9.7 静电的利用与防止（举一反三·讲义）物理沪科版必修第三册

本高中物理讲义聚焦静电平衡状态特点、尖端放电、静电屏蔽及静电的利用与防止等核心知识点，从静电平衡原理出发，通过尖端放电和静电屏蔽机制，延伸到静电除尘、复印等应用及危害防止措施，构建完整知识体系。 该资料以情景导入结合生活实例（如口罩驻极处理、避雷针），通过例题变式训练科学思维，课后作业覆盖选择填空，助力学生巩固。体现物理观念建构与科学态度培养，课中辅助教师教学，课后帮助学生查漏补缺。

9.7 静电的利用与防止 【新教材沪科版】 1、静电平衡状态下导体的特点 电场强度特点：导体内E处处为0，导体表面处E 必然垂直于该处的表面； 净余电荷分布特点：分布于导体的外表面，尖处密。 地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态 2、静电屏蔽有哪几种情况？有哪些应用？ 3、静电的应用：静电植绒、静电除尘、静电复印 4、静电危害的防止 模块二 知识精讲 情景导入 随着科学的发展和技术的进步，静电与人们的关系越来越密切。在生产和社会生活中，静电既有有利的一面，如静电植绒、静电除尘、静电复印等，也有需要防范的一面，如雷击等。 知识归纳 【知识点1 静电平衡】 1．静电感应现象：放在电场中的导体，其内部自由电荷在 电场力　作用下定向移动，而使导体两端出现 等量异号电荷　的现象。 2．静电平衡状态：导体中(包括表面)自由电子不再发生定向移动，我们就认为导体达到了 静电平衡状态　。 3．静电平衡产生原理：如下图所示，将金属导体放到外电场E0中，导体中自由电子受到外电场的电场力作用后向左移动，在右侧出现多余正电荷，导体两侧出现的正、负电荷在导体内部产生电场强度E′，该电场强度与外电场方向相反，这两个电场叠加后使原电场强度逐渐减弱，直至导体内部各点的合电场强度E＝0为止，此时F＝Eq＝0，导体内的自由电子不再发生定向移动。 4．静电平衡状态下导体的特点 (1)导体内部的场强处处为零； (2)导体表面处的场强方向与导体表面垂直； (3)导体是一个等势体，导体表面是等势面； (4)导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面上。 (5)在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，凹陷的位置几乎无电荷。 注意：人与大地都是导体，在人触摸导体的过程中，带电体、人、大地组成一个新导体，地球往往是新导体的远端。 (6)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。 5．处于静电平衡的导体周围的电场分布情况 静电平衡的导体尖端电荷集中，电荷电场线密集。 6．三点理解 (1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移动。 (2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。 (3)导体达到静电平衡后内部电场强度处处为零是指外电场E与导体两端的感应电荷产生的附加电场E′的合电场强度为零，E′＝－E。 【例1】长为l的导体棒原来不带电并水平放置，现将一带电量为q的正点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当达到静电平衡后棒内中点处的场强为零，则棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于______，方向为水平向______。  答案：         左 解析：由静电感应现象可知，电量为q的正点电荷放在距棒左端R处，棒的左端感应出负电荷，右端感应出正电荷。由点电荷产生电场强度公式，可得+q在棒上中点P处产生场强大小 方向为水平向右； 由静电平衡原理可知，当达到静电平衡后棒内中点P处的合电场强度是零，棒上感应电荷在棒内中点P处产生的场强大小与带电量为+q的正点电荷在棒的中点P处产生的场强大小相等，方向相反， 棒上感应电荷在棒内中点P处产生的场强大小 方向为水平向左。 【变式1-1】（25-26高一下·新疆伊犁·期末）（多选）如图所示，一个不带电的导体P正在向带正电的小球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，C、B是导体P左、右两端内的点，则下列说法正确的是（    ） A．导体P右端感应后带正电荷 B．导体P内的场强越来越大 C．静电平衡时，导体中B、C两点的电场强度都为零 D．静电平衡时，导体P内部有的点电场强度为零、有的点电场强度不为零 【答案】AC 【详解】A．小球带正电，导体靠近时，左端感应出负电荷，右端感应出正电荷，故A正确； B．静电平衡后导体内部场强为零，不随距离变化而变化，故B错误； C．静电平衡时，导体内部（包括、两点）的电场强度处处为零，故C正确； D．静电平衡时导体内部场强处处为零，不存在有的点为零有的点不为零的情况，故D错误。 故选AC。 【变式1-2】如图所示，A、B是两个架在绝缘支座上的金属球，都不带电，中间用 导线连接，现用一带正电的小球C靠近B，用手摸一下B球，再撤去导线， 然后移走C球，则A、B带电情况是（ ） A B + C A．A球带正电，B球带负电　　 B．A球带正电，B球不带电 C．A球不带电，B球带负电 D．以上说法都不正确 答案：C 【变式1-3】（25-26高二下·浙江温州·期末）如图所示，将一锥形导体放入电荷量为的负点电荷电场中，导体内有、两点，点到电荷的距离为，下列说法正确的是（     ） A．锥形导体右端带负电 B．点电场强度比点大 C．导体表面的感应电荷在点产生的电场强度大小为 D．图中所示两条实线1和2来表示锥形导体周围的电场线肯定是错误的 【答案】D 【详解】A．根据静电感应的原理（近异远同）可知，锥形导体的右端应感应异种电荷，故带正电，A错误； B．达到静电平衡时，导体内部各点场强均为零，可知A点的电场强度等于B点的电场强度，B错误； C．根据静电平衡可知，导体内部合场强为零，则有， 方向由A指向点电荷，故感应电荷在A点产生的场强大小与点电荷在A点形成的电场强度大小相等，方向相反，可得 即导体表面的感应电荷在点产生的电场强度大小为，C错误； D．导体表面为等势面，而电场线垂直于等势面，而沿电场线的方向电势降低，即按电场线A点电势高于B点电势，因此图中所示两条实线1和2来表示锥形导体周围的电场线肯定是错误的，D正确。 故选D。 【知识点2 尖端放电】 1．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　，这相当于导体从尖端 失去　电荷。这种现象叫作 尖端放电　。 2．规律方法： (1)制作避雷针。原理：当带电的雷雨云接近建筑物时，由于静电感应，金属棒出现与云层相反的电荷。通过尖端放电，使得空气中的带电粒子与空气中的异号电荷中和，避免建筑物遭受雷击。 (2)一般的电子打火装置、避雷针、工业烟囱除尘的装置利用的都是尖端放电的原理。 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2】口罩中使用的熔喷布经驻极处理后，对空气的过滤增加静电吸附功能。驻极处理装置如图所示，针状电极与平板电极分别接高压直流电源的正、负极，针尖附近的空气被电离后，带电粒子在电场力作用下运动，熔喷布捕获带电粒子带上静电，平板电极表面为等势面，熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．熔喷布上表面因捕获带电粒子将带负电 B．针状电极上，针尖附近的电场较弱 C．沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，其加速度逐渐减小 D．沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，其加速度逐渐增大 【答案】C 【详解】A．空气受电场影响被电离产生正、负离子，电场线从电源正极指向负极，正离子沿电场线方向运动被熔喷布捕获，从而使熔喷布带正电，A错误； BCD．导体尖端的电荷密度高，电场强度很大，远离尖端的地方电场强度较小，所以带电粒子沿虚线向熔喷布运动时所受的电场力减小，加速度也减小，C正确，BD错误。 故选C。 【变式2-1】（25-26高一下·辽宁抚顺·期末）雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，电场的等差等势面a、b、c、d分布情况如图所示，在等势面中有A、B、C三点。下列说法中正确的是（　　） A．避雷针尖端感应出负电荷 B．A点的电场强度比B点小 C．a、b、c、d等势面中a的电势最高 D．有一带负电的雨滴从乌云中下落，电势能增加 【答案】C 【详解】A．由于静电感应，避雷针尖端感应出正电荷，故A错误； B．等差等势面的疏密反映电场强度的大小，由图可知，A点处等势面比B点处等势密集，故A点场强大于B点场强，故B错误； C．避雷针尖端带正电荷，云层带负电荷，电场线从正电荷指向负电荷，且随着电场线方向电势降低，因此a、b、c、d等势面中a的电势最高，故C正确； D．带负电雨滴下落，向高电势运动，根据可知，其电势能减小，故D错误。 故选C。 【变式2-2】（25-26高一下·陕西安康·期末）（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2-3】（多选）如图所示，在左边的绝缘支架上插上顶针（其顶端是尖的），在顶针上装上金属风针，若给风针附近的圆形金属板接上正高压极，风针接负高压极，风针尖端放电会使其旋转起来，下列说法中正确的是（　　） A．风针尖端附近的电场线分布较密 B．风针附近的空气在强电场下发生电离 C．空气中的阳离子会向风针的尖端运动 D．