>Eb B．若用手摸一下导体P，则导体P的左端电荷量增加。 C．感应电荷在a、b两点产生的电场强度大小E′a和E′b的关系是E′a>E′b D．因为a点带负电，b点带正电，所以a、b两点的电势大小φa、φb的关系是φa<φb 变式1-2、（多选）如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（　　） A．A、B两点场强相等，且都为零 B．A、B两点场强不相等 C．感应电荷产生的电场EA＜EB D．当电键S闭合时，电子从大地沿导线向导体移动 变式1-3、（多选）如图所示，一带电量为q的金属球，固定在绝缘的支架上，这时球外P点的电场强度为E，当把一电量也是q的点电荷A放在P点时，测得点电荷受到的静电力为f；当把一电量为aq的点电荷B放在P点时，测得作用于这个点电荷的静电力为F，下列说法正确的是（　　） A．a比1小得越多，F的数值越接近af B．a比1小得越多，F的数值越接近aqE C．将电荷A先与金属球接触，再将其放回P点，则电荷A的电势能一定不变 D．只将电荷B放到P点，稳定后金属球表面的电场线与球面垂直 ▌题型02 尖端放电 1．空气的电离：在一定条件下，导体尖端电荷密度很大，导体尖端周围的强电场使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动，并与空气分子碰撞从而使空气分子中的正负电荷分离，这种现象叫作空气的电离。 2．尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引，而与尖端上的电荷中和，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会减少电能的损失。 例题2、（多选）关于静电现象，以下说法正确的是（     ） A．在工业生产中常利用静电以净化气体或回收有用尘粒 B．处于静电场中的导体，其内部各点的电势一定为零 C．高压电站的工作人员不能穿用金属纤维制作的衣服 D．避雷针把空气击穿（电离）形成导电通路，使云层中积累的电荷通过避雷针导入大地 变式2-1、（多选）煤气灶的电子点火装置如图所示，其点火针为白色陶瓷包裹的金属尖端，工作时能在针尖附近产生电火花点燃燃气。下列关于该装置的说法正确的是（     ） A．该点火装置的工作原理与避雷针相同 B．陶瓷包裹层的作用是绝缘，防止电荷在点火针的非尖端部位放电 C．点火针尖端附近的电场强度大于该点火装置其他位置的电场强度 D．若将点火针的尖端磨钝，一定能在原电压下正常产生电火花 变式2-2、（多选）如图所示为滚筒式静电分选器的示意图，由料斗A，导板B，导体滚筒C，刮板D，料槽E、F和放电针G等部件组成。滚筒C、放电针G分别接直流高压电源的正、负极，并令滚筒C接地，放电针G与滚筒间施加高电压并电离空气，颗粒经过电离空气后都带上电荷。现将金属和塑料碎成粉粒后加入料斗，由于塑料及金属导电性能不同，最终可完成分离，并通过料槽E、F进行回收，则下列说法正确的是（　　） A．经过电离空气后，金属粉粒带正电，塑料粉粒带负电 B．金属粉粒会落入料槽F C．塑料粉粒会落入料槽F D．放电针G端点附近电场强度大于滚筒C附近的电场强度 变式2-3、（多选）避雷针是利用尖端放电的原理保护建筑物避免雷击的一种设施。某次雷雨天气，避雷针上方有带电雷雨云，在雷雨云的感应下，地面及避雷针附近的电场线分布如图所示，AB表示避雷针，CD为水平地面。以下说法正确的是（　　） A．雷雨云中积累有带负电的电荷 B．M点的电场强度大于N点的电场强度 C．尖端放电时，避雷针的尖端B源源不断向外释放正电荷 D．电子仅在电场力作用下从P点向Q点运动时将加速 ▌题型03 静电屏蔽 1．定义：导体壳(或金属壳)内达到静电平衡后，外电场对内部不会产生影响，金属壳的这种作用叫作静电屏蔽。 2．实质：实质是利用了静电感应现象，使金属壳内的感应电荷的电场和外加电场的电场强度矢量和为零。 3．应用：(1)生活中有很多对静电屏蔽的应用，以此来保护壳内仪器不受外加电场影响。例如：电子仪器外部加装金属壳，通信电缆外面包有一层金属网，高压线路检修人员要穿屏蔽服。 (2)静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽的作用，在野外的高压输电线的三条输电线上方还有两条导线，它们的作用就是与大地相连形成一个稀疏的金属网，以此来保护高压输电线不受雷击。 分析带电体在电场中的加速运动时，与力学问题分析方法完全相同，牛顿第二定律仍适用，在进行受力分析时，不要漏掉静电力。 例题3、（多选）对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，武当山金殿安装了避雷针后，“雷火炼殿”现象更加明显和频繁了 B．