1、课后素养落实(六)静电的利用和防护(建议用时：25分钟)考点一静电的产生、利用和防护1静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，春秋纬考异邮中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是()A梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉C用塑料梳子梳头发时相互摩擦，塑料梳子会带上电荷吸引纸屑，选项A属于静电现象；带电小球移至不带电金属球附近，由于静电感应，金属球在靠近带电小球一端会感应出与带电小球异号的电荷，两者相互吸引，选项B属于静电现象；小线圈接近
2、通电线圈过程中，由于电磁感应现象，小线圈中产生感应电流，选项C不属于静电现象；从干燥的地毯上走过，由于摩擦生电，当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流，人有被电击的感觉，选项D属于静电现象，故C正确。2某研究性学习小组学习电学知识后对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服是用铜丝编织的，下列各同学的理由正确的是()A甲认为铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织B乙认为电工被铜丝编织的衣服包裹，使身体能够导电，对人体起保护作用C丙认为电工被铜丝编织的衣服包裹，使体内场强保持为零，对人体起保护作用D丁认为铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用C电工穿的铜丝编织的高压作业服可以有效避免电工受
3、到电击，使内部场强处处为零，对人体起到保护作用，主要应用了静电屏蔽原理，选项C正确。3在手术时，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。这是为了()A杀菌消毒B消除静电C利用静电 D防止漏电B在可燃气体环境(如乙醚)中产生的静电，容易引起爆炸，应设法把产生的静电消除掉(如导入大地)，因此选项B正确。4静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器，如图实线为除尘器内电场的电场线，虚线为带负电粉尘的运动轨迹，P、Q为运动轨迹上的两点，下列关于带电粉尘在P、Q两点所受电场力的大小关系正确的是()AFPFQ BFP
4、FQCFPFQ D无法比较CQ处的电场线密，所以在Q点所受电场力大，选项C正确。5如图是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M接高压电源的正极，金属板N接负极。金属板N上有两个等高的金属柱A、B，A为尖头，B为圆头。逐渐升高电源电压，当电压达到一定数值时，可看到放电现象。先产生放电现象的是()避雷针模拟实验AA金属柱BB金属柱CA、B金属柱同时D可能是A金属柱，也可能是B金属柱A根据导体表面电荷分布与尖锐程度有关可知，A金属柱尖端电荷密集，容易发生尖端放电现象，故选项A正确。6复印机的核心部件是有机光导体鼓，它是在一个金属圆柱表面涂盖一层有机光导体OPC(没有光照时OPC是绝缘体，受到光照时变成导
5、体)而制成的。复印机的基本工作过程是：(1)在暗处的有机光导体鼓和一个金属丝电极之间加上高电压，金属丝附近空气发生电离，使转动鼓体均匀带上正电荷；(2)文件反射的强光通过光学系统在鼓上成像，鼓上形成“静电潜像”；(3)鼓体转动经过墨粉盒，潜像将带相反电荷的墨粉吸引到鼓体带电部位；(4)鼓体继续转动经过复印纸，带电复印纸又将墨粉吸引到复印纸上。以下说法正确的是()(1)(2)(3)(4)A步骤(1)中发生了静电感应现象B步骤(2)中发生了局部导电现象C步骤(3)中发生了静电平衡现象D步骤(4)中发生了静电屏蔽现象B在暗处的有机光导体鼓和一个金属丝电极之间加上高电压，金属丝附近空气发生电离，这是将
6、空气电离的现象，A错误；文件反射的强光使鼓体上部分OPC变成导体，将电荷导走，有字的部分则仍是绝缘体，保留电荷，这是局部导电现象，B正确；鼓体转动经过墨粉盒，潜像将带相反电荷的墨粉吸引到鼓体带电部位，这是异种电荷相互吸引现象，C错误；鼓体继续转动经过复印纸，带电复印纸又将墨粉吸引到复印纸上，这是异种电荷相互吸引现象，D错误。考点二尖端放电和静电屏蔽的应用7如图所示，在一电场强度为E的匀强电场中放有一个金属空心导体，图中a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点，则()Aa、b两点的电场强度都为零Ba点的电场强度为零，b点的电场强度不为零Ca点的电场强度不为零，b点的电场强度为零Da、b两点的电场强