交换金属板与风针所带电荷电性，风针的尖端会有正电荷射出 【答案】ABC 【解析】 A．在导体外表面，越尖锐的位置电荷的密度越大，附近的电场越强，所以风针尖端附近的电场线分布较密，故A正确； B．风针附近的空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞“散”，也就是使分子中的正负电荷分离，即发生电离，故B正确； C．因为风针接负高压极，所以空气中的阳离子会向风针的尖端运动，故C正确； D．交换金属板与风针所带电荷电性，风针的尖端不会有正电荷射出，因为正电荷固定在金属原子核内，故D错误。 故选ABC。 【知识点3 静电屏蔽】 1.工具：导体壳或者金属网 2.实质：空腔内，外电场与感应电荷的电场相互抵消。 3.定义： 静电平衡时，空腔导体内表面没有电荷，导体壳内空腔里的电场强度处处为 0　。外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响，叫作 静电屏蔽　。 4.应用 电学仪器和电子设备外面套有金属罩 通信电缆版面包一层铅皮 高压带电作业人员穿金属网衣 通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号弱 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。 5．导体内部不受外部电场的影响的情况 现象：如图1甲，由于静电感应，验电器箔片张开。如图1乙，将验电器放入导体网罩内部后验电器箔片不张开，即外部电场影响不到导体内部。 6．接地导体壳内部电场对壳外空间无影响情况 现象：如图2甲导体壳没有接地时，处于内部电场中，达到静电平衡，导体壳内外表面出现等量异种电荷，壳内外表面之间场强处处为零，壳外场强不为零。 导体壳接地后，如图2乙所示，导体壳外的正电荷被大地负电荷中和，正电荷出现在地球的另一端无穷远处，导体壳内外表面之间及导体外部场强处处为零，导体外部空间不受内部电场影响。特别提示：绝缘球壳中没有自由电荷，当放入外电场时，不会发生静电感应现象，壳内场强也不会为零，即不能起到屏蔽外电场的作用。 【例3】（多选）如图所示，用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带电金属球靠近金属网，则下列说法正确的是（ ） A．箔片张开 B．箔片不张开 C．金属球带电电荷足够大时才会张开 D．金属网罩内部电场强度为零 答案：BD 解析：静电屏蔽：为了避免外界电场对仪器设备的影响，或者为了避免电器设备的电场对外界的影响，用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，故用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，箔片不张开．金属网罩内部电场强度为零；故BD正确、AC错误．故选BD． 点睛：静电屏蔽在我们生活中有许多应用．例如，遇到雷雨天，行进中的汽车要关闭所有车窗，就算车体遭到雷击，车内人员通常也不会受伤．电视闭路线芯外通常包有一层金属网和锡纸等等． 【变式3-1】（25-26高一下·广西桂林·期末）野外高压输电线路。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”，这两条导线的作用是（     ） A．静电除尘 B．静电屏蔽 C．静电吸附 D．尖端放电 【答案】B 【详解】A．静电除尘的原理是带电尘埃在电场中受电场力作用向电极聚集，与本题中导线的作用无关，故A错误； B．两条与大地相连的导线构成稀疏金属网，可屏蔽雷电等外部电场对下方输电线路的影响，属于静电屏蔽的典型应用，故B正确； C．静电吸附是利用静电对带电/轻小物体的吸引作用，常见应用为静电复印、静电喷涂等，与本题场景不符，故C错误； D．尖端放电是导体尖端强电场使空气电离产生的放电现象，避雷针利用该原理工作，本题导线的作用不是尖端放电，故D错误。 故选B。 【变式3-2】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 答案：D 解析：实现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作用。两条导线与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，使其免遭雷击。 故选D。 【变式3-3】（25-26高一下·海南省直辖县级单位·期末）（多选）如图，为放入静电场中的空腔导体。对图中、、、四点，、在导体外，在空腔内，在导体壳壁中，下列说法正确的是（　　） A．点的电场强度比点大 B．点的电场强度比点小 C．点的电场强度比点大 D．、两点的电场强度均为0 【答案】AD 【详解】AB．电场线的疏密反映了电场强度的大小：电场线越密集，场强越大。 由图可知，处电场线比处密集，所以点场强大于点，故A正确，B错误； CD．点位于空腔内，空腔内没有带电体，因此空腔内的合场强为零。 点位于导体壳壁中，静电平衡时导体壳壁中的合场强也为零。 两者电场强度均为零，故C错误，D正确。 故选AD。 【知识点4 静电除尘】 设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来。 【例4】如图所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连．开始，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出．当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到，不再有烟从玻璃管中冒出来了．过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘． 请思考一下：这是什么原因？ 答案：当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，形成强电场．烟尘颗粒都是带电的，在强电场中受静电力作用偏转后被吸附在管壁上． 解析：静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法．在强电场中空气分子被电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到正极。 【变式4-1】（25-26高一下·河北邯郸·期末）在实际生活中静电现象非常常见，静电现象有利有弊，有时可以利用静电现象，有时需要防止静电带来的危害。下列四种实例中不同于其他三种的是（     ） A．图甲为静电除尘器的内部原理图 B．图乙为加油员在加油前用手触摸静电释放器 C．图丙中优质话筒线外面包裹金属网 D．图丁中高压输电线上方的两根导线接地 【答案】A 【详解】图甲中静电除尘器原理是静电令尘埃带电后通过电场力收集，属于利用静电。 图乙中加油员工在加油前触摸静电释放器是为了避免静电产生电火花引起火灾或爆炸的危险，属于防止静电带来的危害。 图丙中话筒线包裹金属网，利用金属网的静电屏蔽作用，防止外部电场干扰信号传输，属于防止静电（或电磁）干扰。 图丁中高压输电线上方的两根导线是避雷线，通过接地将雷电引入大地，保护输电线免受雷击，属于防止静电（雷电）危害。 题目要求选出不同于其他实例的选项，其中不同于其他实例的显然只有图甲。 故选A。 【变式4-2】以煤作燃料的工厂、电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉，不仅浪费燃料，而且严重地污染环境，利用静电除尘可以消除烟气中的煤粉。如图为静电除尘的原理示意图，除尘器由金属管A和悬挂在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电源的两极，它们之间有很强的电场，空气中的气体分子被强电场电离成为电子和正离子。正离子被吸引到B上，得到电子，又成为分子。电子在向正极运动的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极上，最后在重力作用下，落入下面的漏斗中。有关这一物理情境下列说法正确的是（　　） A．空气分子在距离金属丝B越近的地方越容易被电离 B．带上负电的煤粉在向A运动的过程中做匀变速运动 C．带上负电的煤粉在向A运动的过程中其运动轨迹为抛物线 D．带上负电的煤粉在向A运动的过程中其电势能增大 答案：A 解析：A．在距离金属丝B越近的地方，电场越强，空气分子越容易被电离。A正确； BCD．带上负电的煤粉在向A运动的过程中，主要受到变化的电场力及重力的作用，合力的大小、方向均在变化，所以煤粉做的是变加速运动，轨迹不是抛物线，电场力做正功，电势能减少。BCD错误。 故选A。 【变式4-3】（25-26高一下·山东日照·期末）在科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：如图，一个没有底的透明空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块金属片，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，很快就看见整个塑料瓶里烟雾缭绕。摇动起电机后，塑料瓶内清澈透明。已知锯条接起电机的负极，金属片接起电机的正极。摇动起电机时（　　） A．金属片附近的电场强度最大 B．烟尘会吸附到锯条上 C．烟尘会吸附到塑料瓶内壁上 D．空气被电离后形成的自由电子吸附到烟尘上 【答案】D 【详解】A．瓶内俯视图如图。 尖端附近的电场线密集，所以在锯条附近的电场强度大于金属片附近的电场，故A错误； BCD．