自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练7 静电现象的应用自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练1知道什么是静电电平衡状态态，理解处处于静电电平衡状态导态导体的特性2知道什么是静电电屏蔽及其有关应应用3知道导导体上电电荷的分配规规律4了解尖端放电现电现 象. 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练叠加 减弱 移动动 处处为处处为 零 等势势体 等势势面 等势势体 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练二、导体上电荷的分布特点 1导体内部 净电荷，净电荷分布在导体的 2在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度 ，凹陷的位置几乎3尖端放电(1)空气的电电离：导导体尖端电电荷 很大，电场电场 很强，带带电电粒子在 的作用下剧剧烈运动动撞击击空气分子，从而使空气分子的正负电负电 荷 的现现象(2)尖端放电电：所带电带电 荷与导导体尖端的电电荷符号相反的粒子，由于被 而奔向尖端，与尖端上的电电荷 ，相当于导导体从尖端 的现现象外表面没有电电荷越大密度强电场电场分离吸引中和失去电电荷没有自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练三、静电屏蔽 1定义：把一个电学仪器放在 的金属壳里，即使壳外有电场，由于保持为零，外电场对壳内的仪器也不会 的现象2实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器， 也能起到屏蔽作用. 封闭闭壳内场场强产产生影响 金属网自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练(2)静电电平衡状态态下导导体带电带电 的分析方法在处处理具体问题时问题时 ，往往感到不能灵活运用，可以用“远远近观观”及“整体观观”的观观点来处处理这类问题这类问题 “远远近观观”是指：处处于静电电平衡状态态的导导体，离场场源电电荷较较近和较远较远 的两端感应应出等量的异种电电荷，而导导体的中间间部分因感应电应电 荷较较少，可认为认为 无感应电应电 荷产产生，如图图171所示自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练“整体观观”是指：当把两个或多个原来彼此绝缘绝缘 的导导体接触或用导线连导线连 接时时，就可把它们们看做是一个大导导体，再用“远远近观观”判断它们们的带电带电 情况，如有些问题问题 所提到的“用手触摸某导导体”其实实就是导导体通过过人体与大地构成一个大导导体不要认为导认为导 体内部没有电电荷，用导线连导线连 接带电带电 体内部时时，小球Q就不带电带电 ，其实连实连 接后就已成为为一个整体，故小球通过导线过导线 得到了电电荷，如图图172所示自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练(2)接地导导体的内部电场电场 影响不到导导体外部接地导导体的内部电场电场 不影响导导体外部，是因为导为导 体外部的感应电应电 荷都被排斥入地，在只有施感电电荷和内壁感应应出的异种电电荷的情况下，两部分电电荷在导导体外部任何一点的场场强叠加后合场场强为为零如图图174所示，如果一封闭闭的导导体球壳内部空间间有一点电电荷q.由于静电电感应应，导导体球壳内外表面感应应出等量的异种电电荷，其电场线电场线 分布如图图甲所示；当把导导体球壳接地后，q在壳内的电场对电场对 外部空间间就没有影响了，此时时的电场线电场线 分布如图图乙所示自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练静电电会给给人们带们带 来麻烦烦，甚至造成危害在印刷厂里，纸张纸张 之间间摩擦带电带电 ，会使纸张纸张 粘在一起，难难于分开，给给印刷带带来麻烦烦；在印染厂里，棉纱纱、毛线线、人造纤维纤维 上的静电电会吸引空气中的尘尘埃，使印染质质量下降静电对现电对现 代高精密度、高灵敏度的电电子设备颇设备颇 有影响，带带静电电很多的人，会妨碍电电子计计算机的正常运行，会因火花放电击电击 穿电电子仪仪器的某些器件自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练静电电的最大危害是，放电电火花会点燃某些易燃物质质，引起爆炸，专门专门 用来装汽油、柴油等液体燃料的卡车车，在灌油和运输过输过 程中，燃油与油罐摩擦、撞击产击产 生的静电电，如果没有及时时引走，一旦电电荷积积累相当多，达到相当高的电压电压 (可达上千伏)，就会产产生火花放电电而引起爆炸雷电电将使建筑物和动动植物以及人受到致命的伤伤害，引起火灾医院手术术台上，静电电火花会引起麻醉爆炸煤矿矿里，静电电火花会引起瓦斯爆炸航天工业业里，静电电放电电会干扰扰航天器的运行，甚至会造成火箭和卫卫星的发发射失败败在石化工业业，因静电电引起的事故屡见见不鲜鲜自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练【典例1】 如图图175所示，长为长为 l的导导体棒水平放置，原来不带电带电 ，现现将一带电带电 量为为q的点电电荷放在距离棒左端R处处，当棒达到静电电平衡后，棒上感应电应电 荷在棒的中点处产处产 生的场场强等于多少？方向如何？自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练借题发挥 (1)当外电场、导体在电场中的位置或导体的形状发生变化时：感应电荷的分布会迅速变化，很快达到新的平 衡(2)静电平衡时，感应电荷产生的电场与外电场在导体内部的合场强为零自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练【变式1】 如图图176所示，点电电荷A和B带电带电 荷量分别别为为3.0108 C和2.4108 C，彼此相距6 cm.若在两点电电荷连连线线中点O处处放一个半径为为1 cm的金属球壳，求球壳感应电应电 荷在该该中点处产处产 生的电场电场 强度自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练答案 5.4105 N/C 方向由O指向A自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练【典例2】 如图图177所示，水平放置的金属板正上方放有一固定的正点电电荷Q，一表面绝缘绝缘 的带带正电电小球(可视为质视为质 点且不影响Q的电场电场 )，从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动动到右端，在该该运动过动过 程中( )A小球做匀速直线线运动动B小球先做减速运动动，后做加速运动动C小球的电势电势 能保持不变变D静电电力对对小球所做的功为为零自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练解析 由于金属板处于点电荷Q形成的电场中，达到静电平衡后，金属板的上表面是一个等势面，表面上电场线是竖直向下的，所以小球受到重力、支持力、向下的电场力，合力为零，故小球做匀速直线运动电场力对小球不做功 答案 ACD借题发挥 静电平衡的导体是一个等势体，表面为等势面，等势面与电场线又是始终垂直，故任何电荷在导体表面移动时电场力都不做功自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练【变式2】 (2012汕头高二检测)如图178所示，带正电的导体球A置于原来不带电的空腔导体球B内，a、c分别为导体A、B内的点，b为导体A和B之间的一点，下列说法正确的是( )Aa、b、c三点的电势都相等Ba点的场强为零，但电势最高Cb点的场强为零，但电势大于零Da、b、c三点的场强都为零解析 A球带正电，不带电的空腔B可以理解为导体的静电平衡，故EaEc0，空腔内壁感应电荷为负，外壁感应电荷为正空腔内的电场线分布为由A指向B，所以abc，Eb0，B项正确答案 B自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练【典例3】 如图图179所示为为静电电除尘尘示意图图，在M、N两点间间加高压电压电 源时时，金属管内空气电电离，电电离出的电电子在电电场场力的作用下运动动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电带负电 荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁洁了，就此示意图图，下列说说法正确的是( )AN接电电源的正极BM接电电源的正极C电场电场 强度EBEAD电场电场 强度EBEA自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练解析 电子附在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉若能吸 附在管壁上，说明管壁带正电荷，N接电源正极将金属棒与金属管壁看做电容器，则其内部电场线分布情况如右图所示由 图可知金属棒附近的B点处电场线较密，而靠近金属管壁的A点处电场线较疏，故B处电场强度比A处电场强度大，即EBEA.答案 AC借题发挥 认真审题，挖掘隐含条件是分析解决问题的重要技能自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练【变式3】 在下列措施中，能将产产生的静电电尽快导导走的是( )A飞飞机轮轮子上搭地线线B印染车间车间 保持湿度C复印图图片D电电工钳钳柄装有绝缘绝缘 套自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练解析 飞机在飞行中与空气摩擦时，飞机外表面聚集了大量静电荷，降落时会对地面人员带来危害及火灾隐患，因此飞机降落时要及时导走机身聚集的静电，采取的措施是在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎；在印染工作车间也同样容易产生静电，静电会给车间带来火灾隐患，为防止火灾发生，其中安全措施之一就是车间保持湿度，从而通过湿润的空气及时导走静电；在复印图片环节中，刚好需要应用静电；电工钳柄装有绝缘套是防止导电，保护电工的安全 答案 AB 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练感应电荷产生电场场强的计算 1(2012温州高二检测)如图图1710所示，在真空中把一绝缘导绝缘导 体向带负电带负电 的小球P缓缓缓缓 靠近(不相碰)，下列说说法中正确的是( )AB端的感应电应电 荷越来越多B导导体内场场强越来越大C导导体的感应电应电 荷在M点产产生的场场强大于在N点产产生的场场强D导导体的感应电应电 荷在M、N两点产产生的场场强相等答案 AC自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练AC棒的电势电势 一定高于D棒的电势电势B若用导线导线 将C棒的x端与D端的y端连连接起来的瞬间间，将有从y流向x的电电子流C若将B球接地，B所带带的负电负电 荷全部流入大地D若将B球接地，B所带带的负电负电 荷还还将保留一部分自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练解析 由下图所示的电场线方向可知A、B、C、D的电势高低为ACDB.当用导线将C棒的x端与D棒的y端连接的瞬间，将有自由电子从电势低的D棒流向电势高的C棒，这时C与D已通过导线连接为一个导体了，静电平衡后，它们的电势相等，C的x端仍带负电，D的y端仍带正电，而C的右端及D的左端均不带电，即C右端的正电荷与D左端的负电荷中和掉了当将B球接地时，一部分自由电子从低于大地电势的B球上流向大地，而一部分电子受到D棒y端正电荷的吸引而保留在靠近y端的近端处，如果把带正电的A球移走，接地的B球上的负电荷才全部流入大地答案 ABD 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练静电屏蔽的应用 3(2012山东烟台高二检测)电电工穿的高压压作业业服是用铜铜丝编织丝编织 的，下列说说法正确的是( )A铜丝编织铜丝编织 的衣服不易拉破B电电工被铜丝铜丝 衣服所包裹，使体内电势为电势为 零C电电工被铜丝铜丝 衣服所包裹，使体内电场电场 强度为为零D铜线电铜线电 阻小，能对对人体起到保护护作用解析 高压线路的检修人员在进行高压作业时，要穿上用金属丝网制成的高压作业服，相当于把人体用