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文檔簡介
1、目標定位1.了解靜電的產生;了解現實生活中靜電的應用.2.知道如何防止靜電的危害一、鎖住黑煙在靜電除塵裝置中,高壓電源的正、負極分別接到金屬圓筒和管心的金屬線上,它們之間有很強的電場,使空氣分子被電離,電子在向著金屬圓筒正極運動的過程中,附在空氣中的塵埃上,使塵埃帶負電,并被吸附到金屬圓筒上例1為模擬空氣凈化過程,有人設計了如圖1所示的含灰塵空氣的密閉玻璃圓桶,圓桶的高和直徑相等第一種除塵方式是:在圓桶頂面和底面間加上電壓U,沿圓桶的軸線方向形成一個勻強電場,塵粒的運動方向如圖甲所示;第二種除塵方式是:在圓桶軸線處放一直導線,在導線與桶壁間加上的電壓也等于U,形成沿半徑方向的輻向電場,塵粒的運
2、動方向如圖乙所示已知空氣阻力與塵粒運動的速度成正比,即fkv(k為一定值),假設每個塵粒的質量和帶電荷量均相同,重力可忽略不計,則在這兩種方式中()圖1A塵粒最終一定都做勻速運動B電場對單個塵粒做功的最大值相等C塵粒受到的電場力大小相等D第一種方式除塵的速度比第二種方式除塵的速度快解析塵粒在兩種裝置中開始時都做加速直線運動,隨著速度都增大,阻力增大,由于塵粒離板的距離不一樣,不是所有塵粒都最終能達到勻速,A選項錯誤;電場力做功與路徑無關,只與初、末位置電勢差有關,所以兩種裝置中,電場力做功的最大值均為WUq,B選項正確,D選項錯誤;乙圖中電場為輻射狀,所以越靠近筒邊緣場強越小,塵粒受到的電場力
3、越小,C選項錯誤,故選B.答案B二、防止靜電危害1靜電的危害:(1)衣服上的靜電使人感到不自在(2)影響半導體器件的產品質量(3)在印刷行業,靜電影響紙張的正常分離、疊放(4)靜電會發生火花放電,引起易燃物品的燃燒和爆炸2防止靜電危害的基本原則是:控制靜電的產生,把產生的靜電迅速引走以避免靜電的積累通過工藝控制可以減少因摩擦而產生的靜電調節空氣的濕度也是防止靜電危害的好辦法3避免靜電積累的常用方法:靜電接地、增加濕度,非導電材料的抗靜電處理等深度思考干燥的冬季我們開門時,手指接觸門把手時,會有針扎的感覺,這是靜電現象,我們有什么辦法可以防止嗎?答案為了避免靜電擊打,可用小金屬器件、棉抹布等先碰
4、觸大門、門把可消除靜電,再用手觸及例2由于人們行走時鞋子和地板摩擦產生靜電,帶電的離子會在地板表面對空氣中的灰塵產生吸引,對于電腦機房、電子廠等單位會造成一定的影響,防靜電地板又叫做耗散靜電地板(如圖2所示),當它接地或連接到任何較低電勢點時,使電荷能夠耗散,地板在施工中,地板下面要鋪設鋁箔,鋁箔要連接到地下預埋導體,下列關于防靜電地板正確的是()圖2A地板下面要鋪設鋁箔的作用是防潮B地板必須是絕緣體材料C地板必須是導電的,如地板中含有導電纖維D只要地板下面鋪設鋁箔,地板材料無所謂絕緣體或導體解析在該情景中,地板在施工中,地板下面要鋪設鋁箔,鋁箔要連接到地下預埋導體就是要將地板上的靜電導走,所
5、以防靜電地板必須是導電的,如地板中含有導電纖維,這樣才能將靜電通過地板下面鋪設的鋁箔導走,故選項C正確,A、B、D錯誤答案C1(靜電的應用)下列措施利用了靜電的是()A油罐車的油罐有條鐵鏈搭到地上B農藥噴灑飛機噴灑的農藥霧滴帶正電C家用電器如洗衣機接有地線D手機一般都裝有天線答案B解析油罐車的油罐有條鐵鏈搭到地上,目的是把油罐車產生的靜電導到地下,保證油罐車的安全,家用電器也一樣,A、C錯誤農藥噴灑飛機噴灑的農藥霧滴帶正電,而葉子上都帶有負電,農藥不會被風吹走,B正確手機接有天線目的是為了更好的接收信號,D錯誤2(防止靜電危害)最近,一則“女子自助加油靜電起火點燃油槍”的視頻被微信瘋轉!有關加
