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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(yīng)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(yīng)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(jī)輪胎中使用導(dǎo)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(dāng)增加濕度
【參考答案】BCD
【名師點(diǎn)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(bǔ)給】
靜電現(xiàn)象
1.靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場
(1)靜電平衡狀態(tài):導(dǎo)體中(包括表面)自由電子不再發(fā)生移動,我們就認(rèn)為導(dǎo)體達(dá)到了靜電平衡狀態(tài)。
(2)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)部電場強(qiáng)度處處為零。
②處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)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(qiáng)度不為零,表面處的電場強(qiáng)度方向跟導(dǎo)體表面垂直。
2.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)部沒有電荷,電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。
(2)在導(dǎo)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(fù)電荷分離,這種現(xiàn)象叫做空氣的電離。
(2)尖端放電:導(dǎo)體尖端的電荷密度很大,附近的電場很強(qiáng),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(qiáng)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(fù)離子,與導(dǎo)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(dāng)于尖端失去電荷,這種現(xiàn)象叫做尖端放電。
(3)應(yīng)用與防止
應(yīng)用:避雷針;防止:高壓輸電設(shè)備的表面盡量做得光滑,避免放電。
4.靜電屏蔽
導(dǎo)體處于靜電平衡時,內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零,表現(xiàn)為電中性,若導(dǎo)體是空腔的,空腔部分的電場強(qiáng)度也處處為零,無論導(dǎo)體外部的
4、電場是什么樣的,電場都不會深入到導(dǎo)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(shù)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(jìn)入雨季,雷雨等強(qiáng)對流天氣頻繁發(fā)生。當(dāng)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(yuǎn)離帶電設(shè)備③固定電話和手提電話均可正常使用④在曠野,應(yīng)遠(yuǎn)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(dǎo)體,內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零的原因是
A.外電場不能進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部
B.所有感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的電場強(qiáng)度之和為零
C.外電場和所有感應(yīng)電荷的電場在導(dǎo)體內(nèi)部疊加的結(jié)果為零
D.以上解釋都不正確
在醫(yī)療手術(shù)中,為防止麻醉劑乙醚爆炸,地磚要用導(dǎo)電材料制成,醫(yī)生和護(hù)士要穿由導(dǎo)電材料制成的鞋子和外套,一切設(shè)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(fù)印機(jī)的核心部件是有機(jī)光導(dǎo)體鼓,它是在一個金屬圓柱表面涂覆一層有機(jī)光導(dǎo)體OPC(沒有光照時OPC是
6、絕緣體,受到光照時變成導(dǎo)體)制成的。復(fù)印機(jī)的基本工作過程是(1)在暗處的有機(jī)光導(dǎo)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(zhuǎn)動鼓體均勻帶上正電;(2)文件反射的強(qiáng)光通過光學(xué)系統(tǒng)在鼓上成像,鼓上形成 “靜電潛像”;(3)鼓體轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動經(jīng)過復(fù)印紙,帶電復(fù)印紙又將墨粉吸引到復(fù)印紙上。以下說法正確的是
A.步驟(1)中發(fā)生了靜電感應(yīng)現(xiàn)象
B.步驟(2)中發(fā)生了局部導(dǎo)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(qiáng)為零
D.銅絲電阻小,能對人體起到保護(hù)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(guān)靜電除塵的原理,以下說法正確的是
A.A接高壓電源負(fù)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(qiáng)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(qiáng)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(fù)印機(jī)復(fù)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(dǎo)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(fù)電,顆粒向電源正極運(yùn)動,D屬于靜電應(yīng)用。故選C。
B 表面具有突出尖端的導(dǎo)體,在尖端處的電荷分布密度很大,使得其周圍電場很強(qiáng),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(dǎo)體,由于外電場和感應(yīng)電荷的電場在導(dǎo)體內(nèi)部疊加,故其內(nèi)部電場強(qiáng)度之和為零。選項(xiàng)C正確。
B
9、 步驟(1)中在暗處的有機(jī)光導(dǎo)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(zhuǎn)動鼓體均勻帶上正電,此過程不是靜電感應(yīng)現(xiàn)象,選項(xiàng)A錯誤;步驟(2)文件反射的強(qiáng)光通過光學(xué)系統(tǒng)在鼓上成像,鼓上形成 “靜電潛像” 發(fā)生了局部導(dǎo)電現(xiàn)象,選項(xiàng)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(xiàng)C錯誤;步驟(4)中,鼓體繼續(xù)轉(zhuǎn)動經(jīng)過復(fù)印紙,帶電復(fù)印紙又將墨粉吸引到復(fù)印紙上不是靜電屏蔽現(xiàn)象,選項(xiàng)D錯誤;故選B。
ABD 題圖A中,由于金屬殼發(fā)生靜電感應(yīng),內(nèi)部電場強(qiáng)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。