7、度都不为零A处于静电平衡状态的导体，其内部场强为零，即Ea0；由于静电屏蔽，球内空腔的场强也为零，则Eb0，选项A正确。8在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”，在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响。空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰。下列说法正确的是()A电场是一种人为假设的物质，实际是不存在的B航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力C外电场在空腔导体的内部产生的场强为0，所以外电场被屏蔽D在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为0D电场是看不见、摸
8、不着，但是实际存在的，A错误；航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中物体间没有相互作用力，但仍存在重力，B错误；外电场在空腔导体的内部产生的场强，与感应电荷在内部的电场强度相互叠加后为0，C错误；由于静电屏蔽作用，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响，所以导体内部的总电场强度为0，D正确。9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，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到，不再有烟从玻璃管中冒出来了。过
9、一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘。请思考这是什么原因。解析当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，形成强电场。含尘气体经过电压静电场时被电离。尘粒与负离子结合带上负电，在强电场中受静电力作用偏转后被吸附在带正电的管壁上。答案见解析(建议用时：15分钟)10(多选)下列关于静电的说法中正确的是()A静电植绒是利用异性电荷相吸引而使绒毛吸附在底料上B复印机是利用异性电荷相吸引而使碳粉吸附在硒鼓上C电疗针灸是静电在医学上的应用D飞机轮胎用导电橡胶制成，是为了避免静电对飞机造成的危害ABD静电植绒、复印机是利用了异种电荷相互吸引的原理，飞机轮胎用导电橡胶制成是为了把产生的静电导
10、入大地，而电疗针灸是利用电流的生物效应。所以A、B、D正确，C错误。11处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，利用此原理可以进行静电除尘。如图所示是一个用来研究静电除尘的实验装置，铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升。关于这个现象，下列说法正确的是()A烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上B同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小C同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大D同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越大C在
11、铝板和缝被针中间形成强电场，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，烟尘吸附电子带负电，而被吸附到铝板上，选项A错误；由于静电力做功，同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大，选项C正确，B错误；由于离铝板越近，电场强度越小，同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越小，选项D错误。12(多选)如图所示，绝缘金属球壳的空腔内有一带电小球，现在球壳左侧放一带电小球A，下列说法正确的是()AA球不影响球壳内的电场B由于静电屏蔽，球壳内没有电场C球壳内外表面均没有电荷D由于球壳接地，空腔内的电场对外部也没有影响AD由于金属球壳接地，对内外电场都有屏蔽作用，A、D正确；
12、球壳外表面没有电荷，因为空腔内有带电体，所以空腔内有电场，球壳内表面有感应电荷，B、C错误。13以煤作燃料的电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉，不仅浪费燃料，而且严重污染环境，利用静电除尘可以除去烟气中的煤粉。如图所示是静电除尘器的原理示意图，除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，在A、B上各引电极a、b接直流高压电源。假定煤粉只会吸附电子，而且距金属丝B越近场强越大。(1)试判断所接高压电源的极性；(2)试定性说明静电除尘器的工作原理；(3)设金属管A的内径r3 m，长为L50 m，该除尘器吸附煤粉的能力D3.5104 kg/(sm2)，求其工作一天能回收煤粉多少吨？(最后结果取三位有效数字)解析(1)a为正极，b为负极。(2)由于煤粉吸附电子带电，故将在电场作用下奔向电极，并吸附在电极上。(3)设一天回收煤粉的质量为m，管内表面积S2rL。则m t28.5 t。答案(1)a为正极，b为负极(2)带电粒子在电场作用下奔向电极，并吸附在电极上(3)28.5 t