6、油時靜電起火,下列說法正確的是()A加油時可以通過整理衣服導走靜電B通過加油機接地的金屬面板進行操作,不會導走身上的靜電C加油前可以先通過洗手以清除靜電D衣服上的靜電產生方式屬于接觸起電答案C解析加油時整理衣服,衣服與空氣產生摩擦,不僅不會導走靜電,還會產生更多的靜電,故A錯誤;通過加油機接地的金屬面板進行操作,會導走身上的靜電,故B錯誤;加油前可以先通過洗手消除靜電,同時手比較濕潤,也不會產生靜電,故C正確;衣服上的靜電產生方式屬于摩擦起電,故D錯誤.(時間:60分鐘)題組一靜電的應用1下列屬于利用靜電現象的是()A油罐車底下掛一條鐵鏈B噴漆時讓從噴嘴噴出的油漆帶正電C飛機的輪胎用導電橡膠制
7、作D在油庫或加油站工作的人員不得穿腈綸衣服答案B解析利用運油車底部的鐵鏈將油與油筒摩擦產生的靜電導走,防止靜電積累到一定程度引起爆炸,這是靜電的防止,不符合題意;故A錯誤;噴槍噴出的油漆微粒帶正電,因相互排斥而散開,形成霧狀,被噴涂的物體帶負電,對霧狀油漆產生引力,把油漆吸到表面,屬于靜電應用,故B正確;飛機在飛行的過程中產生大量的靜電飛機的輪胎用導電橡膠制作,可以及時將靜電導走,屬于靜電的防止,故C錯誤穿腈綸衣服容易產生靜電,在油庫或加油站工作的人員不得穿腈綸衣服,是靜電的防止,故D錯誤2.(多選)某靜電除塵器工作時內部電場線分布的俯視圖如圖1,帶負電粉塵被吸附時由b點運動到a點,以下說法正
8、確的是()圖1A該電場是勻強電場Ba點電勢高于b點電勢C電場力對粉塵做正功D粉塵的電勢能增大答案BC解析該電場的電場線疏密不均勻,所以不是勻強電場,故A錯誤;沿著電場線方向電勢降低,所以a點電勢高于b點電勢,故B正確;帶負電粉塵受電場力向右,由b點運動到a點,電場力對粉塵做正功,故C正確;帶負電粉塵被吸附時由b點運動到a點,電場力對粉塵做正功,電勢能減小,故D錯誤;故選B、C.3(多選)如圖2所示,在玻璃管中心軸上安裝一根直導線,玻璃管外繞有線圈,直導線的一端和線圈的一端分別跟感應圈的兩放電柱相連開始時,感應圈未接通電源,點燃蚊香,讓煙通過玻璃管冒出當感應圈電源接通時,玻璃管中的導線和管外線圈
9、間就會加上高電壓,立即可以看到不再有煙從玻璃管中冒出來了過一會兒還可以看到管壁吸附了一層煙塵,這是因為()圖2A煙塵在高壓電場作用下帶上了負電B煙塵在高壓電場作用下帶上了正電C帶負電的煙塵吸附在線圈上,因此看不到有煙冒出D帶正電的煙塵吸附在直導線上,因此看不到有煙冒出答案AC解析煙塵在直導線和管外線圈形成的高壓電場作用下,帶上了負電,帶負電的煙塵顆粒被吸附到了帶正電的線圈上,因此看不到有煙冒出A、C項正確4.靜電除塵器是根據靜電荷異性相吸、同性相斥的原理,利用電場力將空氣中的帶電粉塵吸附沉降下來,以達到除塵的目的如圖3所示是靜電除塵裝置的示意圖,它由金屬管A和管中金屬絲B組成,以下說法正確的是
10、()圖3A煤粉等煙塵吸附正離子后被吸在A上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煤粉等煙塵在強電場作用下電離成陰、陽離子,分別吸附在B和A上答案C解析圓筒中氣體分子在電場力作用下發生電離,煤粉等煙塵吸附了電子而帶負電,飛向筒壁,最后在重力的作用下落到筒底故A、B、D錯誤,C正確題組二靜電的防止5專門用來運輸柴油、汽油的油罐車,在它的尾部都裝有一條拖在地上的鐵鏈,對它的作用下列說法正確的是()A讓鐵鏈與路面摩擦產生靜電,使油罐車積累一定的靜電荷B讓鐵鏈發出聲音,以引起其他車輛的注意C由于罐體與油摩擦產生了靜電,罐體上的靜電被鐵鏈導入大地,從而避免了
