2021学年高中物理第2章静电场的应用第3节静电的利用与防护课件粤教版必修三.ppt

第二章第三节A组·基础达标1．以下不属于静电防范的有效措施是( )A．使用避雷针B．静电复印C．保持良好接地D．保持空气湿度【答案】B【解析】下雨天时云层带电打雷，往往在屋顶安装避雷针，可以导走静电，防止触电，故属于静电防范，A错误；复印机复印文件资料，就是利用静电将墨粉打在鼓上，属于静电的利用，不属于静电防范，B正确；保持良好的接地可以导走静电，防止触电，属于静电防范，C错误；保持空气湿度，防止静电产生，属于静电防范，D错误．2．下列说法正确的是( )A．打雷时，待在汽车里比待在木屋里要安全B．为了安全，避雷针的顶端应该设计成球形C．制作汽油桶的材料用塑料比用金属好D．超高压带电作业的工人穿包含金属丝制成的工作服时更危险【答案】A【解析】一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下，打雷时，待在汽车里更安全，A正确；避雷针是利用了静电的尖端效应制作的，故避雷针必须做成针状，不能做成球形，B错误；因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，C错误；电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的工作服，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业，D错误．3．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是( )A．导体内部没有电场B．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面C．导体内部没有电荷的运动D．以上说法均不正确【答案】D【解析】金属导体的内部电场强度处处为零，不是导体内部没有电场，故A错误；金属导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布，电荷分布在外表面上，内部没有净电荷，但是有正、负电荷，故B错误；在金属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，内部没有电荷的定向移动，但是电荷的无规则的运动是不停止的，故C错误；由以上分析可知，故D正确．4．一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为＋Q的点电荷放在盒左边附近，如图所示，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是( )A B C D【答案】C【解析】金属盒内部由于处于静电平衡状态，因此内部每点的合电场强度都为0，即金属盒内的每一点，感应电荷产生的电场的电场强度都与点电荷＋Q在那点产生的电场的电场强度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷＋Q的电场线重合，但方向相反．5．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【答案】A【解析】越尖的物体电荷的面密度越大，其附近的电场越强，越容易使空气电离，从而容易产生放电现象．A为尖头，当逐渐增加电压时，先放电，故A正确，B、C、D错误．6．疫情以来，每天需要戴口罩．口罩中间层的熔喷布是一种用绝缘材料做成的带有静电的超细纤维布，它能阻隔几微米的病毒，这种静电的阻隔作用属于( ) A．静电屏蔽B．尖端放电C．静电感应和静电屏蔽D．静电感应和静电吸附【答案】D【解析】由题意可知，熔喷布是一种用绝缘材料做成的带有静电的超细纤维布，所以当几微米的病毒靠近时，由于静电感应而带电，从而被熔喷布吸附，则可知，其原理为静电感应和静电吸附，D正确，A、B、C错误．7．如图所示，一块光滑铁板水平放置，在铁板上方高为h处有带电荷量为＋Q的点电荷，一个带电荷量为＋q的绝缘小球从铁板的左端以初速度v0向右运动，并一直沿着铁板表面到达铁板的右端，则在小球通过铁板的过程中( )A．先减速运动，后加速运动B．先加速运动，后减速运动C．先减速运动，后加速运动，再减速运动D．一直做匀速运动【答案】D【解析】铁板处于静电平衡状态，铁板表面附近的电场强度与铁板处处垂直，小球在水平方向上不受力，因此一直以速度v0做匀速运动，D正确．8．如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔正方体导体，空腔里面无电荷，达到静电平衡后，下列物理量中不等于零的是( )A．导体空腔内任意点的场强B．导体内(非空腔)任意点的场强C．导体外表面的电荷量D．导体空腔内表面的电荷量【答案】C【解析】静电平衡后导体内、空腔内任意点的场强为0；电荷分布在导体外表面，空腔内表面的电荷量为0．9．(2022年邯郸一中检测)口罩是人们抗击新冠病毒的一种有效防护物品．普通一次性口罩一般有三层，对病毒起阻隔作用的主要是中间层，该层为熔喷无纺布，其经过高压静电处理后能在较长时间内带有静电，堪称口罩的“心脏”．下列说法正确的是( ) A．熔喷无纺布的导电性强B．熔喷无纺布经静电处理后其纤维更加紧密C．熔喷无纺布能吸附带有病毒的粉尘D．潮湿的环境会增强口罩对病毒的隔离性能【答案】C【解析】口罩中间层的熔喷无纺布材料一般是聚丙烯，可以通过电晕放电使其带静电，其导电性差，A错误；熔喷无纺布带有静电，静电的排斥作用使其纤维扩散成网状孔洞，由于静电吸附作用，能吸附带电颗粒与病毒，B错误，C正确；在潮湿的环境下，口罩中间层熔喷无纺布上的静电容易失去，从而使口罩对病毒的隔离性能减弱，D错误．B组·能力提升10．如图所示，A为空心金属球，B为金属球，A、B原来不带电，将另一带正电荷的小球C从A球开口处放入A球中央，小球C不接触A球，然后用手接触一下A球，再用手接触一下B球，再移走C球，则( )A．A球带负电荷，B球带正电荷B．A球带负电荷，B球不带电C．A、B两球都带负电荷D．A、B两球都带正电荷【答案】B【解析】首先带正电荷的小球C从A球开口处放入A球中央．根据静电感应现象可知，A球内表面带负电荷，外表面带正电荷．用手接触A相当于把A接地，由大地传导过来的电子与A球外表面正电荷中和，使A球外表面不带电，A球外表面电势为零，此时A球对外起静电屏蔽作用，A球内的电场不影响外部．用手接触B时，无电荷移动，B球不带电．当带正电荷的C球从A球内移走后，A球内表面所带的负电荷移至外表面，所以此时A球带负电荷．由上述可知，选项B正确．11．(多选)如图所示的静电实验(虚线框为金属网)能使左边验电器的金属箔张开的是( )【答案】AC【解析】净电荷分布在导体的外表面，A正确，B错误；C中两个验电器接触，左侧验电器金属箔应张开，D中左边的验电器处于金属网中，由于静电屏蔽，金属箔不会张开，C 正确，D错误．12．如图所示，半径为R的硬橡胶圆环上带有均匀分布的负电荷，总电荷量为Q，若在圆环上切去一小段l(l远小于R)，已知静电力常量为k，求圆心O处的电场强度．【答案】场强大小为klQ2πR3方向从AB指向O【解析】AB段的电荷量q＝Q2πRl，则AB段在O点产生的电场强度E＝k qR2＝kQl2πR3，方向从O指向AB．因为闭合圆环上的电荷在圆心处的合场强为零．所以剩余部分圆环在O点产生的场强与AB段电荷的场强大小相等，方向相反．故E O＝klQ2πR3，方向从AB指向O．。