图乙中，静电喷涂利用了带电涂料微粒与带电工件间的静电吸引 C．图丙中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理 D．图丁中，由于金属网的屏蔽，A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零 变式3-1、（多选）根据学过的电学知识判断下列说法正确的是（    ） A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C．手术室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 D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要安全 变式3-2、（多选）如图所示，绝缘金属球壳的空腔内、外各有一小球B和A，球壳接地。下列说法正确的是（　　） A．若A球带电，则球壳内的B球处的电场强度为零 B．若B球带电，则A球处的电场强度不为零 C．若A球和B球均带电，则彼此也不会相互影响 D．若A球和B球均带电，则由于球壳接地，A球对B球没有影响，但B球对A球有影响 变式3-3、（多选）如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B，下列实验方法中能使验电器金属箔片张开的是（　     　） A．用取电棒C（带绝缘柄的导体棒）先跟B的内壁接触一下后再跟A接触 B．用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触 C．使验电器A靠近B，再用金属网罩罩住B D．使验电器A靠近B，再用金属网罩罩住A ▌题型04 静电吸附 1．静电吸附：在电场中，带电粒子受到静电力的作用，向着电极运动，最后被吸附在电极上的现象。 2．静电除尘：当空气中的尘埃带电时，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来的过程。 3．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，并沉积在工件表面。 4．静电复印：复印机应用了静电吸附的原理。 分析带电体在电场中的加速运动时，与力学问题分析方法完全相同，牛顿第二定律仍适用，在进行受力分析时，不要漏掉静电力。 例题4、（多选）如图是静电除尘装置示意图，它由金属管A接高压电源正极和管中金属丝B接高压电源负极组成。下列有关静电除尘原理的说法正确的是（     ） A．电场方向由A指向B B．煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上 C．靠近B处场强大，B附近的空气被电离成正离子和电子 D．煤粉等烟尘在强大电场作用下电离成负、正离子，分别吸附在B和A上 变式4-1、（多选）物理与生活息息相关，以下是教材中的几幅插图，下列说法正确的是（　　） A．图1中离心机分离血液时，是由于血液受到离心力作用而分离 B．图2中火车在倾斜轨道上转弯时，内轨可能不受车轮的侧向挤压 C．图3为静电除尘装置的示意图，粉尘被吸附到正极A上 D．图4为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走加油枪上的静电 变式4-2、（多选）下列关于静电除尘的说法中正确的是（　　） 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 变式4-3、（多选）静电喷涂机原理如图所示，静电喷涂机接高压电源，工作时将涂料微粒喷向带正电的被喷涂工件，高速运动的微粒被吸附到工件表面，关于静电喷涂机的涂料微粒，下列说法中正确的有（　　） A．微粒带正电 B．微粒带负电 C．微粒受电场力作用 D．微粒可带正电，也可带负电 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 9.4 静电的防止与利用（题型突破） 题型01 静电平衡 题型02 尖端放电 题型03 静电屏蔽 题型04 静电吸附 ▌题型01 静电平衡 1．静电平衡：导体内的自由电子不再发生定向移动的状态。 2．处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0，即外电场E0和感应电荷产生的电场E′的关系为E0＝－E′。 3．导体上电荷的分布： (1)静电平衡时，导体内部没有净剩电荷(未被抵消的电荷)，电荷只分布在导体的外表面。 (2)在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有电荷。 