根据俯视图可以看出塑料瓶内存在的是辐条形的电场，不是匀强电场，当静电除尘装置接通静电高压时，存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子，负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，带电烟尘在电场力的作用下，向正极移动，烟尘最终被吸附到金属片上，这样消除了烟尘中的尘粒，故B错误，C错误，D正确。 故选D。 【知识点5 静电喷雾与静电复印】 1．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。 2．静电复印：复印机的核心部件是有机光导体鼓，在没有光照时它是绝缘体，受到光照时变成导体。复印机复印的工作过程：充电、曝光、显影、转印、放电。 【例5】静电喷漆技术具有效率高、质量好等优点,其装置示意图如图所示,A、B为两块水平放置的平行金属板,间距d=1.0 m,两板间有方向竖直向上、电场强度大小E=1.0×103 N/C的匀强电场,在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v0=1.0 m/s、质量均为m=5.0×10-14 kg、电荷量均为q=2.0×10-15 C的带负电的油漆微粒,不计微粒所受空气阻力及微粒间的相互作用,油漆微粒最后都落在金属板B上,重力加速度g=10 m/s2。下列说法中错误的是(　　)。 A.沿水平方向喷出的微粒运动到B板所需时间为0.2 s B.沿不同方向喷出的微粒,从喷出至到达B板,电场力做功为2.0×10-12 J C.若其他条件均不变,d增大为原来的2倍,喷涂面积增大为原来的2倍 D.若其他条件均不变,E增大为原来的2倍,喷涂面积减小为原来的 【解析】沿水平方向喷出的微粒做类平抛运动,在竖直方向上,加速度a==50 m/s2,根据d=at2得t=0.2 s,故A项正确。沿不同方向喷出的微粒,从喷出至到达B板,电场力做功W=qEd=2.0×10-12 J,故B项正确。若其他条件均不变,d增大为原来的2倍,根据d=at2得,t变为原来的倍,则喷涂面积的半径变为原来的倍,面积变为原来的2倍,故C项正确。若其他条件均不变,E增大为原来的2倍,则加速度a'=90 m/s2,加速度变为原来的,时间t变为原来的,喷涂面积的半径变为原来的,面积减小为原来的,故D项错误。 【答案】D 【变式5-1】（25-26高三下·福建福州·阶段检测）（多选）如图所示为静电植绒技术植绒流程示意图，需要植绒的布在滚轮的带动下匀速向右运动，将绒毛放在带负电荷的容器中，使绒毛带负电，容器与带电极板之间加恒定的电压，绒毛成垂直状加速飞到需要植绒的布表面上，假设每根绒毛规格相同，下列判断正确的是（　　 ） A．绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中，电势能增大 B．若只增大滚轮的转速，植绒会越疏 C．若增大容器与带电极板之间的距离，植绒效果会更好 D．绒毛的带电量越多，到达布的表面时速率越大 【答案】BD 【详解】A．容器带负电，带电极板带正电，电场方向由极板指向容器。绒毛带负电，所受电场力方向与电场方向相反，即由容器指向极板。电场力对绒毛做正功，电势能减小，故A错误； B．电压恒定，电场力不变，绒毛飞行的加速度和时间不变。滚轮转速增大，布运动速度变大。在绒毛飞行的时间内，布向右移动的距离增大，相邻绒毛落在布上的水平间距变大，植绒密度变疏，故B正确； C．电压不变，距离增大，场强减小。绒毛加速度减小，飞行时间变长。易受空气阻力等影响，垂直度变差，植绒效果通常变差，而非更好，故C错误； D．只有电场力做功，由动能定理 解得，故带电量越大，末速率越大，故D正确。 故选BD。 【变式5-2】（多选）关于静电的防止与利用，下列说法正确的是（     ） A．甲图中的静电喷漆主要利用同种电荷相互排斥的原理 B．乙图中的燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理 C．丙图中加油站的静电释放器利用了静电屏蔽的原理 D．丁图中超高压带电作业的电工穿金属衣是利用了静电屏蔽的原理 【答案】BD 【详解】A．静电喷漆中，喷出的油漆微粒带同种电荷，同种电荷相互排斥让油漆雾化散开，而最终让油漆吸附在工件上的核心原理是异种电荷相互吸引，故A错误； B．燃气灶的电子点火器将放电端做成尖端，利用了尖端放电的原理，击穿空气产生电火花点火，故B正确； C．加油站静电释放器的作用是将人体积累的静电导到大地，消除静电避免危险，不是利用静电屏蔽原理，故C错误； D．超高压带电作业的电工穿金属衣，金属衣发生静电平衡后内部电场强度为零，利用了静电屏蔽原理保护人体安全，故D正确； 故选BD。 【变式5-3】关于生活中的静电防止和利用，下列说法正确的是（　　） A．静电复印是利用正负电荷之间相互吸引的原理制成的，属于静电的利用 B．夏天下雨时一般会有雷电，低矮的建筑没有安装避雷针一定被雷电击毁 C．常见的静电防止有静电除尘、静电喷涂、静电植绒等 D．飞机起落架的轮胎必须用绝缘橡胶制成避免造成危害，属于防止静电积聚 【答案】A 【详解】A．静电复印是利用正负电荷之间相互吸引的原理制成的，属于静电的利用，故A正确； B．夏天下雨时一般会有雷电，如果在高大建筑物顶端装上避雷针，通过避雷针与大地相连，就能及时把电荷导入大地，从而避免建筑物被雷电击坏，如果没有安装会有危险，但对低矮的建筑不至于一定被雷电击毁，故B错误； C．常见的静电利用有静电除尘、静电喷涂、静电植绒等，故C错误； D．飞机轮胎是用导电橡胶制成的，这是为了飞机在降落时，将飞行的过程中产生的静电导走，避免对飞机造成危害，故D错误。 故选A。 【知识点6 静电危害的防止】 【例6】生活、科技上处处存在静电现象,有些是静电的应用,有些是要防止静电;下列关于静电防止与应用的说法正确的是 (　　) A.印刷厂应保持空气干燥,避免静电积累带来的潜在危害 B.静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关 C.在地毯中夹杂0.05～0.07 mm的不锈钢丝导电纤维,是防止静电危害 D.小汽车的顶部露出一根小金属杆类似避雷针,是防止静电危害 【解析】选C。印刷车间中,纸张间摩擦产生大量静电,所以印刷车间中保持适当的湿度,及时把静电导走,避免静电造成的危害,故A错误;静电复印机是利用静电工作的,与静电有关,故B错误;地毯中不锈钢丝导电纤维的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上,以免发生静电危害,属于防止静电危害,故C正确;小汽车的顶部露出的一根小金属杆是天线,接收无线电信号,不属于防止静电危害,故D错误。 【变式6-1】（多选）在下列措施中，能将产生的静电导走的是（ ） A.飞机轮子上撘底线 B.印染车间保持湿度 C.汽车露在外面的小天线 D.电工钳柄上装有绝缘手套 答案：AB 【变式6-2】为了防止静电危害．下列措施不正确的是（     ） A．油罐车上拖一条与地面接触的铁链 B．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎 C．在地毯中夹杂不锈钢纤维 D．尽可能保持印染厂空气干燥 答案：D 解析：空气干燥就容易产生静电, 不能导走静电了, 静电累积太多就会产生危害 空气潮湿才能及时导走静电，D错误． 【变式6-3】（多选）在下列各种措施中，目的是防止静电作用的是（　　） A．电视机后盖上开有许多小孔 B．在高大的建筑物顶端装上避雷针 C．静电喷涂 D．油罐车后拖一根铁链 【答案】BD 【解析】电视机后盖上开有许多小孔时为把各电器元件产生的热量及时散掉，A错误；高大的建筑物顶端装上避雷针和油罐车后拖一根铁链是为了把产生的静电导走，属于静电的防止，BD正确；静电喷涂属于静电应用，不是防止静电，C错误； 故选BD。 模块三 课后作业 一、选择题 1．如图是网络上售卖的一款避雷针原理演示器，上下金属板绝缘固定，尖端电极和球形电极与下金属板连接，给上下金属板接感应圈并逐渐升高电压，当电压升高到一定数值时，可看到放电现象．则 （     ） A．尖端电极容易放电 B．球形电极容易放电 C．两种电极一样容易放电 D．无法确定 答案：A 解析：试题分析：由图示可知，一个为尖头、一个为圆头．当上下金属板接在高压电源上，因末端越尖越容易放电，故可以观察到尖的金属柱容易放电，这种放电现象叫做尖端放电．所以选项A正确，BCD错误． 2．以下关于静电现象说法错误的是（     ） A．用丝绸摩擦玻璃棒后丝绸将得到电子带上负电 B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C．接触带有精密电子元件的电路板时，最好先用手接触一下金属水管或其它接地金属 D．考场外头走廊上安装的考场无线信号屏蔽器是利用了静电屏蔽原理 答案：D 解析：用丝绸摩擦玻璃棒后丝绸将得到电子带上负电，选项A正确；制作汽油桶的材料用金属比用塑料好，因金属能把静电导入大地，选项B正确；人体通常会带静电，接触带有精密电子元件的电路板时，最好先用手接触一下金属水管或其它接地金属，否则人体静电会损坏电路元件．故C正确；无线信号屏蔽器是在工作过程中以一定的速度从前向信道的低端频率向高端扫描．该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立连接．手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象，不是静电屏蔽的应用，故D错误；此题选择错误的选项，故选D． 3．如图四种仪器中，对电现象的利用，其原理不同于其它三种的是（　　） A．静电除尘器 B．静电复印机 C．电蚊拍 D．