11、火花放電D由于罐體與油摩擦產生了靜電,鐵鏈將油的靜電導入大地,從而避免了火花放電答案C解析在運輸柴油、汽油時,由于上下左右顛簸搖擺,造成油和油罐摩擦而產生靜電,所以在油罐車尾部裝一條拖在地上的鐵鏈能將靜電導入大地從而避免靜電的積累6(多選)在下列措施中,哪些能將產生的靜電盡快導走()A飛機輪子上搭地線B印染車間保持濕度C復印圖片D電工鉗柄裝有絕緣套答案AB解析飛機在飛行中與空氣摩擦時,飛機外表面聚集了大量靜電荷,降落時會對地面人員帶來危害及火災隱患因此飛機降落時要及時導走機身聚集的靜電,采取的措施是在輪胎上安裝地線或用導電橡膠制造輪胎;在印染工作車間也同樣容易產生靜電,靜電給車間帶來火災隱患,
12、為防止火災發生,其中安全措施之一就是車間保持濕度,從而通過濕潤的空氣及時導走靜電;在復印圖片環節中,則需要應用靜電;電工鉗柄裝有絕緣套是防止導電,保證電工的安全7在醫療手術中,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防止漏電答案B8小明在加油站看到一條醒目的標語:“嚴禁用塑料桶裝運汽油”小明對此有下列理解,你認為其中正確的是()A塑料桶易破損,不適合裝汽油B汽油與塑料桶發生化學反應,塑料桶將被溶化C汽車運動中汽車和塑料桶不斷發生摩擦,積累的電荷太多容易發生
13、放電引起火災D塑料是熱的良導體,汽車運行要發熱,熱通過塑料桶傳給汽油達到燃點會引起火災答案C解析汽油和塑料屬于不同的物質,汽車運行中汽油和塑料桶不斷發生摩擦,積累的電荷太多容易發生放電引起火災9隨著人們生活水平的提高,各種家用電器日益走入我們的居家生活,而家用電器所產生的靜電荷會被人體吸收并積存起來,加之室內墻壁和地板多屬絕緣體,空氣干燥,因此更容易受到靜電干擾,由于老年人的皮膚相對年輕人干燥以及老年人心血管系統的老化,抗干擾能力減弱等因素,因此老年人更容易受靜電的影響,心血管系統本來應有各種病變的老年人,靜電更會使病情加重,過高的靜電還常常使人焦躁不安、頭痛、胸悶、呼吸困難、咳嗽,我們平時生
14、活中就應當采取措施,有效防止靜電,下列可行的是()要勤拖地、勤灑些水要勤洗澡、勤換衣服選擇柔軟、光滑的化纖類衣物盡量避免使用化纖地毯和以塑料為表面材料的家具ABCD答案C解析空氣干燥,人在走動的過程中容易產生靜電,所以勤拖地、勤灑些水可以有效防止靜電故正確;勤洗澡、勤換衣服,可以有效防止靜電,故正確;化纖類衣服和化纖地毯和以塑料為表面材料的家具容易因摩擦產生靜電,而且容易積累,所以要盡量避免選擇化纖類衣物,盡量避免使用化纖地毯和以塑料為表面材料的家具,故錯誤,正確10在冬天或者秋天,當我們用塑料或牛角制成的梳子梳頭發時,往往會聽到輕微的“淅淅”聲這是什么原因?答案見解析解析在用塑料或牛角制成的
15、梳子梳頭發時,會產生靜電部分異種靜電中和時就會形成題中所介紹的現象章末檢測(時間:90分鐘滿分:100分)一、單項選擇題(本題共6小題,每小題4分,共24分)1關于電場強度與電勢的關系,下面各種說法中正確的是()A電場強度大的地方,電勢一定高B電場強度不變,電勢也不變C電場強度為零時,電勢一定為零D電場強度的方向是電勢降低最快的方向答案D解析電場強度是描述電場力的性質的物理量,電勢是描述電場能的性質的物理量,電場強度的大小和電勢高低沒有必然關系,電場線的方向,即電場強度的方向是電勢降低最快的方向,選項A、B、C錯誤,選項D正確2一不計重力的帶電粒子q從A點射入一正點電荷Q的電場中,運動軌跡如圖