4．处于静电平衡状态的导体，其外表面任一点的电场强度方向跟该点的表面垂直。 例题1、（多选）如图所示，放在绝缘台上的金属网罩内放有不带电的验电器C，若把一带有正电荷的绝缘体A移近金属网罩B，则（　　） A．在B的内表面带正电荷，φB＝φC＝0 B．在B的右侧外表面带正电荷 C．验电器的金箔将张开，φB<φC D．B的左右两侧电势相等 【答案】BD 【详解】A．由于金属网罩的静电屏蔽作用，B的内表面不带电，故A错误； B．由于静电感应，金属网罩表面的自由电子重新分布，根据“近异远同”可知，B的右侧表面带正电荷，故B正确； C．由于金属网罩的静电屏蔽作用，B的内部电场强度处处为零，故验电器的金箔不张开，故C错误； D．金属网罩处于静电平衡状态，是等势体，故其左右两侧电势相等，故D正确。 故选BD。 变式1-1、（多选）如图所示，Q为一带正电的点电荷，P为原来不带电的枕形金属导体，a、b为导体内的两点。当导体P处于静电平衡状态时(　　) A．a、b两点的电场强度大小Ea、Eb的关系为Ea>Eb B．若用手摸一下导体P，则导体P的左端电荷量增加。 C．感应电荷在a、b两点产生的电场强度大小E′a和E′b的关系是E′a>E′b D．因为a点带负电，b点带正电，所以a、b两点的电势大小φa、φb的关系是φa<φb 【答案】BC 【详解】A．处于静电平衡的导体，内部场强处处为零，故a、b两点的场强大小的关系为 A错误； B．用手摸导体P之后，导体右端无感应正电荷，根据导体内部场强为零可知，外电场在同一个位置场强不变，故左端电量增加，B正确； C．处于静电平衡的导体，根据点电荷电场公式可知，Q在a点的电场强度大于b点，因在a、b两端合电场强度为零，所以感应电荷在a、b两点产生的场强大小和的关系是 C正确； D．处于静电平衡的导体，内部场强处处为零，导体是等势体，D错误。 故选BC。 变式1-2、（多选）如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（　　） A．A、B两点场强相等，且都为零 B．A、B两点场强不相等 C．感应电荷产生的电场EA＜EB D．当电键S闭合时，电子从大地沿导线向导体移动 【答案】AD 【详解】AB．枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布．因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，内部电场强度处处为零，整个导体是等势体,故A正确，故B错误； C．在枕形导体内部出现感应电荷的电场与点电荷的电场叠加，叠加后电场为零，而点电荷的产生电场在A点的场强大于在B点的场强，所以感应电荷产生的附加电场EA＞EB，故C错误； D．当电键S闭合时，电子从大地沿导线移向导体中和枕形导体右端的正电荷，相当于右端正电荷流向远端，故D正确． 故选AD． 点睛：处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，电荷全部分布在表面．且导体是等势体． 变式1-3、（多选）如图所示，一带电量为q的金属球，固定在绝缘的支架上，这时球外P点的电场强度为E，当把一电量也是q的点电荷A放在P点时，测得点电荷受到的静电力为f；当把一电量为aq的点电荷B放在P点时，测得作用于这个点电荷的静电力为F，下列说法正确的是（　　） A．a比1小得越多，F的数值越接近af B．a比1小得越多，F的数值越接近aqE C．将电荷A先与金属球接触，再将其放回P点，则电荷A的电势能一定不变 D．只将电荷B放到P点，稳定后金属球表面的电场线与球面垂直 【答案】BD 【详解】AB．本题中的场源电荷为金属球体而不是固定的点电荷，在P点未放点电荷时，电荷量均匀分布在球体的外表面，金属球体可以等效成电量集中于球心的点电荷；但是当有电荷放在P时，由于电荷的相互作用，使得金属球上的电荷分布不再均匀，等效的中心偏离球心，放在P点的带电量越大，偏离的越厉害，如果放在P点的电荷量非常小，也就是a比1小得多，金属球带电等效中心偏离中心就可以忽略不计，在P点激发的场强就约等于E，F的数值接近aqE,故A错误B正确； C．由于A可以看成点电荷，也就是A的大小相对于金属球来说，可以忽略不计，当A与金属球接触时，由于电荷要分布在金属的外表面，A上的电荷几乎都要转移到金属球上面，当A分离时，A上电荷量近似为零，故重新放回P点时，电势能也接近零，一定发生了改变，故C错误； D．在P点放电荷B，稳定后，金属球仍然是一个等势体，电场线在金属球的表面就要与金属球的表面垂直，故D正确。 故选BD。 ▌题型02 尖端放电 1．