第三节静电的利用与防护基础过关练题组一静电喷涂1.(2021湖南常德期中)静电喷涂是利用高压静电场使带负电的涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法,其工作原理如图所示。

忽略运动中涂料微粒间的相互作用和微粒的重力。

下列说法中正确的是( )A.当静电喷涂机与被涂工件之间的距离增大时,运动中的涂料微粒所受电场力增大B.涂料微粒的运动轨迹仅由被涂工件与静电喷涂机之间所接的高压电源决定C.在静电喷涂机水平向左移动的过程中,有两个带有相同电荷量的微粒先后经过被固定的工件右侧P点(相对工件的距离不变)处,先经过的微粒在P点处时的电势能较大D.在涂料微粒向被涂工件运动的轨迹中,在直线轨迹上电势升高最快题组二静电除尘2.(2021安徽潜山二中月考)为了减少污染,工业废气需用静电除尘器除尘。

某除尘装置如图所示,其收尘极为金属圆筒,电晕极位于圆筒中心。

当两极接上高压电源时,电晕极附近会形成很强的电场使空气电离,废气中的尘埃吸附离子后在电场力的作用下向收尘极运动并沉积,以达到除尘目的。

假设尘埃向收尘极运动过程中所带电荷量不变,下列判断正确的是( )A.金属圆筒内存在匀强电场B.金属圆筒内越靠近收尘极电势越高C.带电尘埃向收尘极运动过程中电势能越来越大D.带电尘埃向收尘极运动过程中加速度越来越大题组三静电植绒3.(多选)如图,静电植绒时,真空中带负电的绒毛一旦与布匹上的黏合剂接触就粘贴在布匹上,则带负电绒毛落向布匹的过程中( )A.做匀速运动B.做加速运动C.电势能逐渐增大D.电势能逐渐减小题组四尖端放电4.(多选)当我们遇到雷雨天气时,一定要注意避防雷电。

下列说法正确的是( )A.不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头B.不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙,远离带电设备C.固定电话和移动电话均可正常使用D.在旷野中,可以在高大的树木和电线杆下避雨答案全解全析基础过关练1.D 当静电喷涂机与被涂工件之间的距离增大时,由于静电喷涂机与被涂工件之间电压恒定,距离增加,故场强减小,涂料微粒所受电场力减小,选项A错误;涂料微粒的运动轨迹与初速度和受力情况均有关,选项B错误;在静电喷涂机水平向左移动的过程中,静电喷涂机与被涂工件之间的场强逐渐增大,又因P点相对工件的距离不变,则工件与P点之间的电势差逐渐增大,因被涂工件接地,电势为0,则P点处电势小于0且逐渐降低,由于涂料微粒带负电,所以先经过P点的涂料微粒的电势能较小,选项C错误;在涂料微粒向被涂工件运动的轨迹中,沿直线的轨迹长度最小,结合公式U=Ed定性分析可知,在直线轨迹上电势升高最快,选项D正确。