16、1所示,則()圖1A粒子q帶正電B粒子q的加速度先變小后變大C粒子q的電勢能先變小后變大D粒子q的動能一直變大答案C解析根據粒子的運動軌跡可知,粒子帶負電,A錯誤;根據庫侖定律可知電荷受到的靜電力先變大,后變小,B錯誤;靜電力先做正功后做負功,所以電勢能先變小后變大,動能先變大后變小,C正確,D錯誤故選C.3.如圖2所示,a、b、c為電場中同一條水平方向電場線上的三點,c為ab的中點,a、b電勢分別為a5V、b3V下列敘述正確的是()圖2A該電場在c點處的電勢一定為4VBa點處的場強Ea一定大于b點處的場強EbC一正電荷從c點運動到b點電勢能一定減少D一正電荷運動到c點時受到的電場力由c指向a
17、答案C解析因不知該電場是否是勻強電場,所以E不一定成立,c點電勢不一定是4V,所以A、B兩項錯誤因ab,電場線方向向右,正電荷從高電勢點移到低電勢點,電場力做正功,電勢能減少,受到的電場力指向b,所以C項正確,D項錯誤4空間存在甲、乙兩相鄰的金屬球,甲球帶正電,乙球原來不帶電,由于靜電感應,兩球在空間形成了如圖3所示穩定的靜電場實線為其電場線,虛線為其等勢線,A、B兩點與兩球球心連線位于同一直線上,C、D兩點關于直線AB對稱,則()圖3AA點和B點的電勢相同BC點和D點的電場強度相同C正電荷從A點移至B點,電場力做正功D負電荷從C點沿直線CD移至D點,電勢能先增大后減小答案C解析由題圖可知AB
18、,所以正電荷從A移至B,電場力做正功,故A錯誤,C正確C、D兩點場強方向不同,故B錯誤負電荷從C點沿直線CD移至D點,電勢能先減小后增大,故D錯誤,故選C.5如圖4所示,一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷,在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個點,a和b、b和c、c和d間的距離均為R,在a點處有一電荷量為q (q0)的固定點電荷已知b點處的場強為零,則d點處場強的大小為(k為靜電力常量)()圖4AkBkCkDk答案B解析由于b點處的場強為零,根據電場疊加原理知,帶電圓盤和a點處點電荷在b處產生的場強大小相等,方向相反帶電圓盤在d點處和點電荷在a點處產生的場強方向相同,所以Ek
19、kk,所以B正確6一帶電粒子在電場中僅在電場力作用下,從A點運動到B點,速度隨時間變化的圖象如圖5所示,tA、tB分別是帶電粒子到達A、B兩點對應的時刻,則下列說法中正確的是()圖5AA處的場強一定小于B處的場強BA處的電勢一定高于B處的電勢C電荷在A處的電勢能一定小于在B處的電勢能D電荷在A到B的過程中,電場力一定對電荷做正功答案D解析根據速度圖象的斜率等于加速度,由數學知識可以看出,從A點運動到B點的過程中帶電粒子的加速度減小,則其所受的電場力減小,電場強度減小,即A處的場強一定大于B處的場強,A錯誤;由于帶電粒子的電性未知,無法判斷電場方向,也就不能判斷電勢高低,故B錯誤;由圖看出,帶電
20、粒子的速度增大,動能增大,則由能量守恒定律得知,其電勢能減小,電場力做正功,故C錯誤,D正確二、多項選擇題(本題共4小題,每小題4分,共16分)7下列各量中,與檢驗電荷無關的物理量是()A電場力FB電場強度EC電勢差UD電場力做的功W答案BC解析電場力FqE,與檢驗電荷有關,故A項錯;電場強度E、電勢差U與檢驗電荷無關,故B、C對;電場力做功WqU,與檢驗電荷有關,故D項錯8如圖6所示的電路中,A、B是兩金屬板構成的平行板電容器先將開關K閉合,等電路穩定后再將K斷開,然后將B板向下平移一小段距離,并且保持兩板間的某點P與A板的距離不變則下列說法正確的是()圖6A電容器的電容變大B電容器內部電場
21、強度大小變大C電容器內部電場強度大小不變DP點電勢升高答案CD9如圖7所示為點電荷a、b所形成的電場線分布,有一粒子(不計重力)由A點進入電場,A、B是軌跡上的兩點,以下說法正確的是()圖7A該粒子帶正電Ba、b為異種電荷C該粒子在A點加速度較B點大D該粒子在A點電勢能較B點大答案BC解析根據電場線從正電荷出發,到負電荷終止,可知a帶正電,b帶負電;由粒子的軌跡向左上方彎曲,可知該粒子所受的電場力方向為左上方,因此該粒子帶負電,故A錯誤,B正確;A點電場線密,則A點電場強度大,粒子所受的電場力大,則粒子在A點加速度較大,故C正確;根據順著電場線方向電勢降低,可知A點的電勢較高,由推論:負電荷在
22、電勢高處電勢能小,則知粒子在A點電勢能較B點小,故D錯誤10如圖8所示,真空中兩個相同的小球帶有等量同種電荷,質量均為0.1g,分別用10cm長的絕緣細線懸掛于絕緣天花板的一點,當平衡時B球偏離豎直方向60,A球豎直懸掛且與絕緣墻接觸(g取10m/s2)下列說法正確的是()圖8A小球的帶電荷量約為3.33108CB墻壁受到的壓力約為8.7104NCA球受到細線的拉力為1.0103NDB球受到的拉力為1.5103N答案AB解析分析A、B的受力,根據共點力平衡條件:Fkmg解得q3.33108C;FNFcos30mgcos308.7104N;FTBmg1.0103N;FTAmgFsin301.51
23、03N故選A、B.三、填空題(每空2分,共10分)11(4分)如圖9所示,Q為固定的正點電荷,A、B兩點在Q的正上方與Q相距分別為h和0.25h,將另一點電荷從A點由靜止釋放,運動到B點時速度正好又變為零若此電荷在A點處的加速度大小為g,此電荷在B點處的加速度大小為_;方向為_;A、B兩點間的電勢差(用Q和h表示)為_圖9答案3g豎直向上解析這一電荷必為正電荷,設其電荷量為q,由牛頓第二定律,在A點時mgmg.在B點時mgmaB,解得aB3g,方向豎直向上,q.從A到B過程,由動能定理mg(h0.25h)qUAB0,故UAB.12(6分)如圖10所示,虛線為電場中的一簇等勢面,A、B兩等勢面間
24、的電勢差為10V,且A的電勢高于B的電勢,相鄰兩等勢面電勢差相等,一個電子從電場中通過的軌跡如圖中實線所示,電子過M點的動能為8eV,它經過N點時的動能為_eV,電子在M點的電勢能比在N點的電勢能_圖10答案0.5小四、計算題(本題共4小題,共50分)13(10分)如圖11所示,在勻強電場中,將帶電荷量q6106C的電荷從電場中的A點移到B點,克服電場力做了2.4105J的功,再從B點移到C點,電場力做了1.2105J的功求:圖11(1)A、B兩點間的電勢差UAB和B、C兩點間的電勢差UBC;(2)如果規定B點的電勢為零,則A點和C點的電勢分別為多少;(3)作出過B點的一條電場線(只保留作圖的痕跡,不寫做法)答案(1)4V2V(2)4V2V(3)見解析圖解析(1)UABV4VUBCV2V(2)UABABUBCBC又B0故A4V,C2V(3)如圖所示14(12分)一個帶正電的微粒,從A點射入水平方向的勻強電場中,微粒沿直線AB運動,如圖12所示AB與電場線夾角30,已知帶電微粒的質量m1.0107kg,電荷量q1.01010C,A、B相距L20cm.(取g10m/s2,結果保留兩位有效數字)求:圖12(1)說明微粒在電場中運動的性質,要求說明理由;(2)電場強度的大小和方向;(3)要使微粒從A點運動到B點,微粒射入電場時的最小速度是多少答案見解析解析(1)
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