9.4-静电的防止与利用-(人教版新教材)高中物理必修三第九章【知识点+练习】.docx

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第九章静电场及其应用

4静电的防止与利用

知识点一静电平衡及其状态下导体的电场

1．静电平衡状态．

发生静电感应现象时，感应电荷的电场与原电场叠加，使导体内部电场减弱，直至为零，导体内部自由电子不再发生定向移动的状态．

2．处于静电平衡状态下导体中电场的特征．

(1)处于静电平衡状态的导体，内部电场处处为0．

(2)处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任何一点的电场强度方向必跟该点的表面垂直．

(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面．

3．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面．

在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷．

知识点二尖端放电和静电屏蔽

1．所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷．这个现象叫作尖端放电．

2．把一个电学仪器放在封闭的金属壳(网)里，即使壳(网)外有电场，由于壳内电场强度保持为零，外电场对壳(网)内的仪器也不会产生影响的现象叫静电屏蔽．

3．尖端放电和静电屏蔽的应用、防止：

(1)尖端放电：

①应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施．

②防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失．

(2)静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳，野外高压线上方还有两条导线与大地相连，通信电缆表面包一层铅皮；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较弱．

【例1】将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不和球壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图所示，下列说法正确的有()

A．A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向

B．A的位置不变，B往右偏离竖直方向

C．A往左偏离竖直方向，B的位置不变

D．A和B的位置都不变

【例2】如图所示，一导体AB放在一负电荷的电场中，导体AB与大地是绝缘的，当导体处于静电平衡时．

(1)比较A点和B点电场强度大小．

(2)比较A、B端外表面电场强度大小．

(3)若A端接地，AB导体带什么电？

(4)若把A端和B端用导线连接，A、B端电荷中和吗？

【例3】如图所示，两个相同的空心金属球M和N，M带电荷量－Q，N不带电(M、N相距很远，互不影响)，旁边各放一个不带电的金属球P和R，当将带正电Q的小球分别放入M和N的空腔中时()

A．P、R上均出现感应电荷

B．P、R上均没有感应电荷

C．P上有感应电荷而R上没有感应电荷

D．P上没有感应电荷而R上有感应电荷

随堂练习

1．每到夏季，我省各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生．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()

①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

②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备

③固定电话和手提电话均可正常使用

④在旷野，应远离树木和电线杆

A．①②③ B．①②④C．①③④ D．②③④

2．随着人们生活水平的提高，各种家用电器日益走入我们的居家生活，而家用电器所产生的静电荷会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰．由于老年人的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素，因此老年人更容易受静电的影响．心血管系统本来就有各种病变的老年人，静电更会使病情加重．过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽．我们平时生活中就应当采取措施，有效防止静电，下列可行的是()

①室内要勤拖地、勤洒些水②要勤洗澡、勤换衣服③选择柔软、光滑的化纤类衣物④尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具

A．①②③B．①③④C．①②④D．②③④

3．在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地，这样做是为了()

A．除菌消毒B．消除静电C．利用静电D．防止漏电

4.(多选)如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，下列说法正确的是()

A．A、B两点电场强度相等，且都为零

B．A、B两点的电场强度不相等

C．感应电荷产生的附加电场强度大小是|EA||EB|

D．当电键K闭合时，电子从大地沿导线向导体移动

5．(多选)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