2024-2025學(xué)年新教材高中物理第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用4靜電的防止與利用學(xué)案新人教版必修3

PAGE13-靜電的防止與利用新課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)業(yè)質(zhì)量目標(biāo)了解生產(chǎn)生活中關(guān)于靜電的利用與防護(hù)。合格性考試1.知道什么是靜電平衡狀態(tài),能說出靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體特點(diǎn)。2.知道導(dǎo)體上電荷的分布特征,了解尖端放電、靜電屏蔽現(xiàn)象及其成因。選擇性考試1.會(huì)依據(jù)靜電平衡條件求解感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)。2.視察演示試驗(yàn)并對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象分析,體會(huì)運(yùn)用所學(xué)學(xué)問進(jìn)行分析推理的方法。必備學(xué)問·自主學(xué)習(xí)一、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)和電荷分布如圖所示,當(dāng)一個(gè)帶電體靠近不帶電導(dǎo)體時(shí),由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受到靜電力的作用,將向著與電場(chǎng)相反的方向定向移動(dòng),從而使導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷,這就是前面學(xué)習(xí)的靜電感應(yīng)現(xiàn)象。(1)這種定向移動(dòng)是無休止的嗎?(2)電荷的移動(dòng)對(duì)導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)有影響嗎?提示:(1)不是。(2)有。1.靜電感應(yīng)現(xiàn)象:把導(dǎo)體放入電場(chǎng)中,導(dǎo)體內(nèi)部的自由電荷在靜電力作用下定向移動(dòng),從而使導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷的現(xiàn)象。2.靜電平衡狀態(tài):導(dǎo)體中(包括表面)自由電子不再發(fā)生定向移動(dòng),我們就認(rèn)為導(dǎo)體達(dá)到了靜電平衡狀態(tài)。3.靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn):(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度到處為零。(2)表面處的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零,方向跟導(dǎo)體表面垂直。4.導(dǎo)體上電荷的分布:(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部沒有凈剩電荷,電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。(2)在導(dǎo)體表面,越尖銳的位置,電荷的密度(單位面積上的電荷量)越大,凹陷的位置幾乎沒有電荷。二、尖端放電、靜電屏蔽和靜電吸附飛機(jī)在云層與云層之間飛行或起飛、著陸時(shí)都有可能遭受雷擊(如圖所示)。但是當(dāng)飛機(jī)遭受雷擊時(shí),電流可以從雷電云到達(dá)飛機(jī)頭部,縱向流過機(jī)身外殼,最終從機(jī)尾凌空打到地上或從其中一機(jī)翼打過另一機(jī)翼,橫向流過機(jī)身,但不管怎樣,閃電都只會(huì)沿著飛機(jī)外殼流過,而不會(huì)進(jìn)入機(jī)艙內(nèi)對(duì)乘客造成損害,你知道這是為什么嗎?提示:靜電屏蔽。1.空氣的電離:導(dǎo)體尖端電荷密度很大,旁邊的電場(chǎng)很強(qiáng),強(qiáng)電場(chǎng)作用下的帶電粒子猛烈運(yùn)動(dòng),使分子中的正負(fù)電荷分別的現(xiàn)象。2.尖端放電:與導(dǎo)體尖端異號(hào)的粒子,由于被吸引,而與尖端上電荷中和,相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷的現(xiàn)象。尖端放電的應(yīng)用與防止:(1)應(yīng)用:避雷針是利用尖端放電避開雷擊的一種設(shè)施。(2)防止:高壓設(shè)備中導(dǎo)體的表面盡量光滑會(huì)削減電能的損失。3.靜電屏蔽:金屬殼(網(wǎng))內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度保持為0,外電場(chǎng)對(duì)殼(網(wǎng))內(nèi)的儀器不會(huì)產(chǎn)生影響,金屬殼(網(wǎng))的作用叫作靜電屏蔽。靜電屏蔽的應(yīng)用:電學(xué)儀器外面有金屬殼、野外高壓線上方還有兩條導(dǎo)線與大地相連。4.靜電吸附:靜電雖然會(huì)有危害,但也可以利用。在電場(chǎng)中,帶電粒子受到靜電力的作用,向著電極運(yùn)動(dòng),最終會(huì)被吸附在電極上。這一原理在生產(chǎn)技術(shù)上被廣泛應(yīng)用。應(yīng)用實(shí)例:靜電除塵、靜電噴漆、靜電復(fù)印等。(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,表面處的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零,方向跟導(dǎo)體表面可能垂直,可能平行,也可能成隨意夾角。(×)(2)因?yàn)橥怆妶?chǎng)和全部感應(yīng)電荷的電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)部疊加的合電場(chǎng)強(qiáng)度為0,所以處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度到處為0。(√)(3)避雷針能避開建筑物被雷擊是因?yàn)樵茖又袔У碾姾杀槐芾揍樛ㄟ^導(dǎo)線導(dǎo)入大地。(×)(4)用金屬網(wǎng)把驗(yàn)電器罩起來,再使帶電金屬球靠近驗(yàn)電器,則驗(yàn)電器箔片能張開。(×)(5)飛機(jī)輪上裝有拖地線,油罐車后面拖條鐵鏈都是把靜電導(dǎo)入大地。(√)關(guān)鍵實(shí)力·合作學(xué)習(xí)學(xué)問點(diǎn)一靜電平衡的特點(diǎn)和應(yīng)用1.靜電平衡的實(shí)質(zhì):(1)在達(dá)到靜電平衡的過程中,外電場(chǎng)引起導(dǎo)體內(nèi)自由電荷的定向移動(dòng)使導(dǎo)體兩側(cè)出現(xiàn)感應(yīng)電荷,感應(yīng)電荷的電場(chǎng)和外電場(chǎng)方向相反,使合場(chǎng)強(qiáng)減小,隨著感應(yīng)電荷的接著增加,合場(chǎng)強(qiáng)漸漸減小,直至合場(chǎng)強(qiáng)為零,自由電荷的定向移動(dòng)停止。(2)靜電平衡的狀態(tài):導(dǎo)體內(nèi)部的合場(chǎng)強(qiáng)為零,即E合=0。2.靜電平衡狀態(tài)的特點(diǎn):(1)處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體的特點(diǎn)。①導(dǎo)體內(nèi)部某處感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E′與四周原電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E大小相等,方向相反,兩者相互抵消,導(dǎo)體內(nèi)部到處合場(chǎng)強(qiáng)E合為零,但導(dǎo)體表面的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零。②電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直,假如不垂直,該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)有沿表面的切向重量,會(huì)使導(dǎo)體表面電荷發(fā)生移動(dòng),與靜電平衡狀態(tài)沖突。(2)靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體的電荷分布特點(diǎn)。①凈電荷都分布在導(dǎo)體的外表面,導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷。②感應(yīng)電荷分布于導(dǎo)體兩端,電性相反,電荷量相等,遠(yuǎn)同近異,如圖甲所示。③凈電荷在導(dǎo)體表面分布不勻稱,導(dǎo)體表面尖銳處電荷分布密集,平滑處電荷分布稀疏,凹陷處幾乎沒有電荷,如圖乙所示。如圖所示,不帶電的金屬導(dǎo)體放到電場(chǎng)中,導(dǎo)體內(nèi)的自由電子將發(fā)生定向移動(dòng),使導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異號(hào)電荷。請(qǐng)思索下列問題:(1)自由電子定向移動(dòng)的緣由是什么?定向移動(dòng)的方向如何?(2)自由電子能否始終定向移動(dòng)?為什么?提示:(1)自由電子受外加電場(chǎng)的靜電力作用而移動(dòng),向著與電場(chǎng)相反的方向定向移動(dòng)。(2)不能。感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與外加電場(chǎng)反向,阻礙電子的定向移動(dòng),當(dāng)這兩個(gè)電場(chǎng)大小相等時(shí),電子的定向移動(dòng)終止。【典例】長(zhǎng)為l的導(dǎo)體棒原來不帶電,現(xiàn)將一帶電荷量為+q的點(diǎn)電荷放在距棒左端R處,如圖所示。當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后,棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)P處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小等于__________,方向?yàn)開___________。

【解析】導(dǎo)體棒在點(diǎn)電荷+q的電場(chǎng)中發(fā)生靜電感應(yīng),左端出現(xiàn)負(fù)電荷,右端出現(xiàn)正電荷,棒中隨意一點(diǎn)都受兩個(gè)電場(chǎng)的影響,即外電場(chǎng)(+q在該點(diǎn)形成的電場(chǎng)E0)和附加電場(chǎng)(棒上感應(yīng)電荷在該點(diǎn)形成的電場(chǎng)E′),達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)E′=-E0。題中所求的即為E′,E′=-E0=-=-,負(fù)號(hào)代表E′和E0方向相反,即方向向左。答案:向左求處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的方法(1)先求出外電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E外的大小和方向。(2)由于導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài),則滿意靜電平衡條件E合=0。(3)由E外+E感=0,求出感應(yīng)電場(chǎng)E感的大小和方向。(母題追問)在【典例】中,若把導(dǎo)體棒接地,則該導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷在中心P處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小等于()A.- B.+C.0 D.【解析】選D。靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零,是由于q和導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部疊加后形成的,因而導(dǎo)體棒上感應(yīng)電荷在中心處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與q在中心處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相同、方向相反,故感應(yīng)電荷在中心P處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為。故選D。【加固訓(xùn)練】1.一金屬球原來不帶電,現(xiàn)沿球的直徑的延長(zhǎng)線放置一勻稱帶電的細(xì)桿MN,如圖所示,金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb、Ec,三者相比()A.Ea最大B.Eb最大C.Ec最大D.Ea=Eb=Ec【解析】選C。處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)到處為零,故a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都為零。靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零是感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與外電場(chǎng)疊加的結(jié)果,所以感應(yīng)電荷在球內(nèi)某點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)與MN在這一點(diǎn)形成的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)等大反向。比較a、b、c三點(diǎn)感應(yīng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng),實(shí)質(zhì)上是比較帶電體MN在這三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。由于c點(diǎn)離MN最近,故MN在c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大,感應(yīng)電荷在c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)也最大,故正確答案為C項(xiàng)。2.(多選)如圖所示,A、B為兩個(gè)驗(yàn)電器,其中驗(yàn)電器A不帶電,驗(yàn)電器B的上面是一個(gè)幾乎封閉的金屬圓筒C,并且B的金屬箔片是張開的,現(xiàn)手持一個(gè)帶絕緣柄的金屬小球D,使D接觸C的內(nèi)壁,再移出與A的金屬小球接觸,無論操作多少次,都不能使A帶電,這個(gè)試驗(yàn)說明白()A.C不帶電 B.C的內(nèi)部不帶電C.C的內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)不為零 D.C的內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零【解析】選B、D。與金屬圓筒相連的驗(yàn)電器B的金屬箔片是張開的,說明C是帶電的,A錯(cuò)誤;手持一個(gè)帶絕緣柄的金屬小球D,使D接觸C的內(nèi)壁,再移出與A的金屬小球接觸,無論操作多少次,都不能使A帶電,說明白C達(dá)到靜電平衡狀態(tài),金屬圓筒C的內(nèi)部不帶電,內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度到處為零,B、D正確,C錯(cuò)誤。學(xué)問點(diǎn)二尖端放電和靜電屏蔽的應(yīng)用靜電屏蔽的兩種狀況類別導(dǎo)體外部電場(chǎng)不影響導(dǎo)體內(nèi)部接地導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)不影響導(dǎo)體外部圖示實(shí)現(xiàn)過程因場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與導(dǎo)體球殼表面上感應(yīng)電荷在空腔內(nèi)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,達(dá)到靜電平衡狀態(tài),起到屏蔽外電場(chǎng)的作用當(dāng)空腔外部接地時(shí),外表面的感應(yīng)電荷因接地將傳給地球,外部電場(chǎng)消逝,起到屏蔽內(nèi)電場(chǎng)的作用最終結(jié)論導(dǎo)體內(nèi)空腔不受外界電荷影響接地導(dǎo)體空腔外部不受內(nèi)部電荷影響本質(zhì)靜電感應(yīng)與靜電平衡,所以作靜電屏蔽的材料只能是導(dǎo)體,不能是絕緣體提示:金屬材料的物體才能作靜電屏蔽器,靜電屏蔽的原理是靜電平衡,只有金屬導(dǎo)體才能處于靜電平衡狀態(tài)。1.(1)電梯是什么材質(zhì)的,能否被看成是金屬容器?(2)王明剛搬了新家,可每次進(jìn)入電梯里手機(jī)總打不通,這是為什么?提示:(1)電梯是用不銹鋼板做成的,可以看成金屬容器。(2)電梯可以看成金屬容器,起到了屏蔽作用。2.在如圖所示的試驗(yàn)中,驗(yàn)電器的金屬箔片能張開嗎?為什么?提示:A中不會(huì)張開,金屬網(wǎng)可以屏蔽外電場(chǎng);B中會(huì)張開,因?yàn)榻饘倬W(wǎng)未接地,網(wǎng)內(nèi)的帶電體可以對(duì)外界產(chǎn)生影響;C中不會(huì)張開,因?yàn)榻饘倬W(wǎng)已接地,網(wǎng)內(nèi)的帶電體對(duì)網(wǎng)外無影響,網(wǎng)外的帶電體對(duì)網(wǎng)內(nèi)也無影響。【典例】將懸掛在細(xì)線上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬球殼C內(nèi)(不和球殼內(nèi)壁接觸),另有一個(gè)懸掛在細(xì)線上的帶負(fù)電的小球B向C靠近,如圖所示,則()A.A往左偏離豎直方向,B往右偏離豎直方向B.A的位置不變,B往右偏離豎直方向C.A往左偏離豎直方向,B的位置不變D.A和B的位置都不變【解析】選B。不接地的空腔導(dǎo)體可以屏蔽外界電場(chǎng),接地的空腔導(dǎo)體可以屏蔽內(nèi)部電場(chǎng),該題中帶正電的小球A放在不帶電的空心球殼C內(nèi),通過靜電感應(yīng),空心球外殼帶正電,內(nèi)壁帶負(fù)電。由于金屬空心球殼C的外殼和帶電小球B帶異種電荷,所以B受C球殼的吸引往右偏離豎直方向。而由于空心球殼C能屏蔽小球B所產(chǎn)生的外部電場(chǎng),使小球A不受外電場(chǎng)的作用,所以A的位置不變,故選項(xiàng)B正確。(2024·菏澤高二檢測(cè))如圖所示,A為空心金屬球,B為金屬球,A、B原來不帶電,將另一帶正電荷的小球C從A球開口處放入A球中心,不接觸A球,然后用手接觸一下A球,再用手接觸一下B球,再移走C球,則()A.A球帶負(fù)電荷,B球帶正電荷B.A球帶負(fù)電荷,B球不帶電C.A、B兩球都帶負(fù)電荷D.A、B兩球都帶正電荷【解析】選B。首先帶正電荷的小球C從A球開口處放入A球中心。依據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象可知,A球內(nèi)表面帶負(fù)電荷,外表面帶正電荷。用手接觸A相當(dāng)于把A接地,則A表面的正電荷被斥向大地,大地中的負(fù)電荷將被吸引到A,于是在A的內(nèi)部形成電場(chǎng),使A球外表面不帶電,此時(shí)A球?qū)ν馄痨o電屏蔽作用,A球內(nèi)的電場(chǎng)不影響外部。用手接觸B時(shí),無電荷移動(dòng),B球不帶電。當(dāng)帶正電荷的C球從A球內(nèi)移走后,A球內(nèi)表面所帶的負(fù)電荷移至外表面,所以此時(shí)A球帶負(fù)電荷。由上述可知,選項(xiàng)B正確?！炯庸逃?xùn)練】1.如圖所示,導(dǎo)體球A與導(dǎo)體球殼B同心,原來都不帶電,也不接地,設(shè)M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為EM和EN,下列說法中正確的是 ()A.若使A帶電,則EM≠0,EN=0B.若使B帶電,則EM≠0,EN≠0C.若使A,B兩球分別帶上等量異種電荷,則EM≠0,EN=0D.若使A球帶電,B球接地,則EM=0,EN=0【解析】選C。假如A帶電,則會(huì)感應(yīng)B內(nèi)部帶異種電荷,外部電性與A相同,那么EM≠0,EN≠0,故A錯(cuò)誤;假如B帶電,由于同種電荷的排斥,電荷只分布在外表面,E內(nèi)=0,即EM=0,EN≠0,B錯(cuò)誤;假如A、B帶等量異種電荷,A與B的靜電感應(yīng)使B外表面恰好無電荷量,則EM≠0,EN=0,故C正確;如使A球帶電,B球接地,是接地屏蔽,EM≠0,EN=0,D錯(cuò)誤。2.(多選)如圖所示,P是一個(gè)帶電體,N是一個(gè)不帶電的金屬空腔,在下列狀況中,放在絕緣板上的小紙屑(圖中S)不會(huì)被吸引的是()【解析】選A、D。小紙屑是絕緣體,當(dāng)處于電場(chǎng)中時(shí),雖不會(huì)像導(dǎo)體一樣出現(xiàn)電荷的定向移動(dòng),但內(nèi)部的極性分子也會(huì)在電場(chǎng)力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng),使異種電荷一端更靠近帶電體,因而也會(huì)受到帶電體的吸引力。A中由于靜電屏蔽,P的電場(chǎng)影響不到導(dǎo)體N的內(nèi)部,即N內(nèi)部無電場(chǎng),所以S不會(huì)被吸引,A正確;B中N沒有接地,P的電場(chǎng)會(huì)影響到N外部,即S處有電場(chǎng),S會(huì)被吸引,B錯(cuò)誤;C中P和S都處于導(dǎo)體N的外部,S處有電場(chǎng),會(huì)被吸引,C錯(cuò)誤;D中N被接地,內(nèi)部電場(chǎng)不影響導(dǎo)體外部,即S處無電場(chǎng),不會(huì)被吸引,D正確?！就卣估}】考查內(nèi)容:靜電平衡的綜合應(yīng)用【典例】(多選)如圖所示,水平放置的金屬板正上方有一固定的正點(diǎn)電荷Q,一表面絕緣的帶電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)且不影響Q的電場(chǎng)),從左端以初速度v0滑上金屬板,沿光滑的上表面對(duì)右運(yùn)動(dòng)到右端,在該運(yùn)動(dòng)過程中()A.小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.小球先做減速運(yùn)動(dòng),后做加速運(yùn)動(dòng)C.小球所受的電場(chǎng)力先增大后減小D.電場(chǎng)力對(duì)小球所做的功為零【解析】選A、C、D。水平放置的金屬板處于點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中而達(dá)到靜電平衡狀態(tài),其表面處電場(chǎng)線到處與表面垂直,故帶電小球(表面絕緣,電量不變)在金屬板表面運(yùn)動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力不做功,小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),E方向豎直向下,從左至右,先增大后減小,F庫先增大后減小,所以選項(xiàng)A、C、D正確。情境·模型·素養(yǎng)電業(yè)工人創(chuàng)建了具有世界先進(jìn)水平的超高壓帶電作業(yè)法。利用特別工作服,保持體內(nèi)處于平安狀態(tài)。探究:(1)超高壓輸電線四周存在強(qiáng)電場(chǎng),人靠近輸電線時(shí),人體會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生?(2)工人帶電作業(yè)時(shí)穿著由金屬絲和棉紗織成的均壓服,有什么作用?【解析】(1)人體靠近高壓輸電線四周的強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),由于靜電感應(yīng),人體內(nèi)的自由電荷重新分布,瞬時(shí)間負(fù)電荷向E的反方向運(yùn)動(dòng),形成了瞬時(shí)電流;(2)由金屬絲和棉紗織成的均壓服可以起到靜電屏蔽的作用,從而使人體處于靜電平衡狀態(tài)。答案:見解析在玻璃管中心軸上安裝一根直導(dǎo)線,玻璃管外繞有線圈,直導(dǎo)線的一端和線圈的一端分別跟感應(yīng)圈的兩放電柱相連,起先,感應(yīng)圈未接通電源,點(diǎn)燃蚊香,讓煙通過玻璃管冒出,當(dāng)感應(yīng)圈電源接通時(shí),玻璃管中的導(dǎo)線和管外線圈間就會(huì)加上高電壓,馬上可以看到,不再有煙從玻璃管中冒出來了。過一會(huì)兒還可以看到管壁吸附了一層煙塵。探究:請(qǐng)思索一下其中的緣由?！窘馕觥课孟愕臒熤泻锌隙ǖ奶碱w粒,當(dāng)玻璃管中的導(dǎo)線和管外線圈間加上高電壓后,玻璃管中的導(dǎo)線和管外線圈間的空氣被電離,碳顆粒吸附肯定的電子帶上負(fù)電荷,然后碳顆粒將向正極移動(dòng),所以可以看到,不再有煙從玻璃管中冒出來了。該方法與靜電除塵是相同的。答案:見解析課堂檢測(cè)·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.(2024·東營(yíng)高二檢測(cè))處于靜電平衡中的導(dǎo)體,內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度到處為零的緣由是()A.導(dǎo)體內(nèi)部無任何電場(chǎng)B.外電場(chǎng)不能進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部C.全部感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為零D.外電場(chǎng)和全部感應(yīng)電荷的電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)部疊加的結(jié)果為零【解析】選D。導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度到處為零是感應(yīng)電荷的電場(chǎng)與外電場(chǎng)疊加的結(jié)果,故D正確?！炯庸逃?xùn)練】(多選)如圖所示,在真空中把一絕緣導(dǎo)體向帶負(fù)電的小球P緩緩靠近(不相碰),下列說法中正確的是()A.M端的感應(yīng)電荷越來越多B.導(dǎo)體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)越來越大C.導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)D.導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)相等【解析】選A、C。離得越近,導(dǎo)體上的電子與負(fù)電荷排斥力越大,越會(huì)向左排斥,故N端帶負(fù)電荷越多,M端帶的正電荷也越多,故A正確;導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài),內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)到處為零,即感應(yīng)電荷的場(chǎng)強(qiáng)和帶電小球的場(chǎng)強(qiáng)等大、反向、共線,由于帶電小球在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大,故感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)也大,故C正確,B、D錯(cuò)誤。故選A、C。2.下列應(yīng)用和防護(hù)與尖端放電現(xiàn)象無關(guān)的是()A.一般高壓設(shè)備中導(dǎo)體的表面應(yīng)當(dāng)盡量光滑B.一般公路表面建立得很平滑C.夜間高壓線四周會(huì)出現(xiàn)一層綠色光暈D.一般高樓大廈頂部裝有避雷針【解析】選B。公路表面建立得很平滑與靜電無關(guān),A、C、D屬于尖端放電現(xiàn)象,故選B?！炯庸逃?xùn)練】為了防止靜電的危害,應(yīng)盡快把產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走,下面措施中不是防止靜電危害的是()A.油罐車后面裝一條拖地的鐵鏈B.電工鉗柄上套有絕緣膠套C.飛機(jī)輪上裝搭地線D.紡織車間中保持適當(dāng)?shù)臐穸取窘馕觥窟xB。油罐車在運(yùn)輸過程中,不斷地相互摩擦,從而產(chǎn)生大量的靜電,通過后面裝一條拖地的鐵鏈,剛好導(dǎo)走,這是防止靜電危害,A不符合;電工鉗柄上套有絕緣膠套,在帶電操作時(shí),防止觸電,所以不是防止靜電危害的,B符合;飛機(jī)在飛行時(shí),與空氣摩擦產(chǎn)生大量的靜電,所以著陸時(shí)通過飛機(jī)輪上裝搭地線,將靜電導(dǎo)走,這是防止靜電危害,C不符合;紡織車間中保持適當(dāng)?shù)臐穸瓤梢詫a(chǎn)生的靜電剛好導(dǎo)走,屬于防止靜電危害,D不符合。3.(多選)(2024·撫州高二檢測(cè))如圖,用毛皮摩擦過的帶電橡膠棒(帶負(fù)電),從右向左緩緩靠近放在光滑水平桌面上的空易拉罐。則下列針對(duì)易拉罐的有關(guān)分析正確的有 ()A.易拉罐內(nèi)部空腔各處的電場(chǎng)強(qiáng)度到處為零B.帶電橡膠棒在易拉罐內(nèi)部空腔各處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度到處為零C.易拉罐右側(cè)感應(yīng)出正電,左側(cè)感應(yīng)負(fù)電,易拉罐將向右運(yùn)動(dòng)D.易拉罐左、右兩側(cè)感應(yīng)出等量異種電荷,易拉罐將保持不動(dòng)【解析】選A、C。易拉罐在帶電橡膠棒的電場(chǎng)中,出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象,最終處于靜電平衡狀態(tài),易拉罐內(nèi)部空腔各處的電場(chǎng)強(qiáng)度到處為零,故A正確;易拉罐處于靜電平衡狀態(tài),內(nèi)部空腔各處的電場(chǎng)強(qiáng)度到處為零,是由于帶電橡膠棒在易拉罐內(nèi)部空腔各處產(chǎn)生的電場(chǎng)與感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)疊加的結(jié)果,帶電橡膠棒在易拉