静电植绒仪 答案：C 解析：静电除尘器、静电复印机和静电植绒仪都是利用静电原理工作的；而电蚊拍一般使用2.4V镍氢电池，工作时电网瞬间产生1850V直流高压电（电流小于10mA，对人畜无害），能将蚊虫吸入电网电毙，所以电蚊拍的原理不同于其它三种。 故选C。 4．（25-26高一下·江苏扬州·期末）关于下列四个现象，说法正确的有（     ） A．甲图中，该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷 B．乙图中，超高压作业的电力工人要穿绝缘材料做成的工作服 C．丙图中，在燃气灶中安装电子点火器，是利用了摩擦起电的原理 D．丁图中，在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，是为了导走汽车的静电 【答案】A 【详解】A．甲图中，女生接触金属球，所以女生和带电的金属球带有同种性质的电荷，故A正确 B．乙图中，超高压作业的电力工人要穿含金属丝的工作服，通过静电屏蔽来防止静电对人体的危害，故B错误； C．丙图中，在燃气灶中安装电子点火器，是利用了尖端放电的原理，故C错误； D．丁图中，在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，是为了导走人体的静电，防止因静电而引发安全事故，故D错误。 故选A。 5．（多选）关于静电现象，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，“静电章鱼”实验的两只“章鱼”带同种电荷 B．图乙中，武当山金殿安装避雷设施后，“雷火炼殿”现象更明显了 C．图丙中，优质话筒线外面包裹着的金属外衣增强了导线的导电能力 D．图丁中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在板状的收集器A上 【答案】AD 【详解】A．同种电荷相互排斥，两只“章鱼”丝线张开相互排斥，说明带同种电荷，故A正确； B．避雷设施的作用是将雷电的电荷导入大地，避免金殿被雷击，安装避雷设施后“雷火炼殿”现象会消失，不会更明显，故B错误； C．图丙中，优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理，以防止外部信号对电缆内部电信号的干扰，没有增强其导电能力，故C错误； D．图丁中，电源负极接中间电极，电源正极接收集器A，电场方向由收集器A指向中间，带负电的尘埃受力方向指向收集器A，最终会收集在板状的收集器A上，故D正确。 故选AD。 6．（25-26高一下·浙江温州·期末）（多选）下列说法正确的是（     ） A．图甲中，油罐车车尾铁链用于吸附灰尘，防止灰尘进入油罐 B．图乙中，静电除尘中，尘埃带电后因同种电荷相互排斥而被吸附 C．图丙中，雷雨天气待在金属外壳的汽车内比待在木屋里更安全 D．图丁中，高压设备导体的表面尽量光滑，是为了避免尖端放电 【答案】CD 【详解】A．油罐车车尾铁链是为了导走静电，防止静电产生的火花引起油罐爆炸，不是吸附灰尘，A错误； B．静电除尘中，尘埃带电后是因异种电荷相互吸引而被吸附到电极上，不是同种电荷相互排斥，B错误； C．金属外壳的汽车可起到静电屏蔽作用，在雷雨天气待在金属外壳的汽车内比待在木屋里更安全，C正确； D．高压设备导体的表面尽量光滑，是为了避免尖端放电，因为尖端处电荷容易聚集，容易发生尖端放电现象，D正确。 故选CD。 7．请用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. 小鸟停在单条高压输电线上会被电死 D. 打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险 答案：B 8．（25-26高一下·江苏南京·期末）关于下列四个现象，说法正确的有（     ） A．甲图中，该女生和带电的金属球带有异种性质的电荷 B．乙图中，超高压作业的电力工人要穿绝缘材料做成的工作服 C．丙图中用带电的PVC管去靠近不带电静止的空易拉罐，由于静电感应，易拉罐将远离PVC管 D．丁图中，在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，是为了导走人体的静电 【答案】D 【详解】A．甲图中女生头发飘起是因为接触带电金属球后，头发带上了和金属球同种的电荷，同种电荷相互排斥使头发张开，因此女生和金属球带同种电荷，故A错误； B．电力工人进行高压带电操作时一定要穿含金属丝的工作服，通过静电屏蔽来防止静电对人体的危害，故B错误； C．丙图中带电PVC管靠近不带电易拉罐时，易拉罐靠近PVC管的一端会感应出异种电荷，整体表现为吸引，易拉罐会靠近PVC管，故C错误； D．在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，目的是将人体积累的静电导走，防止静电火花引发危险，故D正确。 故选D。 9．（多选）滚筒式静电分选器由料斗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，C与G分别接于直流高压电源的正、负极，并令C接地，如图所示，电源电压很高，足以使放电针G附近的空气发生电离并产生大量离子。现在导电性能不同的两种物质粉粒a、b混合物从料斗A下落，沿导板B到达转动的滚筒C上，粉粒a具有良好的导电性，粉粒b具有良好的绝缘性，下列说法正确的是（ ） A．粉粒a落入料槽F，粉粒b落入料槽E B．粉粒b落入斜槽F，粉粒a落入料槽E C．若滚筒C不接地而放电针G接地，实际工作中，这是不允许的 D．若滚筒C不接地而放电针G接地，实际工作中，这是允许的 答案：AC 解析：AB．滚筒式静电分选器工作原理，粉粒a具有良好的导电性，带电后到达正极C与正电荷中和，在重力作用下落入料槽F，粉粒b具有良好的绝缘性，带电后到达正极C，在D的作用下落入料槽E，故A正确，B错误； CD．为了安全避免触电事故发生，电源的正极要接地，故C正确，D错误。 故选AC。 10．（多选）有关静电的以下说法中正确的是（　　） A．电工在带电维修高压电线时，穿金属衣比穿绝缘衣安全 B．避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地 C．高压输电导线表面要很光滑，以避免因尖端放电而损失电能 D．油罐车尾装一条拖地铁链，有利于消除静电 答案：ACD 解析：A．电工在带电维修高压电线时，穿金属衣能起到静电屏蔽的作用，故比穿绝缘衣安全，选项A正确； B．避雷针避雷是利用尖端放电现象，选项B错误； C．高压输电导线表面要很光滑，以避免因尖端放电而损失电能，选项C正确； D ．油罐车尾装一条拖地铁链，可以将油罐与油摩擦产生的静电导入大地，有利于消除静电，选项D正确； 故选ACD。 11．（25-26高一下·甘肃临夏·期末）针对下列四幅图的表述，说法正确的是（     ） A．如图甲所示，库仑用扭秤实验验证了库仑定律，运用了放大法 B．如图乙所示，尺子吸引轻小纸片是因为小纸片带电 C．如图丙所示，工人进行超高压带电作业，所穿戴的工作服是通过绝缘防护来避免触电的 D．如图丁所示，飞机机翼上有多条“尖针”装置，“尖针”通过静电屏蔽对飞机起保护作用 【答案】A 【详解】A．如图甲所示，库仑用扭秤实验验证了库仑定律，运用了微小量放大法，A正确； B．如图乙所示，带电尺子吸引轻小纸片属于静电感应现象，小纸片原本不带电，并非自身带电，故B错误； C．如图丙所示，高压作业所穿的金属工作服利用的是静电屏蔽形成等势屏蔽层防护，并非依靠绝缘作用避免触电，故C错误； D．如图丁所示，飞机机翼上的“尖针”装置，是利用尖端放电原理，导走飞机表面因摩擦等产生的净电荷，避免电荷积累产生危害，故D错误。 故选A。 12．如图所示，在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近不接触，且未发生放电现象时，下列说法中正确的是（ ） A．B端的感应电荷越来越多 B．导体内部场强越来越大 C．导体的感应电荷在M点产生的场强小于在N点产生的场强 D．导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等 答案：A 解析：A、离的越近，导体上的电子与负电荷排斥力越大，越会向左排斥，故N端带负电荷越多，M端带的正电荷也越多，故A正确； B、导体处于静电平衡状态，内部场强处处为零，故B错误； C、D、导体处于静电平衡状态，内部场强处处为零，即感应电荷的场强和带电小球的场强等大、反向、共线，由于带电小球在M点产生的场强大，故感应电荷在M点产生的场强也大，故CD错误； 故选A 13．（多选）如图为静电除尘器除尘机原理示意图，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(　　) 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 解析：选BD　由题图所示可知，集尘极电势高，放电极电势低，放电极与集尘极间电场方向向左，即电场方向由集尘极指向放电极，尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知尘埃所受的电场力向右，故到达集尘极的尘埃带负电荷，故A错误，B正确。电场方向向左，带电尘埃所受电场力方向向右，带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，故C错误。由F＝Eq可知，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确。 14．（25-26高一下·安徽亳州·期末）飞机起落架的轮胎必须用导电橡胶制成，这是一种静电防止，下列不属于静电防止的是（     ） A．静电复印、静电除尘、静电喷涂 B．油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带 C．