空气的电离：在一定条件下，导体尖端电荷密度很大，导体尖端周围的强电场使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动，并与空气分子碰撞从而使空气分子中的正负电荷分离，这种现象叫作空气的电离。 2．尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引，而与尖端上的电荷中和，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会减少电能的损失。 例题2、（多选）关于静电现象，以下说法正确的是（     ） A．在工业生产中常利用静电以净化气体或回收有用尘粒 B．处于静电场中的导体，其内部各点的电势一定为零 C．高压电站的工作人员不能穿用金属纤维制作的衣服 D．避雷针把空气击穿（电离）形成导电通路，使云层中积累的电荷通过避雷针导入大地 【答案】AD 【详解】A．工业生产中的静电除尘、静电回收有用尘粒是利用静电的吸附作用实现的，属于静电的典型应用，故A正确； B．处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零，整个导体是等势体，但其电势的具体数值与零电势参考点的选取有关，不一定为零，故B错误； C．金属纤维制作的衣服可形成静电屏蔽，能保护高压作业人员免受高压电场的伤害，因此高压电站工作人员应该穿用该类衣服，故C错误； D．避雷针利用尖端放电原理，电离周围空气形成导电通路，将云层中积累的电荷导入大地，从而避免建筑物被雷击，故D正确。 故选AD。 变式2-1、（多选）煤气灶的电子点火装置如图所示，其点火针为白色陶瓷包裹的金属尖端，工作时能在针尖附近产生电火花点燃燃气。下列关于该装置的说法正确的是（     ） A．该点火装置的工作原理与避雷针相同 B．陶瓷包裹层的作用是绝缘，防止电荷在点火针的非尖端部位放电 C．点火针尖端附近的电场强度大于该点火装置其他位置的电场强度 D．若将点火针的尖端磨钝，一定能在原电压下正常产生电火花 【答案】ABC 【详解】A．该点火装置利用尖端放电原理产生电火花，避雷针的工作原理也是尖端放电，二者工作原理相同，故A正确； B．陶瓷是绝缘材料，包裹非尖端的金属部分，可以起到绝缘作用，避免电荷在非尖端部位提前放电，保证放电只发生在针尖，故B正确； C．根据尖端放电规律，点火针尖端曲率更大、电荷密度更大，因此尖端附近电场强度大于装置其他位置，故C正确； D．若尖端磨钝，曲率减小，相同电压下尖端电场强度降低，无法达到击穿空气所需的场强，不能在原电压下正常产生电火花，故D错误。 故选ABC。 变式2-2、（多选）如图所示为滚筒式静电分选器的示意图，由料斗A，导板B，导体滚筒C，刮板D，料槽E、F和放电针G等部件组成。滚筒C、放电针G分别接直流高压电源的正、负极，并令滚筒C接地，放电针G与滚筒间施加高电压并电离空气，颗粒经过电离空气后都带上电荷。现将金属和塑料碎成粉粒后加入料斗，由于塑料及金属导电性能不同，最终可完成分离，并通过料槽E、F进行回收，则下列说法正确的是（　　） A．经过电离空气后，金属粉粒带正电，塑料粉粒带负电 B．金属粉粒会落入料槽F C．塑料粉粒会落入料槽F D．放电针G端点附近电场强度大于滚筒C附近的电场强度 【答案】BD 【详解】A．放电针G附近的空气受高压电场作用而电离，在电场力作用下，大量的电子或负离子被喷射在粉粒上，两种粉粒均带负电，故A错误； BC．带负电的金属粉粒因具有良好的导电性，所以在与带正电的滚筒C接触后，其上的负电被滚筒C上的正电中和，在重力作用下落于料槽F；绝缘性能良好的塑料粉粒，其所带负电不容易传给滚筒C，在滚筒C的静电吸引力作用下，附着于滚筒C的表面并随滚筒C转动，最后粉粒较大者在重力作用下掉入料槽E，粉粒较小者由刮板将其刮入料槽E，故B正确，C错误； D．尖端附近的电场线比较密集，所以在放电针G端点附近电场强度大于滚筒C附近的电场强度，故D正确。 故选BD。 变式2-3、（多选）避雷针是利用尖端放电的原理保护建筑物避免雷击的一种设施。某次雷雨天气，避雷针上方有带电雷雨云，在雷雨云的感应下，地面及避雷针附近的电场线分布如图所示，AB表示避雷针，CD为水平地面。以下说法正确的是（　　） A．雷雨云中积累有带负电的电荷 B．M点的电场强度大于N点的电场强度 C．尖端放电时，避雷针的尖端B源源不断向外释放正电荷 D．电子仅在电场力作用下从P点向Q点运动时将加速 【答案】AD 【详解】A．从电场线方向知，雷雨云中积累有带负电的电荷，故A正确； B．电场线的疏密体现电场的强弱，N点电场强度大小大于M点电场强度大小，故B错误； C．尖端放电时，空气中的电荷被电离，负电荷源源不断奔向尖端，空气中正电荷背离尖端运动，尖端没有向外释放正电荷，故C错误； D．根据电子所受电场力与电场方向相反可知，电子仅在电场力作用下从P点向Q点运动时将加速，故D正确。 故选AD。 ▌题型03 静电屏蔽 1．定义：导体壳(或金属壳)内达到静电平衡后，外电场对内部不会产生影响，金属壳的这种作用叫作静电屏蔽。 2．实质：实质是利用了静电感应现象，使金属壳内的感应电荷的电场和外加电场的电场强度矢量和为零。 3．应用：(1)生活中有很多对静电屏蔽的应用，以此来保护壳内仪器不受外加电场影响。例如：电子仪器外部加装金属壳，通信电缆外面包有一层金属网，高压线路检修人员要穿屏蔽服。 (2)静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽的作用，在野外的高压输电线的三条输电线上方还有两条导线，它们的作用就是与大地相连形成一个稀疏的金属网，以此来保护高压输电线不受雷击。 分析带电体在电场中的加速运动时，与力学问题分析方法完全相同，牛顿第二定律仍适用，在进行受力分析时，不要漏掉静电力。 例题3、（多选）对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，武当山金殿安装了避雷针后，“雷火炼殿”现象更加明显和频繁了 B．图乙中，静电喷涂利用了带电涂料微粒与带电工件间的静电吸引 C．图丙中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理 D．图丁中，由于金属网的屏蔽，A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零 【答案】BC 【详解】A．图甲中，武当山金殿安装了避雷针后，电荷通过避雷针导入大地，不会出现“雷火炼殿”现象，故A错误； B．图乙中，静电喷涂利用了带电涂料微粒与带电工件间的静电吸引，故B正确； C．图丙中，燃气灶点火时应用了尖端放电的原理，故C正确； D．图丁中，由于金属网的屏蔽，验电器箔片不会张开，此时A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度与金属网产生的感应电场相互平衡，不是A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零，故D错误。 故选BC。 变式3-1、（多选）根据学过的电学知识判断下列说法正确的是（    ） A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C．手术室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 D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要安全 【答案】BD 【详解】A．电力工人高压作业时，全身穿戴由金属丝制成的衣服、帽子、手套、鞋子等装备，可以对人体起到静电屏蔽的作用，使人能够安全作业，故A错误； B．由于塑料和油摩擦容易起电，且产生的静电荷不易泄露，从而形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，因此在运输汽油的过程中，用金属制成的油桶更容易将摩擦而产生的电荷转移，不容易造成静电积累，因此更安全，故B正确； C．绝缘性能良好的化纤制品制成的衣物不能很好的将静电导入地下，容易造成医疗事故，故C错误； D．汽车车身是金属构架，打雷时在汽车内部可形成静电屏蔽，若汽车被雷击中，金属有很好的导电性，可将闪电电流导入地下，因此打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要安全，故D正确。 故选BD。 变式3-2、（多选）如图所示，绝缘金属球壳的空腔内、外各有一小球B和A，球壳接地。下列说法正确的是（　　） A．若A球带电，则球壳内的B球处的电场强度为零 B．若B球带电，则A球处的电场强度不为零 C．若A球和B球均带电，则彼此也不会相互影响 D．若A球和B球均带电，则由于球壳接地，A球对B球没有影响，但B球对A球有影响 【答案】AC 【详解】A．若A球带电，则B球相当于放置在金属球壳内，B球处的电场强度为零，故A正确； B．若B球带电，则A球相当于放置在金属球壳和大地构成的导体球壳内，A球处的电场强度也为零，故B错误； CD．由于静电屏蔽，A、B两球彼此不会相互影响，故C正确，D错误。 故选AC。 变式3-3、（多选）如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B，下列实验方法中能使验电器金属箔片张开的是（　     　） A．用取电棒C（带绝缘柄的导体棒）先跟B的内壁接触一下后再跟A接触 B．