静电应用技术基础知识(2021)

2021—2022人教（2019）物理必修第三册第9章静电场及其应用含答案人教2019必修第三册第9章静电场及其应用一、选择题。

1、如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B，则下列结论正确的是()A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且Q B>Q AB．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且Q B＝Q AC．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且Q B>Q AD．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而Q A、Q B的值与所切的位置有关2、（双选）如图所示，可视为点电荷的小物体A、B分别带负电和正电，B固定，其正下方的A静止在绝缘斜面上，则A受力个数可能为()A．2 B．3 C．4 D．53、（双选）把质量为m的正点电荷q，在电场中从静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下述正确的是()A．点电荷运动轨迹必与电场线重合B．点电荷的速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致C ．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致D ．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致4、下列说法正确的是( )A.处于静电平衡的导体,由于导体内的电场强度为零,所以导体内的电势也为零B.处于外电场中的静电平衡的导体,由于附加电场的出现,导体内的原电场变为零C.处于外电场中的静电平衡的导体,由于附加电场和原电场相互抵消,导体内的电场变为零,但导体表面的电场不为零,且与表面垂直D.处于静电平衡的导体,导体表面的电势一定与导体内部的电势不相等5、（多选）为了防止静电危害，下列措施正确的是( )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6、（双选）两个完全相同的金属小球，带电荷量之比为17，相距为r ，两球相互接触后再放回原来位置，则它们的库仑力可能为原来的( ) A.47 B.37 C.97 D.1677、（双选）关于静电力和电场强度，下列说法正确的是( )A ．电场强度的方向总是跟静电力的方向一致B ．电场强度的大小总是跟静电力的大小成正比C ．正电荷受到的静电力的方向跟电场强度的方向一致D ．同一个点电荷在某点受到的静电力越大，该点的电场强度就越大8、图中接地金属球A 的半径为R,球外点电荷的电荷量为Q,到球心的距离为r 。

静电应用技术与危害防护一、关于静电物质都是由分子组成，分子是由原子组成，原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成。

当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电，而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。

若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电。

所以在很多运动的物体在与其它物体接触与分离的过程(如摩擦)就会带上静电。

固体、液体和气体多会带上静电。

如在干燥的季节人体就很容易带上很高的静电而遭受静电电击。

二、静电的应用技术利用静电感应、高压静电场的气体放电等效应和原理，实现多种加工工艺和加工设备。

在电力、机械、轻工、纺织、航空航天以及高技术领域有着广泛的应用。

(一)静电除尘静电除尘是利用静电场的作用,使气体中悬浮的尘粒带电而被吸附，并将尘粒从烟气中分离出来而将其去除。

这是静电应用的主要方面，可用于各种工厂的烟气除尘。

(二)静电喷涂静电喷漆是在高压静电场作用下，使从喷枪喷出来的漆雾带上电荷，这种带电的漆雾，向带异号电荷的工件表面吸附，沉积成均匀的涂膜。

静电喷涂的漆液利用率甚高，可达80～90%。

主要用于汽车、机械、家用电器等行业。

(三)静电喷洒喷洒农药的静电喷雾机和静电喷粉机均装设静电喷头,利用数百到数千伏的高压直流电源通电到喷头,使药液或药粉颗粒带电，而防治目标则由静电感应而引发出相反极性的电荷，从而使药液或药粉颗粒在静电场作用下奔向防治目标。

利用静电作用能显著提高命中率，减少药剂损失和对环境的污染，并可将药剂喷洒到目标的背面以增强防治效果。

(四)静电纺纱在纺纱过程中利用静电场对纤维的作用力，使纤维得到伸直、排列和凝聚，并在自由端须条加拈时起到平衡的作用，使纺纱能连续进行。

是属于自由端纺纱范畴的一种新型纺纱技术。

(五)静电植绒利用静电场作用力使绒毛极化并沿电场方向排列，同时被吸着在涂有粘合剂的基底上成为绒毛制品。

其装置由两个平行板电极构成。

其中下电极接地，并在其上放置基底材料和短纤维;上电极板施加高压直流电，两电极间形成强电场。

静电场的作用与应用静电场是指带电物体周围由于电荷而形成的空间。

静电场具有许多重要的作用与应用，涉及到科学、工程和日常生活中的各个领域。

本文将从理论与实际应用两方面来探讨静电场的作用与应用。

一、理论层面1. 静电力静电场的作用主要体现在静电力的作用下。

静电力是由于电荷间的相互作用而产生的力。

根据库仑定律，静电力与电荷的大小和距离的平方成正比，可通过以下公式计算：F = k * (|q1| * |q2|) / r^2其中F为静电力，k为电力常数，q1和q2为电荷量，r为它们之间的距离。

2. 电场强度电场强度是静电场的一个重要参数，表示单位正电荷所受到的力的大小。

在某一点的电场强度E可通过以下公式计算：E =F / q0其中F为该点所受的静电力，q0为单位正电荷的电荷量。

3. 高斯定律高斯定律是描述静电场的一个基本定律，它指出，通过任何一个封闭曲面的电通量等于该曲面内的电荷总量除以真空介电常数。

Φ = Q / ε0其中Φ为电通量，Q为封闭曲面内的电荷总量，ε0为真空介电常数。

二、实际应用1. 静电喷涂静电喷涂是一种利用静电力将涂料颗粒带电后喷涂到物体表面的方法。

通过使喷涂枪带有负电荷，喷涂的涂料颗粒也带上负电荷，从而实现吸附于正电荷的物体表面。

这种方法可以提高涂料的利用率，减少喷涂过程中产生的废料和环境污染。

2. 静电除尘静电除尘是一种利用静电力去除空气中悬浮颗粒物的方法。

通过使带有正电荷的电极和带有负电荷的收集板之间形成静电场，悬浮于空气中的颗粒物带上了电荷后被吸附在收集板上，达到除尘的效果。

这种方法被广泛应用于工业生产中的粉尘净化和空气净化领域。

3. 静电除湿静电除湿是一种利用静电场去除湿气的方法。

通过在湿气流经的管道中设置带有负电荷的静电采集电极，湿气中的水分子带上负电荷后被电极吸附，从而实现除湿的效果。

这种方法常用于一些对湿度要求较高的工作场所，如实验室和电子设备生产车间。

4. 静电测量静电场的分布与电荷分布有密切关系，通过静电测量可以了解物体表面的电荷状态和电势分布。

知识点静电现象总结静电产生的原因主要有以下几种：1、摩擦产生静电：当两种不同材料相互摩擦时，会因为摩擦而带上正负电荷，如玻璃棒与丝绸布摩擦后，玻璃棒带正电，丝绸布带负电。

2、电离产生静电：在一定条件下，气体分子或原子会因为能量的作用而脱离电子，使气体带电，形成静电现象。

例如，雷暴时产生的闪电。

3、感应产生静电：当一个带电体靠近另一个带电体时，它们之间会发生电荷的重新排列，从而使其中一个带电体带上与另一个相反的电荷。

静电现象具有以下几个特点：1、相互作用力：带电体之间会产生吸引或排斥的相互作用力，这是静电现象的基本特点。

2、电场效应：带电体周围形成一个电场，具有一定的方向和大小。

3、放电现象：当带电体与地面或另一带电体接触时，会发生放电现象，即静电荷的交换。

4、电力效应：静电荷对电荷的传导和分离起着重要作用，如静电粉尘收集器、橡胶擦等。

静电现象有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1、静电除尘：利用静电原理去除工业生产中的粉尘和颗粒污染物，例如静电粉尘收集器、静电除尘装置等。

2、静电喷涂：利用静电喷涂技术进行表面涂装，可以提高涂层的附着力和均匀性，减少喷漆的损耗。

3、静电除湿：利用静电原理去除空气中的水汽，例如静电除湿器、静电降水装置等。

4、静电印刷：利用静电技术实现对印刷纸张的吸附和传递，提高印刷效率和质量。

5、静电消毒：利用静电作用去除细菌、病毒、真菌等微生物，例如静电空气净化器、静电消毒设备等。

6、静电传感：利用静电技术进行传感测量和控制，例如静电传感器、静电开关等。

静电现象还存在一些危害和问题，主要表现为以下几个方面：1、静电火灾：在化工、石化、油田等工业领域，静电火灾是一种常见的事故，静电原因通常包括静电积累和静电放电。

2、静电干扰：在电子设备制造、航空航天等领域，静电会对电子设备和系统造成干扰和故障，影响设备的正常运行。

3、静电安全：在石油、天然气、化工等领域的生产过程中，静电可能对人员安全和设备安全造成威胁，需要采取相应的防护措施。

专题8 静电场及其应用1. （2021高考新课程湖北卷）关于电场，下列说法正确的是（）A.电场是物质存在的一种形式B.电场力一定对正电荷做正功C.电场线是实际存在的线，反映电场强度的大小和方向D.静电场的电场线总是与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面【参考答案】AD【解题思路】电场是物质存在的一种形式，电场力可以对正电荷做负功，选项A正确B错误；电场线是为了形象化描述电场而画出的线，反映电场强度的大小和方向，不是实际存在的线，静电场的电场线总是与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面，选项C错误D正确。

2.．（2021高考新课程I卷山东卷）如图甲所示，边长为a的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为q +的点电荷；在22x a≤<区间，x轴上电势ϕ的变化曲线如图乙所示。

现将一电荷量为Q-的点电荷P置于正方形的中心O点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。

若将P沿x轴向右略微移动后，由静止释放，以下判断正确的是（）A．212Q q+=，释放后P将向右运动B．212Q q=，释放后P将向左运动C．2214Q q=，释放后P将向右运动D．221Q q+=，释放后P将向左运动【参考答案】C【名师解析】边长为a 的正方形顶点上点电荷距离原点O 距离为22a ，根据题述，每个点电荷所受库仑力的合力均为零，由平衡条件，k 222Qqa ⎛⎫ ⎪⎝⎭=2k 22q a cos45°+ k 222q a ，解得2214Q q +=。

若将P 沿x 轴向右略微移动后，由静止释放，由于所受电场力向右，所以释放后P 将向右运动，选项C 正确。

3. （2021高考新课程湖北卷）如图所示，一匀强电场E 大小未知、方向水平向右。

两根长度均为L 的绝缘轻绳分别将小球M 和N 悬挂在电场中，悬点均为O 。

两小球质量均为m 、带等量异号电荷，电荷量大小均为q （q>0）。

平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为θ=45°。

静电的应用知识点总结静电的应用知识点总结目前静电已经有多种应用，如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等.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.除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B 组成，A接到高压电源的正极，B接到高压电源的负极，它们之间有很强的电场，而且距B越近，场强越大.B附近的空气分子被强电场电离，成为电子和正离子.正离子被吸到B 上，得到电子，又成为分子.电子在向着正极A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A上，最后在重力的作用下落入下面的漏斗中.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，如回收水泥粉尘.设法使油漆微粒带电，油漆微粒在电场力的作用下向着作为电极的工件运动，并沉积在工件的外表，完成喷漆的工作.这就是静电喷涂.使绒毛带电，可以使绒毛植在涂有粘着剂的纺织物上，形成像刺绣似的纺织品.这就是静电植绒.静电复印可以迅速、方便地把图书、资料、文件复印下来.静电复印机的中心部件是一个可以旋转的接地的铝质圆柱体，外表镀一层半导体硒，叫做硒鼓.半导体硒有特殊的光电性质：没有光照射时是很好的绝缘体，能保持电荷;受到光的照射立即变成导体，将所带的电荷导走.复印每一页材料都要经过充电、曝光、显影、转印等几个步骤.这几个步骤是在硒鼓转动一周的过程中依次完成的.充电:由电源使硒鼓外表带正电荷.曝光:利用光学系统将原稿上的字迹的像成在硒鼓上.硒鼓上字迹的像，是没有光照射的地方，保持着正电荷.其他地方受到了光线的照射，正电荷被导走.这样，在硒鼓上留下了字迹的“静电潜像〞.这个像我们看不到，所以称为潜像.显影:带负电的墨粉被带正电的“静电潜像〞吸引，并吸附在“静电潜像〞上，显出墨粉组成的字迹.转印:带正电的转印电极使输纸机构送来的白纸带正电.带正电的白纸与硒鼓外表墨粉组成的字迹接触，将带负电的墨粉吸到白纸上.此后，吸附了墨粉的纸送入定影区，墨粉在高温下熔化，浸入纸中，形成牢固的字迹.硒鼓那么经过去除外表残留的墨粉和电荷，准备复印下一页材料.。