高大建筑物顶端装上避雷针 D．在加油站给车加油前，手触摸一下静电释放器 【答案】A 【详解】A．首先明确概念：静电防止的核心是及时导走静电，避免静电积累引发危害；静电应用是利用静电的特性实现特定功能。静电复印、静电除尘、静电喷涂均是利用异种电荷相互吸引的静电特性实现对应功能，属于静电应用，不属于静电防止，故A符合题意； B．油罐车运输时油与罐体摩擦会产生静电，导电拖地带可将静电导入大地，避免静电积累引发爆炸，属于静电防止，故B不符合题意； C．避雷针可将云层携带的静电通过接地线路导入大地，避免建筑物遭受雷击，属于静电防止，故C不符合题意； D．触摸静电释放器可将人体积累的静电导走，避免静电引燃加油站的油气，属于静电防止，故D不符合题意。 故选A。 15．生产、生活中静电危害无处不在，以下不属于静电危害的是（　　） A．纸张印刷时摩擦带电，会使纸张吸附在一起 B．印染厂的染织物上带静电，会吸附空气中的尘埃 C．带电尘埃在静电力作用下，到达电极而被收集起来 D．制药厂里，制药生产中静电吸附尘埃影响药品纯度 【答案】C 【详解】A．纸张印刷时，纸张之间摩擦起电，带电的纸张会相互吸附，导致纸张难以分开，影响印刷效率，属于静电危害，故A错误； B．印染厂的染织物上带静电，会吸附空气中的尘埃，导致织物变脏，影响产品质量，属于静电危害，故B错误； C．带电尘埃在静电力作用下，到达电极而被收集起来，这是静电除尘技术，属于静电在生活中的应用，不属于静电危害，故C正确； D．制药厂里，制药生产中静电吸附尘埃，会导致药品中混入杂质，影响药品纯度，属于静电危害，故D错误。 故选C。 16．如图所示，某些中国古代建筑安装了既有装饰作用，又有避雷作用的塔刹构件，其避雷作用的物理原理是（     ） A．尖端放电 B．接触起电 C．静电吸附 D．静电屏蔽 【答案】A 【详解】中国古代建筑安装了既有装饰作用，又有避雷作用的塔刹构件，其避雷作用的物理原理是：尖端放电。 故选A。 17．如图所示，一带正电金属导体，a为导体表面上的点，b、c为导体内部的点，取无穷远处电势为零。关于a、b、c三点的电场强度Ea、Eb、Ec，电势、、的大小关系正确的是（     ） A．Ea＝Eb＝Ec＝0 B．Ea＞Eb＝Ec＝0 C．＜＝＝0 D．＝＝＝0 【答案】B 【详解】AB.处于静电平衡状态的金属导体，内部电场强度处处为零，导体内部、两点电场强度为零，但导体表面点电场强度不为零，场强，因此，故A错误，B正确； CD.静电平衡时整个导体为等势体，导体带正电，电势高于零电势，因此三点电势均大于0，即，故CD错误。 故选B。 18．高大的建筑物上安装避雷针，阴雨天气时可避免雷击，从而达到保护建筑物的目的。如图所示，虚线是某次避雷针即将放电时，带负电的云层和避雷针之间三个等势面的分布示意图；实线是空气中某个带电粒子由M点到N点的运动轨迹，不计该带电粒子的重力，则下列说法正确的是（    ） A．云层靠近避雷针时，针尖感应出负电荷 B．带电粒子越靠近避雷针尖端，其加速度越小 C．带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 D．带电粒子带正电 【答案】C 【详解】A．云层带负电，靠近避雷针时，针尖感应出正电荷（异种电荷吸引），故A错误； B．越靠近避雷针尖端，等势线越密集，电场强度越大，粒子所受电场力越大，加速度越大，故B错误； C．粒子带负电，从M点到N点，电场力方向指向轨迹内侧（即从M到N的过程中电场力做正功），电势能减小，因此粒子在M点电势能大于在N点电势能，故C正确； D．带电粒子所受电场力方向指向轨迹内侧。由云层带负电可知，避雷针尖端带正电，电场线从尖端指向云层。轨迹向避雷针弯曲，说明电场力指向避雷针，故粒子带负电，D错误。 故选C。 19．一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是(　　) A．A点的电场强度比B点的大 B．小球表面的电势比容器内表面的低 C．B点的电场强度方向与该处内表面垂直 D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同 【答案】C 【详解】A．电场线越密，电场强度越大，由图可知，则A点的电场强度比B点的小，故A错误； B．根据沿着电场线方向电势是降低的，可知小球表面的电势比容器内表面的高，故B错误； C．因容器内表面为等势面，且电场线总垂直于等势面，因此B点的电场强度方向与该处内表面垂直，故C正确； D．因A、B在同一等势面上，将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功相同，均为零，故D错误。 故选C。 【名师点睛】本题考查电场线的疏密与电场强度的强弱的关系，掌握电场线的方向与电势的高低的关系，理解电场线总垂直等势面，注意同一等势面上移送电荷时，电场力不做功。 20．如图所示，飞机机翼末端边缘有一条条像针一样的装置，此装置的作用是（     ） A．释放飞机表面的静电 B．保护飞行员，起到静电屏蔽作用 C．加强电磁通信信号，起到天线的作用 D．防止闪电击中飞机，起到避雷针的作用 【答案】A 【详解】飞机高速飞行时与空气摩擦会产生静电，机翼末端边缘有一条条像针一样的装置，此装置利用尖端放电的原理是释放飞机表面的静电； 故选A。 21．以下关于静电现象的说法中不正确的是（　　） A．油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带，作用是导走运输过程中油和油罐摩擦产生的静电 B．静电喷漆时金属件与油漆雾滴带相同电荷，在静电引力作用下喷涂更均匀 C．电工高空高压作业时，其工作服内编织金属丝的目的是保护工人 D．雷电天气时，云层所带的电荷量大小一定是元电荷的整数倍 【答案】B 【详解】A．油罐车运输过程中油与油罐摩擦会产生静电，导电拖地带可将静电导入大地，避免静电放电引发爆炸等危险，故A正确； B．静电喷漆的原理是金属件与油漆雾滴带异种电荷，依靠异种电荷的静电引力使雾滴吸附在金属件表面，若二者带同种电荷会相互排斥，无法通过引力实现均匀喷涂，故B错误； C．工作服内编织的金属丝可形成静电屏蔽层，屏蔽外部高压电场对人体的影响，保护作业工人，故C正确； D．元电荷是自然界最小的电荷量，所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍，云层带电也符合该规律，故D正确。 本题选不正确的，故选B。 22．如图所示，绝缘金属球壳的空腔M内、外各有一小球Q和N，下列说法不正确的是（　　） A．若Q、M不带电，M不接地，则N带电时，Q上无感应电荷 B．若Q、M不带电，M接地，则N带电时，Q上无感应电荷 C．若M、N不带电，M不接地，则Q带电时，N上无感应电荷 D．若M、N不带电，M接地，则Q带电时，N上无感应电荷 【答案】C 【详解】AB．若Q、M不带电，M不接地，则N带电时，由于静电屏蔽，Q上无感应电荷；若M接地，M与大地组成一个大导体，靠近N的一端和大地将出现感应电荷，Q上无感应电荷，故AB正确，不符合题意； C．若M、N不带电，M不接地，则Q带电时，因为Q在M的空腔内，会使M的内表面感应出与Q异号的电荷，外表面感应出与Q同号的电荷。N在M的外部，会受到M外表面电荷的电场影响，因此N上会产生感应电荷，故C错误，符合题意。 D．若M、N不带电，若M接地，则Q带电时，接地后M的外表面电荷被导走，仅内表面保留与Q异号的感应电荷。M的外部电场消失，N不受电场影响，因此N上无感应电荷，故D正确，不符合题意。 故选C。 23．如图，志愿者站在金属笼内的特斯拉线圈上，线圈通电后能产生上百万伏的高频电压，形成人工闪电效果，然而志愿者却安然无恙。则笼子（　　） A．外表面电荷均匀分布 B．内部任意两点电势相等 C．内外表面由于静电感应而带上异种电荷 D．内部各处电场强度均很大 【答案】B 【详解】A．越靠近放电杆位置电荷越密集，故A错误； BD．笼子处于静电平衡状态，内部场强处处为0，内部任意两点电势相等，故B正确，D错误； C．由于静电感应，电荷会在笼子的外表面重新分布，但对于一个没有内部带电体的空腔导体，其内表面不会感应出电荷，故C错误。 故选B。 24．等离子球是一种采用高频高压电场技术的高级灯饰工艺品，其主体由高强度透明玻璃球壳构成，球内充有稀薄惰性气体，中央设有球状电极。通电后，在电极周围空间产生高频高压交变电场，球内稀薄气体受到高频电场的电离作用会产生辐射状的辉光。当站在大地上的人用手触碰球体表面时，电场分布发生改变形成跟随手移动的放电电弧，产生动态交互效果。关于通电后的等离子球下列说法正确的是（   ） A．用手触摸球时，球内的电场、电势分布不对称 B．用手触摸球时，不会有电流从手流过 C．球内空间离电极越远电势越低 D．球内电极产生的电场方向沿球半径向外 【答案】A 【详解】A．用手触摸球时，触摸处电势为零，球壳其他位置的电势不为零，所以球内的电场、电势分布不对称，故A正确； B．用手触摸球时，人体的电势为零，玻璃球壳的电势不为零，所以会有电流从手流过，故B错误； CD．电极周围空间产生的是交变电场，球内电极产生的电场方向周期性变化，不一定沿半径向外，球内各处的电势也是不断变化的，离电极越远电势不一定越低，故CD错误。 故选A。 25．枕形导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的左端中心轴线上。当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒中形成的电场是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】处于静电平衡状态的导体，内部合电场强度处处为零，因此感应电荷在导体内部产生的电场与带正电的点电荷在导体内部产生的电场等大反向；点电荷在导体棒内部产生的电场方向向右，且由于距离点电荷越近电场越强，其电场线是左侧密、右侧疏的，所以感应电荷在棒中形成的电场方向必须向左，且场强也是左边强、右边弱，电场线左侧密、右侧疏。 