用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触 C．使验电器A靠近B，再用金属网罩罩住B D．使验电器A靠近B，再用金属网罩罩住A 【答案】BC 【详解】A．导体球壳B的电荷都在外表面上，因此用取电棒C跟B的内壁接触，根本取不到电荷，因此不会使验电器的金属箔片张开，A错误； B．用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触，这时验电器的金属球和导体壳电势相等，会带上同种电荷，因此验电器金属箔片会张开，B正确； CD．使验电器A靠近B，即使用金属网罩罩住B，在金属网内表面感应出负电荷，外表面感应出正电荷，在金属网外仍有电场，会使金属球A带负电荷，金属箔片带正电荷，金属箔片会张开；而如果金属网罩罩住A，由于静电屏蔽，A不会有感应电荷，金属箔片不会张开，因此C正确，D错误。 故选BC。 ▌题型04 静电吸附 1．静电吸附：在电场中，带电粒子受到静电力的作用，向着电极运动，最后被吸附在电极上的现象。 2．静电除尘：当空气中的尘埃带电时，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来的过程。 3．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，并沉积在工件表面。 4．静电复印：复印机应用了静电吸附的原理。 分析带电体在电场中的加速运动时，与力学问题分析方法完全相同，牛顿第二定律仍适用，在进行受力分析时，不要漏掉静电力。 例题4、（多选）如图是静电除尘装置示意图，它由金属管A接高压电源正极和管中金属丝B接高压电源负极组成。下列有关静电除尘原理的说法正确的是（     ） A．电场方向由A指向B B．煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上 C．靠近B处场强大，B附近的空气被电离成正离子和电子 D．煤粉等烟尘在强大电场作用下电离成负、正离子，分别吸附在B和A上 【答案】AC 【详解】AB．金属管A接高压电源的正极，金属丝B接高压电源的负极，煤粉等烟尘吸附电子后带负电，被吸在金属管A上，故A正确，B错误； CD．靠近金属丝B处的电场非常强，附近的空气被电离成正离子和电子，吸附了电子的煤粉等烟尘颗粒在电场的作用下被金属管A吸附后收集，从而避免污染大气，故C正确，D错误。 故选AC。 变式4-1、（多选）物理与生活息息相关，以下是教材中的几幅插图，下列说法正确的是（　　） A．图1中离心机分离血液时，是由于血液受到离心力作用而分离 B．图2中火车在倾斜轨道上转弯时，内轨可能不受车轮的侧向挤压 C．图3为静电除尘装置的示意图，粉尘被吸附到正极A上 D．图4为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走加油枪上的静电 【答案】BC 【详解】A．物体做离心运动是由于提供的力小于做圆周运动需要的向心力，从而使物体做离心运动，实际上不存在离心力这个力，故A错误； B．图中火车在倾斜轨道上转弯时，若其速度大于或等于规定的速度，则内轨不受车轮的侧向挤压，故B正确； C．图3为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在两板A上，故C正确； D．图4为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走人身上的静电，故D错误； 故选 BC。 变式4-2、（多选）下列关于静电除尘的说法中正确的是（　　） 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 【答案】BC 【详解】静电除尘器的两个电极接高压电源，如图，B接到高压电源负极，A接高压正极，在B极附近形成强电场，使空气发生电离生成正粒子和电子，烟雾颗粒吸附电子而带负电，在电场力作用下，一起向电源正极A加速运动，在正极积聚大量颗粒，在重力作用下，从除尘器的下部排出，选项BC正确，AD错误。 故选BC。 变式4-3、（多选）静电喷涂机原理如图所示，静电喷涂机接高压电源，工作时将涂料微粒喷向带正电的被喷涂工件，高速运动的微粒被吸附到工件表面，关于静电喷涂机的涂料微粒，下列说法中正确的有（　　） A．微粒带正电 B．微粒带负电 C．微粒受电场力作用 D．微粒可带正电，也可带负电 【答案】BC 【详解】静电喷漆的原理是让带电的漆料微粒在电场力的作用下吸附到工件上，因被喷涂工件带正电，故微粒带负电。 故选BC。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $