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1、2022年高中物理 每日一題之快樂暑假 第07天 靜電現(xiàn)象的應用(含解析)新人教版選修1
考綱要求:Ⅰ
難易程度:★☆☆☆☆
為了防止靜電的危害,應減小電荷的聚集,下列措施中正確的有
A.在小汽車上安裝露在外面的天線
B.在飛機輪胎中使用導電的橡膠材料
C.在油罐車后面裝一條拖地的鐵鏈
D.印染廠在干燥天氣時適當增加濕度
【參考答案】BCD
【名師點睛】日常生活中有很多地方會產(chǎn)生靜電,人體活動時,皮膚與衣服之間以及衣服與衣服之間互相摩擦,便會產(chǎn)生靜電。隨著家用電器增多以及冬天人們多穿化纖衣服,家用電器所產(chǎn)生的靜電荷會被人體吸收并積存起來,加之居室內(nèi)墻壁和地板多屬絕緣體,空
2、氣干燥,因此更容易受到靜電干擾。
【知識補給】
靜電現(xiàn)象
1.靜電平衡狀態(tài)下導體的電場
(1)靜電平衡狀態(tài):導體中(包括表面)自由電子不再發(fā)生移動,我們就認為導體達到了靜電平衡狀態(tài)。
(2)靜電平衡狀態(tài)下導體的特點:
①處于靜電平衡狀態(tài)的導體,內(nèi)部電場強度處處為零。
②處于靜電平衡狀態(tài)的整個導體是一個等勢體,它的表面是一個等勢面。
③表面處的電場強度不為零,表面處的電場強度方向跟導體表面垂直。
2.導體上電荷的分布
(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導體,內(nèi)部沒有電荷,電荷只分布在導體的外表面。
(2)在導體外表面,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
3、沒有電荷。
3.尖端放電
(1)電離:使空氣分子中的正負電荷分離,這種現(xiàn)象叫做空氣的電離。
(2)尖端放電:導體尖端的電荷密度很大,附近的電場很強,使周圍中性空氣分子電離,變成帶電離子,這些帶電離子在強電場的作用下加速,會使更多的空氣分子電離,產(chǎn)生大量的正負離子,與導體尖端的電荷符號相反的離子被吸引到尖端,跟尖端上的電荷中和,這相當于尖端失去電荷,這種現(xiàn)象叫做尖端放電。
(3)應用與防止
應用:避雷針;防止:高壓輸電設備的表面盡量做得光滑,避免放電。
4.靜電屏蔽
導體處于靜電平衡時,內(nèi)部電場強度處處為零,表現(xiàn)為電中性,若導體是空腔的,空腔部分的電場強度也處處為零,無論導體外部的
4、電場是什么樣的,電場都不會深入到導體內(nèi)部,金屬殼的這種作用叫做靜電屏蔽。
下列圖片顯示的技術中,屬于防范靜電危害的是
A. B.
C. D.
每到夏季,我國各地紛紛進入雨季,雷雨等強對流天氣頻繁發(fā)生。當我們遇到雷雨天氣時,一定要注意避防雷電。下列說法正確的是
①不宜使用無防雷措施的電器或防雷措施不足的電器及水龍頭②不要接觸天線、金屬門窗、建筑物外墻,遠離帶電設備③固定電話和手提電話均可正常使用④在曠野,應遠離樹木和電線桿
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
5、
處于靜電平衡中的導體,內(nèi)部電場強度處處為零的原因是
A.外電場不能進入導體內(nèi)部
B.所有感應電荷在導體內(nèi)部產(chǎn)生的電場強度之和為零
C.外電場和所有感應電荷的電場在導體內(nèi)部疊加的結果為零
D.以上解釋都不正確
在醫(yī)療手術中,為防止麻醉劑乙醚爆炸,地磚要用導電材料制成,醫(yī)生和護士要穿由導電材料制成的鞋子和外套,一切設備要良好接地,甚至病人身體也要良好接地,這樣做是為了
A.除菌消毒 B.消除靜電 C.利用靜電 D.防止漏電
復印機的核心部件是有機光導體鼓,它是在一個金屬圓柱表面涂覆一層有機光導體OPC(沒有光照時OPC是
6、絕緣體,受到光照時變成導體)制成的。復印機的基本工作過程是(1)在暗處的有機光導體鼓和一個金屬絲電極之間加上高電壓,金屬絲附近空氣發(fā)生電離,使轉動鼓體均勻帶上正電;(2)文件反射的強光通過光學系統(tǒng)在鼓上成像,鼓上形成 “靜電潛像”;(3)鼓體轉動經(jīng)過墨粉盒,潛像將帶相反電荷的墨粉吸引到鼓體帶電部位;(4)鼓體繼續(xù)轉動經(jīng)過復印紙,帶電復印紙又將墨粉吸引到復印紙上。以下說法正確的是
A.步驟(1)中發(fā)生了靜電感應現(xiàn)象
B.步驟(2)中發(fā)生了局部導電現(xiàn)象
C.步驟(3)中發(fā)生了靜電平衡現(xiàn)象
D.步驟(4)中發(fā)生了靜電屏蔽現(xiàn)象
電工穿的高壓作業(yè)服是用銅絲編織的,下列說法正確的是
A.銅
7、絲編織的衣服不易拉破
B.電工被銅絲衣服所包裹,使體內(nèi)電勢為零
C.電工被銅絲衣服所包裹,使體內(nèi)場強為零
D.銅絲電阻小,能對人體起到保護作用
如右圖所示是靜電除塵裝置示意圖,它由金屬管A和管中金屬絲B組成,有關靜電除塵的原理,以下說法正確的是
A.A接高壓電源負極,B接高壓電源正極
B.煤粉等煙塵吸附電子后被吸在B上
C.靠近B處電場強度大,B附近空氣被電離成陽離子和電子
D.煤粉等煙塵在強大電場作用下電離成陰、陽離子,分別吸附在B和A上
如圖所示,金屬殼放在光滑的絕緣水平墊上,能起到屏蔽外電場或內(nèi)電場作用的是
【參考答案】
C 復印機復印文件資料,就是利用靜
8、電墨粉成在鼓上,故A屬于靜電的利用;靜電噴涂是利用異種電荷相互吸引來工作的,故B屬于靜電的利用;下雨天,云層帶電打雷,往往在屋頂安裝避雷針,導走靜電,防止觸電,故C屬于靜電防范;靜電除塵時除塵器中的空氣被電離,煙霧顆粒吸附電子而帶負電,顆粒向電源正極運動,D屬于靜電應用。故選C。
B 表面具有突出尖端的導體,在尖端處的電荷分布密度很大,使得其周圍電場很強,就可能使其周圍的空氣發(fā)生電離而引發(fā)尖端放電。固定電話和手提電話的天線處有尖端,易引發(fā)尖端放電造成人體傷害,不能使用,故選B。
C 靜電平衡中的導體,由于外電場和感應電荷的電場在導體內(nèi)部疊加,故其內(nèi)部電場強度之和為零。選項C正確。
B
9、 步驟(1)中在暗處的有機光導體鼓和一個金屬絲電極之間加上高電壓,金屬絲附近空氣發(fā)生電離,使轉動鼓體均勻帶上正電,此過程不是靜電感應現(xiàn)象,選項A錯誤;步驟(2)文件反射的強光通過光學系統(tǒng)在鼓上成像,鼓上形成 “靜電潛像” 發(fā)生了局部導電現(xiàn)象,選項B正確;步驟(3)中有電荷的移動,沒有發(fā)生靜電平衡現(xiàn)象,選項C錯誤;步驟(4)中,鼓體繼續(xù)轉動經(jīng)過復印紙,帶電復印紙又將墨粉吸引到復印紙上不是靜電屏蔽現(xiàn)象,選項D錯誤;故選B。
ABD 題圖A中,由于金屬殼發(fā)生靜電感應,內(nèi)部電場強度為零,金屬殼起到屏蔽外電場的作用,A正確;題圖B中,金屬殼同大地連為一體,同題圖A一樣,金屬殼起到屏蔽外電場的作用,B正確;題圖C中電荷會引起金屬殼內(nèi)、外表面帶電,外表面電荷會在殼外空間中產(chǎn)生電場,即金屬殼不起屏蔽作用,C錯誤;將金屬殼接地后,外表面不帶電,殼外不產(chǎn)生電場,金屬殼起屏蔽內(nèi)電場的作用,D正確。