故选C。 二、填空题 26．如图所示，一金属球A放在距一带电量为-4.5×10-10C的点电荷0.3m处，求金属球达到静电平衡后，感应电荷在A球球心处产生的场强的大小是______，方向是______。 答案： 45N/C     方向向右 解析：点电荷q在A球球心处产生的场强的大小为 方向向左。根据静电平衡导体的特点可知，感应电荷在A球球心处产生的场强的大小是45N/C，方向是向右。 27．如图所示的A、B、C、D四组静电实验中，能使左边的验电器的金箔张开的是______组和______组（A、B两组实验中小球的手柄均为绝缘手柄，D组实验中虚线框表示金属网罩）。 A． B． C． D． 答案：   A     C 解析：AB．处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导体的外表面，故A能使验电器带电，B不能使验电器带电； C．将验电器与带电物体用导线连接，二者组成新的导体，导致电荷在新的导体表面重新分布，所以可以使验电器带电，故C能使验电器带电； D．由于静电屏蔽的作用，验电器不受外电场的影响，故金属箔是闭合的，D不能使验电器带电。 28．如图所示，在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上。若先将+Q移走，再把A、B分开，则A_____电，B_____电；若先将A、B分开，再移走+Q，则A_____电，B_____电。 答案： 不带     不带     带负     带正 解析：若先移走带正电的导体棒，此时导体A和B中的电荷又发生中和，不再带电，再把导体A和B分开，同样不再带电，所以此时A不带电，B不带电。 先把导体A和B分开，再移走带正电的导体棒，导体A和B由于感应起电带上异种电荷，所以此时A带负电，B带正电。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 9.7 静电的利用与防止 【新教材沪科版】 1、静电平衡状态下导体的特点 电场强度特点：导体内E处处为0，导体表面处E 必然垂直于该处的表面； 净余电荷分布特点：分布于导体的外表面，尖处密。 地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态 2、静电屏蔽有哪几种情况？有哪些应用？ 3、静电的应用：静电植绒、静电除尘、静电复印 4、静电危害的防止 模块二 知识精讲 情景导入 随着科学的发展和技术的进步，静电与人们的关系越来越密切。在生产和社会生活中，静电既有有利的一面，如静电植绒、静电除尘、静电复印等，也有需要防范的一面，如雷击等。 知识归纳 【知识点1 静电平衡】 1．静电感应现象：放在电场中的导体，其内部自由电荷在 作用下定向移动，而使导体两端出现 的现象。 2．静电平衡状态：导体中(包括表面)自由电子不再发生定向移动，我们就认为导体达到了 。 3．静电平衡产生原理：如下图所示，将金属导体放到外电场E0中，导体中自由电子受到外电场的电场力作用后向左移动，在右侧出现多余正电荷，导体两侧出现的正、负电荷在导体内部产生电场强度E′，该电场强度与外电场方向相反，这两个电场叠加后使原电场强度逐渐减弱，直至导体内部各点的合电场强度E＝0为止，此时F＝Eq＝0，导体内的自由电子不再发生定向移动。 4．静电平衡状态下导体的特点 (1)导体内部的场强处处 ； (2)导体表面处的场强方向与导体表面 ； (3)导体是一个等势体，导体表面是等势面； (4)导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的 。 (5)在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，凹陷的位置几乎无电荷。 注意：人与大地都是导体，在人触摸导体的过程中，带电体、人、大地组成一个新导体，地球往往是新导体的远端。 (6)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。 5．处于静电平衡的导体周围的电场分布情况 静电平衡的导体尖端电荷集中，电荷电场线密集。 6．三点理解 (1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移动。 (2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。 (3)导体达到静电平衡后内部电场强度处处为零是指外电场E与导体两端的感应电荷产生的附加电场E′的合电场强度为零，E′＝－E。 【例1】长为l的导体棒原来不带电并水平放置，现将一带电量为q的正点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当达到静电平衡后棒内中点处的场强为零，则棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于______，方向为水平向______。 【变式1-1】（25-26高一下·新疆伊犁·期末）（多选）如图所示，一个不带电的导体P正在向带正电的小球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，C、B是导体P左、右两端内的点，则下列说法正确的是（    ） A．导体P右端感应后带正电荷 B．导体P内的场强越来越大 C．静电平衡时，导体中B、C两点的电场强度都为零 D．静电平衡时，导体P内部有的点电场强度为零、有的点电场强度不为零 【变式1-2】如图所示，A、B是两个架在绝缘支座上的金属球，都不带电，中间用 导线连接，现用一带正电的小球C靠近B，用手摸一下B球，再撤去导线， 然后移走C球，则A、B带电情况是（ ） A B + C A．A球带正电，B球带负电　　 B．A球带正电，B球不带电 C．A球不带电，B球带负电 D．以上说法都不正确 【变式1-3】（25-26高二下·浙江温州·期末）如图所示，将一锥形导体放入电荷量为的负点电荷电场中，导体内有、两点，点到电荷的距离为，下列说法正确的是（     ） A．锥形导体右端带负电 B．点电场强度比点大 C．导体表面的感应电荷在点产生的电场强度大小为 D．图中所示两条实线1和2来表示锥形导体周围的电场线肯定是错误的 【知识点2 尖端放电】 1．导体尖端的 使附近的空气电离，电离后的 离子与尖端的电荷 ，这相当于导体从尖端 电荷。这种现象叫作 。 2．规律方法： (1)制作避雷针。原理：当带电的雷雨云接近建筑物时，由于静电感应，金属棒出现与云层相反的电荷。通过尖端放电，使得空气中的带电粒子与空气中的异号电荷中和，避免建筑物遭受雷击。 (2)一般的电子打火装置、避雷针、工业烟囱除尘的装置利用的都是尖端放电的原理。 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2】口罩中使用的熔喷布经驻极处理后，对空气的过滤增加静电吸附功能。驻极处理装置如图所示，针状电极与平板电极分别接高压直流电源的正、负极，针尖附近的空气被电离后，带电粒子在电场力作用下运动，熔喷布捕获带电粒子带上静电，平板电极表面为等势面，熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．熔喷布上表面因捕获带电粒子将带负电 B．针状电极上，针尖附近的电场较弱 C．沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，其加速度逐渐减小 D．沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，其加速度逐渐增大 【变式2-1】（25-26高一下·辽宁抚顺·期末）雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，电场的等差等势面a、b、c、d分布情况如图所示，在等势面中有A、B、C三点。下列说法中正确的是（　　） A．避雷针尖端感应出负电荷 B．A点的电场强度比B点小 C．a、b、c、d等势面中a的电势最高 D．有一带负电的雨滴从乌云中下落，电势能增加 【变式2-2】（25-26高一下·陕西安康·期末）（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2-3】（多选）如图所示，在左边的绝缘支架上插上顶针（其顶端是尖的），在顶针上装上金属风针，若给风针附近的圆形金属板接上正高压极，风针接负高压极，风针尖端放电会使其旋转起来，下列说法中正确的是（　　） A．风针尖端附近的电场线分布较密 B．风针附近的空气在强电场下发生电离 C．空气中的阳离子会向风针的尖端运动 D．交换金属板与风针所带电荷电性，风针的尖端会有正电荷射出 【知识点3 静电屏蔽】 1.工具：导体壳或者金属网 2.实质：空腔内，外电场与感应电荷的电场相互抵消。 3.定义： 静电平衡时，空腔导体内表面没有电荷，导体壳内空腔里的电场强度处处为 。外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响，叫作 。 4.应用 电学仪器和电子设备外面套有 罩 通信电缆版面包一层铅皮 高压带电作业人员穿 网衣 通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号 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。 5．导体内部不受外部电场的影响的情况 现象：如图1甲，由于静电感应，验电器箔片张开。如图1乙，将验电器放入导体网罩内部后验电器箔片不张开，即外部电场影响不到导体内部。 6．接地导体壳内部电场对壳外空间无影响情况 现象：如图2甲导体壳没有接地时，处于内部电场中，达到静电平衡，导体壳内外表面出现等量异种电荷，壳内外表面之间场强处处为零，壳外场强不为零。 导体壳接地后，如图2乙所示，导体壳外的正电荷被大地负电荷中和，正电荷出现在地球的另一端无穷远处，导体壳内外表面之间及导体外部场强处处为零，导体外部空间不受内部电场影响。特别提示：绝缘球壳中没有自由电荷，当放入外电场时，不会发生静电感应现象，壳内场强也不会为零，即不能起到屏蔽外电场的作用。 【例3】（多选）如图所示，用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带电金属球靠近金属网，则下列说法正确的是（ ） A．箔片张开 B．箔片不张开 C．金属球带电电荷足够大时才会张开 D．金属网罩内部电场强度为零 【变式3-1】（25-26高一下·广西桂林·期末）野外高压输电线路。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”，这两条导线的作用是（     ） A．静电除尘 B．静电屏蔽 C．静电吸附 D．尖端放电 【变式3-2】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 【变式3-3】（25-26高一下·海南省直辖县级单位·期末）（多选）如图，为放入静电场中的空腔导体。对图中、、、四点，、在导体外，在空腔内，在导体壳壁中，下列说法正确的是（　　） A．点的电场强度比点大 B．点的电场强度比点小 C．点的电场强度比点大 D．、两点的电场强度均为0 【知识点4 静电除尘】 设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来。 【例4】如图所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连．开始，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出．当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到，不再有烟从玻璃管中冒出来了．过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘． 请思考一下：这是什么原因？ 【变式4-1】（25-26高一下·河北邯郸·期末）在实际生活中静电现象非常常见，静电现象有利有弊，有时可以利用静电现象，有时需要防止静电带来的危害。下列四种实例中不同于其他三种的是（     ） A．图甲为静电除尘器的内部原理图 B．图乙为加油员在加油前用手触摸静电释放器 C．图丙中优质话筒线外面包裹金属网 D．图丁中高压输电线上方的两根导线接地 【变式4-2】以煤作燃料的工厂、电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉，不仅浪费燃料，而且严重地污染环境，利用静电除尘可以消除烟气中的煤粉。如图为静电除尘的原理示意图，除尘器由金属管A和悬挂在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电源的两极，它们之间有很强的电场，空气中的气体分子被强电场电离成为电子和正离子。正离子被吸引到B上，得到电子，又成为分子。电子在向正极运动的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极上，最后在重力作用下，落入下面的漏斗中。有关这一物理情境下列说法正确的是（　　） A．空气分子在距离金属丝B越近的地方越容易被电离 B．带上负电的煤粉在向A运动的过程中做匀变速运动 C．带上负电的煤粉在向A运动的过程中其运动轨迹为抛物线 D．带上负电的煤粉在向A运动的过程中其电势能增大 【变式4-3】（25-26高一下·山东日照·期末）在科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：如图，一个没有底的透明空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块金属片，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，很快就看见整个塑料瓶里烟雾缭绕。摇动起电机后，塑料瓶内清澈透明。已知锯条接起电机的负极，金属片接起电机的正极。摇动起电机时（　　） A．金属片附近的电场强度最大 B．烟尘会吸附到锯条上 C．烟尘会吸附到塑料瓶内壁上 D．空气被电离后形成的自由电子吸附到烟尘上 【知识点5 静电喷雾与静电复印】 1．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。 2．静电复印：复印机的核心部件是有机光导体鼓，在没有光照时它是绝缘体，受到光照时变成导体。复印机复印的工作过程：充电、曝光、显影、转印、放电。 【例5】静电喷漆技术具有效率高、质量好等优点,其装置示意图如图所示,A、B为两块水平放置的平行金属板,间距d=1.0 m,两板间有方向竖直向上、电场强度大小E=1.0×103 N/C的匀强电场,在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v0=1.0 m/s、质量均为m=5.0×10-14 kg、电荷量均为q=2.0×10-15 C的带负电的油漆微粒,不计微粒所受空气阻力及微粒间的相互作用,油漆微粒最后都落在金属板B上,重力加速度g=10 m/s2。下列说法中错误的是(　　)。 A.沿水平方向喷出的微粒运动到B板所需时间为0.2 s B.沿不同方向喷出的微粒,从喷出至到达B板,电场力做功为2.0×10-12 J C.若其他条件均不变,d增大为原来的2倍,喷涂面积增大为原来的2倍 D.若其他条件均不变,E增大为原来的2倍,喷涂面积减小为原来的 【变式5-1】（25-26高三下·福建福州·阶段检测）（多选）如图所示为静电植绒技术植绒流程示意图，需要植绒的布在滚轮的带动下匀速向右运动，将绒毛放在带负电荷的容器中，使绒毛带负电，容器与带电极板之间加恒定的电压，绒毛成垂直状加速飞到需要植绒的布表面上，假设每根绒毛规格相同，下列判断正确的是（　　 ） A．绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中，电势能增大 B．若只增大滚轮的转速，植绒会越疏 C．若增大容器与带电极板之间的距离，植绒效果会更好 D．绒毛的带电量越多，到达布的表面时速率越大 【变式5-2】（多选）关于静电的防止与利用，下列说法正确的是（     ） A．甲图中的静电喷漆主要利用同种电荷相互排斥的原理 B．乙图中的燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理 C．丙图中加油站的静电释放器利用了静电屏蔽的原理 D．丁图中超高压带电作业的电工穿金属衣是利用了静电屏蔽的原理 【变式5-3】关于生活中的静电防止和利用，下列说法正确的是（　　） A．静电复印是利用正负电荷之间相互吸引的原理制成的，属于静电的利用 B．夏天下雨时一般会有雷电，低矮的建筑没有安装避雷针一定被雷电击毁 C．常见的静电防止有静电除尘、静电喷涂、静电植绒等 D．飞机起落架的轮胎必须用绝缘橡胶制成避免造成危害，属于防止静电积聚 【知识点6 静电危害的防止】 【例6】生活、科技上处处存在静电现象,有些是静电的应用,有些是要防止静电;下列关于静电防止与应用的说法正确的是 (　　) A.印刷厂应保持空气干燥,避免静电积累带来的潜在危害 B.静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关 C.在地毯中夹杂0.05～0.07 mm的不锈钢丝导电纤维,是防止静电危害 D.小汽车的顶部露出一根小金属杆类似避雷针,是防止静电危害 【变式6-1】（多选）在下列措施中，能将产生的静电导走的是（ ） A.飞机轮子上撘底线 B.印染车间保持湿度 C.汽车露在外面的小天线 D.电工钳柄上装有绝缘手套 【变式6-2】为了防止静电危害．下列措施不正确的是（     ） A．油罐车上拖一条与地面接触的铁链 B．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎 C．在地毯中夹杂不锈钢纤维 D．尽可能保持印染厂空气干燥 【变式6-3】（多选）在下列各种措施中，目的是防止静电作用的是（　　） A．电视机后盖上开有许多小孔 B．在高大的建筑物顶端装上避雷针 C．静电喷涂 D．油罐车后拖一根铁链 模块三 课后作业 一、选择题 1．如图是网络上售卖的一款避雷针原理演示器，上下金属板绝缘固定，尖端电极和球形电极与下金属板连接，给上下金属板接感应圈并逐渐升高电压，当电压升高到一定数值时，可看到放电现象．则 （     ） A．尖端电极容易放电 B．球形电极容易放电 C．两种电极一样容易放电 D．无法确定 2．以下关于静电现象说法错误的是（     ） A．用丝绸摩擦玻璃棒后丝绸将得到电子带上负电 B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C．接触带有精密电子元件的电路板时，最好先用手接触一下金属水管或其它接地金属 D．考场外头走廊上安装的考场无线信号屏蔽器是利用了静电屏蔽原理 3．如图四种仪器中，对电现象的利用，其原理不同于其它三种的是（　　） A．静电除尘器 B．静电复印机 C．电蚊拍 D．静电植绒仪 4．（25-26高一下·江苏扬州·期末）关于下列四个现象，说法正确的有（     ） A．甲图中，该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷 B．乙图中，超高压作业的电力工人要穿绝缘材料做成的工作服 C．丙图中，在燃气灶中安装电子点火器，是利用了摩擦起电的原理 D．丁图中，在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，是为了导走汽车的静电 5．（多选）关于静电现象，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，“静电章鱼”实验的两只“章鱼”带同种电荷 B．图乙中，武当山金殿安装避雷设施后，“雷火炼殿”现象更明显了 C．图丙中，优质话筒线外面包裹着的金属外衣增强了导线的导电能力 D．图丁中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在板状的收集器A上 6．（25-26高一下·浙江温州·期末）（多选）下列说法正确的是（     ） A．图甲中，油罐车车尾铁链用于吸附灰尘，防止灰尘进入油罐 B．图乙中，静电除尘中，尘埃带电后因同种电荷相互排斥而被吸附 C．图丙中，雷雨天气待在金属外壳的汽车内比待在木屋里更安全 D．图丁中，高压设备导体的表面尽量光滑，是为了避免尖端放电 7．请用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. 小鸟停在单条高压输电线上会被电死 D. 打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险 8．（25-26高一下·江苏南京·期末）关于下列四个现象，说法正确的有（     ） A．甲图中，该女生和带电的金属球带有异种性质的电荷 B．乙图中，超高压作业的电力工人要穿绝缘材料做成的工作服 C．丙图中用带电的PVC管去靠近不带电静止的空易拉罐，由于静电感应，易拉罐将远离PVC管 D．丁图中，在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，是为了导走人体的静电 9．（多选）滚筒式静电分选器由料斗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，C与G分别接于直流高压电源的正、负极，并令C接地，如图所示，电源电压很高，足以使放电针G附近的空气发生电离并产生大量离子。现在导电性能不同的两种物质粉粒a、b混合物从料斗A下落，沿导板B到达转动的滚筒C上，粉粒a具有良好的导电性，粉粒b具有良好的绝缘性，下列说法正确的是（ ） A．粉粒a落入料槽F，粉粒b落入料槽E B．粉粒b落入斜槽F，粉粒a落入料槽E C．若滚筒C不接地而放电针G接地，实际工作中，这是不允许的 D．若滚筒C不接地而放电针G接地，实际工作中，这是允许的 10．（多选）有关静电的以下说法中正确的是（　　） A．电工在带电维修高压电线时，穿金属衣比穿绝缘衣安全 B．避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地 C．高压输电导线表面要很光滑，以避免因尖端放电而损失电能 D．油罐车尾装一条拖地铁链，有利于消除静电 11．（25-26高一下·甘肃临夏·期末）针对下列四幅图的表述，说法正确的是（     ） A．如图甲所示，库仑用扭秤实验验证了库仑定律，运用了放大法 B．如图乙所示，尺子吸引轻小纸片是因为小纸片带电 C．如图丙所示，工人进行超高压带电作业，所穿戴的工作服是通过绝缘防护来避免触电的 D．如图丁所示，飞机机翼上有多条“尖针”装置，“尖针”通过静电屏蔽对飞机起保护作用 12．如图所示，在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近不接触，且未发生放电现象时，下列说法中正确的是（ ） A．B端的感应电荷越来越多 B．导体内部场强越来越大 C．导体的感应电荷在M点产生的场强小于在N点产生的场强 D．导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等 13．（多选）如图为静电除尘器除尘机原理示意图，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(　　) 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 14．（25-26高一下·安徽亳州·期末）飞机起落架的轮胎必须用导电橡胶制成，这是一种静电防止，下列不属于静电防止的是（     ） A．静电复印、静电除尘、静电喷涂 B．油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带 C．高大建筑物顶端装上避雷针 D．在加油站给车加油前，手触摸一下静电释放器 15．生产、生活中静电危害无处不在，以下不属于静电危害的是（　　） A．纸张印刷时摩擦带电，会使纸张吸附在一起 B．印染厂的染织物上带静电，会吸附空气中的尘埃 C．带电尘埃在静电力作用下，到达电极而被收集起来 D．制药厂里，制药生产中静电吸附尘埃影响药品纯度 16．如图所示，某些中国古代建筑安装了既有装饰作用，又有避雷作用的塔刹构件，其避雷作用的物理原理是（     ） A．尖端放电 B．接触起电 C．静电吸附 D．静电屏蔽 17．如图所示，一带正电金属导体，a为导体表面上的点，b、c为导体内部的点，取无穷远处电势为零。关于a、b、c三点的电场强度Ea、Eb、Ec，电势、、的大小关系正确的是（     ） A．Ea＝Eb＝Ec＝0 B．Ea＞Eb＝Ec＝0 C．＜＝＝0 D．＝＝＝0 18．高大的建筑物上安装避雷针，阴雨天气时可避免雷击，从而达到保护建筑物的目的。如图所示，虚线是某次避雷针即将放电时，带负电的云层和避雷针之间三个等势面的分布示意图；实线是空气中某个带电粒子由M点到N点的运动轨迹，不计该带电粒子的重力，则下列说法正确的是（    ） A．云层靠近避雷针时，针尖感应出负电荷 B．带电粒子越靠近避雷针尖端，其加速度越小 C．带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 D．带电粒子带正电 19．一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是(　　) A．A点的电场强度比B点的大 B．小球表面的电势比容器内表面的低 C．B点的电场强度方向与该处内表面垂直 D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同 20．如图所示，飞机机翼末端边缘有一条条像针一样的装置，此装置的作用是（     ） A．释放飞机表面的静电 B．保护飞行员，起到静电屏蔽作用 C．加强电磁通信信号，起到天线的作用 D．防止闪电击中飞机，起到避雷针的作用 21．以下关于静电现象的说法中不正确的是（　　） A．油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带，作用是导走运输过程中油和油罐摩擦产生的静电 B．静电喷漆时金属件与油漆雾滴带相同电荷，在静电引力作用下喷涂更均匀 C．电工高空高压作业时，其工作服内编织金属丝的目的是保护工人 D．雷电天气时，云层所带的电荷量大小一定是元电荷的整数倍 22．如图所示，绝缘金属球壳的空腔M内、外各有一小球Q和N，下列说法不正确的是（　　） A．若Q、M不带电，M不接地，则N带电时，Q上无感应电荷 B．若Q、M不带电，M接地，则N带电时，Q上无感应电荷 C．若M、N不带电，M不接地，则Q带电时，N上无感应电荷 D．若M、N不带电，M接地，则Q带电时，N上无感应电荷 23．如图，志愿者站在金属笼内的特斯拉线圈上，线圈通电后能产生上百万伏的高频电压，形成人工闪电效果，然而志愿者却安然无恙。则笼子（　　） A．外表面电荷均匀分布 B．内部任意两点电势相等 C．内外表面由于静电感应而带上异种电荷 D．内部各处电场强度均很大 24．等离子球是一种采用高频高压电场技术的高级灯饰工艺品，其主体由高强度透明玻璃球壳构成，球内充有稀薄惰性气体，中央设有球状电极。通电后，在电极周围空间产生高频高压交变电场，球内稀薄气体受到高频电场的电离作用会产生辐射状的辉光。当站在大地上的人用手触碰球体表面时，电场分布发生改变形成跟随手移动的放电电弧，产生动态交互效果。关于通电后的等离子球下列说法正确的是（   ） A．用手触摸球时，球内的电场、电势分布不对称 B．用手触摸球时，不会有电流从手流过 C．球内空间离电极越远电势越低 D．球内电极产生的电场方向沿球半径向外 25．枕形导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的左端中心轴线上。当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒中形成的电场是（     ） A． B． C． D． 二、填空题 26．如图所示，一金属球A放在距一带电量为-4.5×10-10C的点电荷0.3m处，求金属球达到静电平衡后，感应电荷在A球球心处产生的场强的大小是______，方向是______。 27．如图所示的A、B、C、D四组静电实验中，能使左边的验电器的金箔张开的是______组和______组（A、B两组实验中小球的手柄均为绝缘手柄，D组实验中虚线框表示金属网罩）。 A． B． C． D． 28．如图所示，在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上。若先将+Q移走，再把A、B分开，则A_____电，B_____电；若先将A、B分开，再移走+Q，则A_____电，B_____电。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $