高考物理必修三一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí)及訓(xùn)練：9.4靜電的防止與利用

高考物理必修三一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí)：9.4靜電的防止與利用一、靜電平衡1．靜電感應(yīng)現(xiàn)象：放入電場中的導(dǎo)體，由于靜電感應(yīng)，在導(dǎo)體的兩側(cè)出現(xiàn)感應(yīng)電荷的現(xiàn)象。2．靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷不再發(fā)生定向移動的狀態(tài)。3．導(dǎo)體內(nèi)部電場強度特點：內(nèi)部電場強度處處為0。二、尖端放電1．電離：導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的電場強度很大，空氣中的帶電粒子劇烈運動，從而使空氣分子被撞“散”而使空氣分子中的正、負(fù)電荷分離的現(xiàn)象。2．尖端放電：導(dǎo)體尖端的強電場使附近的空氣電離，電離后的異種離子與尖端的電荷中和，相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷的現(xiàn)象。3．尖端放電的應(yīng)用與防止(1)應(yīng)用：避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施。(2)防止：高壓設(shè)備中導(dǎo)體的表面盡量光滑，減少電能的損失。三、靜電屏蔽1．靜電屏蔽：靜電平衡時，導(dǎo)體殼內(nèi)空腔里的電場處處為零，外電場對殼內(nèi)不會產(chǎn)生影響。2．靜電屏蔽的應(yīng)用(1)把電學(xué)儀器放在封閉的金屬殼里。(2)野外三條輸電線上方架設(shè)兩條導(dǎo)線，與大地相連，把輸電線屏蔽起來。四、靜電吸附1．靜電除塵：設(shè)法使空氣中的塵埃帶電，在靜電力作用下，塵埃到達(dá)電極被收集起來。2．靜電噴漆：接負(fù)高壓的涂料霧化器噴出的油漆微粒帶負(fù)電，在靜電力作用下，這些微粒向著作為正極的工件運動，并沉積在工件的表面，完成噴漆工作。3．靜電復(fù)印的工作過程：(1)充電：通過電源使有機光導(dǎo)體鼓帶上正電。(2)曝光：利用光學(xué)系統(tǒng)將原稿上字跡的像成在有機光導(dǎo)體鼓上，有字跡的地方保留正電荷。(3)顯影：帶負(fù)電的墨粉被吸附在字跡成像處，顯示出墨粉組成的字跡。(4)轉(zhuǎn)印：帶正電的轉(zhuǎn)印電極使白紙帶上正電，帶正電的白紙與有機光導(dǎo)體鼓表面墨粉組成的字跡接觸，將帶負(fù)電的墨粉吸附在白紙上。(5)放電：使有機光導(dǎo)體放電，除去表面的殘余電荷。1．思考判斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部任意兩點間的電勢差為零。 (√)(2)靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部場強處處為零，導(dǎo)體的電勢也為零。 (×)(3)避雷針能避免建筑物被雷擊是因為云層中帶的電荷被避雷針通過導(dǎo)線導(dǎo)入大地。 (×)(4)用金屬網(wǎng)把驗電器罩起來，再使帶電金屬球靠近驗電器，則驗電器箔片能張開。 (×)(5)飛機輪上裝有拖地線，油罐車后面拖條鐵鏈都是把靜電導(dǎo)入大地。 (√)2．如圖所示，將一個不帶電的金屬球A放在帶正電的點電荷Q的左側(cè)，當(dāng)金屬球達(dá)到靜電平衡時，下列判斷正確的是()A．金屬球?qū)a(chǎn)生出正電荷B．金屬球左側(cè)將出現(xiàn)負(fù)的凈電荷C．點電荷Q在A的球心處產(chǎn)生的電場強度為零D．A的內(nèi)部合電場強度處處為零D[由于靜電感應(yīng)，金屬球左側(cè)帶正電，右側(cè)帶負(fù)電，A、B錯誤；點電荷在球心產(chǎn)生的電場強度不為零，C錯誤；A的內(nèi)部合電場強度處處為零，D正確。]3．(多選)關(guān)于靜電感應(yīng)和靜電平衡，以下說法正確的是()A．靜電感應(yīng)是由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受靜電力作用的結(jié)果B．導(dǎo)體內(nèi)的自由電子都不運動稱為靜電平衡C．處于靜電平衡狀態(tài)時，導(dǎo)體所占空間各處電場強度均為零D．處于靜電平衡狀態(tài)時，導(dǎo)體內(nèi)部將沒有多余的“凈”電荷AD[靜電平衡是由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受靜電力的作用而發(fā)生定向移動，最后達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)，選項A正確；達(dá)到靜電平衡后，自由電子不再定向移動，但是仍然做無規(guī)則的熱運動，選項B錯誤；導(dǎo)體處于靜電平衡時，電荷只分布在導(dǎo)體外表面上，導(dǎo)體內(nèi)部沒有多余的“凈”電荷，選項D正確；導(dǎo)體處于靜電平衡時，導(dǎo)體內(nèi)部的電場強度為零，但導(dǎo)體表面的電場強度不為零，選項C錯誤。]對靜電平衡的理解1．靜電平衡的過程(1)電荷分布的變化情況：金屬導(dǎo)體放到電場強度為E0的電場中，金屬中的自由電荷在電場力作用下定向移動導(dǎo)致導(dǎo)體一側(cè)聚集負(fù)電荷，而另一側(cè)聚集正電荷。(2)合電場強度的變化情況：感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生與原電場方向相反的電場，導(dǎo)致合電場強度減小。當(dāng)感應(yīng)電荷繼續(xù)增加，合電場強度逐漸減小，合電場強度為零時，自由電荷的定向移動停止。2．對靜電平衡的三點理解(1)靜電平衡是自由電荷發(fā)生定向移動的結(jié)果，達(dá)到靜電平衡時，自由電荷不再發(fā)生定向移動。(2)金屬導(dǎo)體建立靜電平衡的時間是非常短暫的。(3)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡后內(nèi)部電場強度處處為零是指外電場E與導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場E′的合電場強度為零，E′＝－E。3．處于靜電平衡時的導(dǎo)體上的電荷分布特點(1)凈電荷只分布在導(dǎo)體表面，內(nèi)部沒有凈電荷。(2)感應(yīng)電荷分布于導(dǎo)體兩端，電性相反，電量相等，近異遠(yuǎn)同，如圖甲所示。(3)凈電荷在導(dǎo)體表面的分布不均勻，一般越是尖銳的地方電荷的分布越密集，如圖乙所示。甲乙處于靜電平衡的導(dǎo)體周圍的電場分布情況靜電平衡的導(dǎo)體尖端電荷集中，電荷電場線密集?！纠?】在真空中有兩個點電荷A和B，電荷量分別為－Q和＋2Q，相距為2l，如果在兩個點電荷連線的中點O有一個半徑為r(r?l)的空心金屬球，且球心位于O點，如圖所示，則球殼上的感應(yīng)電荷在O處的電場強度的大小為多少？方向如何？[解析]根據(jù)電場的疊加和靜電平衡，球心O處的合場強為0，即感應(yīng)電荷的電場強度與A、B兩點電荷在O處所產(chǎn)生的合場強等大、反向，即E感＝EA＋EB＝keq\f(Q,l2)＋keq\f(2Q,l2)＝eq\f(3kQ,l2)，A、B在O處產(chǎn)生的電場強度方向向左，所以E感向右。[答案]eq\f(3kQ,l2)方向向右上例中，若將點電荷B移走，其他條件不變，則球殼上的感應(yīng)電荷在O處的電場強度大小為多少？方向如何？提示：E′感＝EA＝keq\f(Q,l2)，A在O處產(chǎn)生的電場強度方向向左，所以E′感向右。處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強的求解方法(1)運用E＝keq\f(Q,r2)求出外電場場強E外的大小和方向。(2)由于導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，則滿足靜電平衡條件E合＝0。(3)由E外＋E感＝0，求出感應(yīng)電場E感的大小和方向。1．(多選)如圖所示，在絕緣板上放有一個不帶電的金箔驗電器A和一個帶正電荷的空腔導(dǎo)體B。下列實驗方法中能使驗電器箔片張開的是()A．用取電棒C(帶絕緣柄的導(dǎo)體棒)先跟B的內(nèi)壁接觸一下后再跟A接觸B．用取電棒C先跟B的外壁接觸一下后再跟A接觸C．用絕緣導(dǎo)線把驗電器A跟取電棒C的導(dǎo)體部分相連，再把取電棒C與B的內(nèi)壁接觸D．使驗電器A靠近BBCD[A項中取電棒先和B的內(nèi)壁接觸后，由于B的內(nèi)壁本身沒有電荷，所以再接觸A時驗電器箔片不張開；B項中可以使C球帶電，從而使A帶電；C項中用絕緣導(dǎo)線實際上是將驗電器A和B連成了一個導(dǎo)體，A在外面故帶電；D項中是感應(yīng)起電；所以B、C、D項正確。]對靜電屏蔽的理解1．靜電屏蔽的實質(zhì)靜電屏蔽的實質(zhì)是利用了靜電感應(yīng)現(xiàn)象，使金屬殼內(nèi)感應(yīng)電荷的電場和外加電場矢量和為零，好像是金屬殼將外電場“擋”在外面，即所謂的屏蔽作用，其實是殼內(nèi)兩種電場并存，矢量和為零。2．靜電屏蔽的兩種情況導(dǎo)體外部電場不影響導(dǎo)體內(nèi)部接地導(dǎo)體內(nèi)部的電場不影響導(dǎo)體外部圖示實現(xiàn)過程因場源電荷產(chǎn)生的電場與導(dǎo)體球殼表面上感應(yīng)電荷在空腔內(nèi)的合場強為零，達(dá)到靜電平衡狀態(tài)，起到屏蔽外電場的作用當(dāng)空腔外部接地時，外表面的感應(yīng)電荷因接地將傳給地球，外部電場消失，起到屏蔽內(nèi)電場的作用最終結(jié)論導(dǎo)體內(nèi)空腔不受外界電荷影響接地導(dǎo)體空腔外部不受內(nèi)部電荷影響本質(zhì)靜電屏蔽是激發(fā)電場與感應(yīng)電場疊加的結(jié)果，所以做靜電屏蔽的材料只能是導(dǎo)體，不能是絕緣體【例2】如圖所示，把原來不帶電的金屬殼B的外表面接地，將一帶正電的小球A從小孔中放入球殼內(nèi)，但不與B接觸，達(dá)到靜電平衡后，則()A．B的空腔內(nèi)電場強度為零B．B不帶電C．B的外表面帶正電D．B的內(nèi)表面帶負(fù)電D[因為金屬殼的外表面接地，所以外表面沒有感應(yīng)電荷，只有內(nèi)表面有感應(yīng)電荷分布，且由于A帶正電，則B的內(nèi)表面帶負(fù)電，D對，B、C錯；B的空腔內(nèi)有帶正電的小球A產(chǎn)生的電場和金屬殼內(nèi)表面感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場，所以空腔內(nèi)電場強度不為零，A錯。]處理靜電屏蔽問題的注意點(1)空腔可以屏蔽外界電場，接地的空腔可以屏蔽內(nèi)部的電場作用，其本質(zhì)都是因為激發(fā)電場與感應(yīng)電場疊加的結(jié)果，分析中應(yīng)特別注意分清是哪一部分電場作用，還是合電場作用的結(jié)果。(2)對靜電感應(yīng)，要掌握導(dǎo)體內(nèi)部的自由電荷是如何移動的，是如何建立起附加電場的，何處會出現(xiàn)感應(yīng)電荷。(3)對靜電平衡，要理解導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時所具有的特點。2．如圖所示，將懸在絕緣細(xì)線上帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)(不跟球壁接觸)，再將一個懸掛在絕緣細(xì)線上的帶負(fù)電的小球B向C靠近，但不接觸時()A．小球A往左偏離豎直方向，小球B往右偏離豎直方向B．小球A的位置不變，小球B往右偏離豎直方向C．小球A往左偏離豎直方向，小球B的位置不變D．小球A和B的位置都不變B[對A受力分析：由于靜電屏蔽，B球?qū)η驓だ锩鏇]有影響，A球受力情況不變，A球位置不變，A、C錯；對B受力分析：球殼C不接地，A球?qū)ν饨缬杏绊?，B球受到球殼的引力，B球向右偏離，B對D錯。]靜電的產(chǎn)生、應(yīng)用和防止1．靜電是如何產(chǎn)生的兩種不同的物體相互摩擦可以起電，甚至干燥的空氣與衣物摩擦也會起電。摩擦起的電在能導(dǎo)電的物體上可迅速流失，而在不導(dǎo)電的絕緣體(如化纖、毛織物等物體)上就不會流失而形成靜電，并聚集起來，當(dāng)達(dá)到一定的電壓時就產(chǎn)生放電現(xiàn)象，產(chǎn)生火花并發(fā)出聲響。2．靜電的應(yīng)用和防止(1)靜電的應(yīng)用利用靜電的性質(zhì)應(yīng)用舉例利用靜電能吸引較小物體靜電復(fù)印、靜電噴漆、靜電噴霧、激光打印、靜電除塵利用高壓產(chǎn)生的電場靜電保鮮、靜電滅菌、農(nóng)作物種子處理利用放電產(chǎn)生物臭氧防止紫外線、氮合成氨(2)靜電的防止防止靜電危害的基本辦法是盡快把產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走，避免越積越多。防止靜電的途徑主要有：①避免產(chǎn)生靜電，例如，在可能情況下選用不易產(chǎn)生靜電的材料。②避免靜電的積累，產(chǎn)生的靜電要設(shè)法導(dǎo)走，例如，增加空氣濕度、接地等?！纠?】(多選)靜電的應(yīng)用有多種，如靜電除塵、靜電噴涂、靜電植絨、靜電復(fù)印等，它們依據(jù)的原理都是讓帶電的物質(zhì)粒子在電場力作用下奔向并吸附到電極上，靜電噴漆的原理如圖所示，則以下說法正確的是()A．在噴槍噴嘴與被噴涂工件之間有一強電場B．涂料微粒一定帶正電C．涂料微粒一定帶負(fù)電D．涂料微?？梢詭д?，也可以帶負(fù)電AC[靜電噴涂的原理就是讓帶電的涂料微粒在強電場的作用下被吸附到工件上，而達(dá)到噴漆的目的，所以A正確。由題圖知，待噴漆工件帶正電，所以涂料微粒應(yīng)帶負(fù)電，C項正確。]3．如圖為靜電除塵示意圖，m、n為金屬管內(nèi)兩點。在P、Q兩點加高電壓時，金屬管內(nèi)空氣電離。電離出來的電子在電場力的作用下，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負(fù)電，導(dǎo)致煤粉被吸附到管壁上，排出的煙就清潔了。就此示意圖，下列說法正確的是()A．Q接電源的正極，且電場強度Em＝EnB．Q接電源的正極，且電場強度Em＞EnC．P接電源的正極，且電場強度Em＝EnD．P接電源的正極，且電場強度Em＞EnB[管內(nèi)接通靜電高壓時，管內(nèi)存在強電場，它使空氣電離而產(chǎn)生電子和正離子。電子在電場力的作用下，向正極移動時，碰到煙塵微粒使它帶負(fù)電。所以金屬管Q應(yīng)接高壓電源的正極，金屬絲P接負(fù)極。構(gòu)成類似于點電荷的輻向電場，所以越靠近金屬絲，電場強度越強，故A、C、D錯誤，B正確。]課堂小結(jié)知識脈絡(luò)1.對靜電平衡問題的理解，導(dǎo)體在靜電平衡狀態(tài)時的特點。2.尖端放電現(xiàn)象及其應(yīng)用和防止。3.靜電屏蔽現(xiàn)象理解與分析。4.靜電的產(chǎn)生、應(yīng)用和防止?！菊n堂同步練習(xí)】1．某研究性學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)電學(xué)知識后對電工穿的高壓作業(yè)服進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)高壓作業(yè)服是用銅絲編織的，下列各同學(xué)的理由正確的是()A．甲認(rèn)為銅絲編織的衣服不易拉破，所以用銅絲編織B．乙認(rèn)為電工被銅絲紡織的衣服包裹，使身體能夠?qū)щ姡瑢θ梭w起保護(hù)作用C．丙認(rèn)為電工被銅絲紡織的衣服包裹，使體內(nèi)場強保持為零，對人體起保護(hù)作用D．丁認(rèn)為銅絲必須達(dá)到一定的厚度，才能對人體起到保護(hù)作用C[電工穿的銅絲編織的高壓作業(yè)量可以有效避免電工受到電擊，使內(nèi)部場強處處為零，對人體起到保護(hù)作用，主要應(yīng)用了靜電屏蔽原理，選項C正確，其他選項均錯誤。]2．(多選)下列措施中，屬于防止靜電危害的是()A．運送汽油的油罐車后有一條拖在地面上的鐵鏈B．轎車頂部有一根露在外面的天線C．印染車間總保持適當(dāng)?shù)臐穸菵．鋪在房間的地毯中夾雜著0.05mm的不銹鋼絲導(dǎo)電纖維ACD[油罐車后拖在地面上的鐵鏈，可將車廂中由于摩擦等原因產(chǎn)生的靜電及時導(dǎo)入大地，避免電荷越積越多，產(chǎn)生劇烈的高壓放電，使油罐車起火爆炸，故A項正確；轎車頂部的天線是用來接收無線電信號的，如果不露在外面而置于車內(nèi)，則天線處于金屬外殼包圍中，無法接收或影響無線電信號的接收效果，故B項錯誤；印染車間保持適當(dāng)?shù)臐穸?，可以將由于摩擦等原因產(chǎn)生的靜電及時散失，避免影響印染質(zhì)量，故C項正確；地毯中夾雜導(dǎo)電纖維同樣是為了及時導(dǎo)走由于摩擦等原因產(chǎn)生的靜電，故D項正確。]3．如圖所示，先用絕緣細(xì)線將導(dǎo)體懸掛起來，并使導(dǎo)體帶電。然后用帶絕緣柄的不帶電小球接觸A點，再用小球與驗電器接觸。用同樣的方法檢驗B、C部位的帶電情況，則()A．與A接觸再與驗電器接觸，驗電器箔片張開的角度最大B．與C接觸再與驗電器接觸，驗電器箔片張開的角度最大C．與A、B、C接觸再與驗電器接觸，驗電器箔片張開的角度一樣大D．通過實驗可確定導(dǎo)體上平坦部位電荷分布比較密集B[帶電導(dǎo)體的平坦部位電荷比較稀疏，凸出部位電荷比較密集，即C處電荷最密集，B處次之，A處最稀疏，因此小球接觸A點時，取得的電荷量最少，與驗電器接觸時，驗電器箔片得到的電荷量最少，箔片張開的角度最??；反之與C處接觸時，箔片張開的角度最大。]4.一個帶絕緣底座的空心金屬球A帶有4×10－8C的正電荷，上端開有適當(dāng)小孔，有絕緣柄的金屬小球B帶有2×10－8C的負(fù)電荷，使B球和A球內(nèi)壁接觸，如圖所示，則A、B帶電荷量分別為()A．QA＝10－8C，QB＝10－8CB．QA＝2×10－8C，QB＝0C．QA＝0，QB＝2×10－8CD．QA＝4×10－8C，QB＝－2×10－8CB[A、B接觸中和后凈電荷只分布在空心金屬球A的外表面上，故B項正確。]《9.4靜電的防止與利用》專題訓(xùn)練(時間：40分鐘分值：100分)[合格基礎(chǔ)練]一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．下列防雷措施可行的是()①在大樹下避雷雨；②停留在山頂、山脊的涼亭等地方避雷雨；③不要快速開摩托車、騎自行車或在雨中狂奔；④在空曠地帶，最好關(guān)掉手機電源。A．①③ B．②③C．①④ D．③④D[表面具有突出尖端的導(dǎo)體，在尖端部分電荷分布密度很大，使得其周圍電場很強，就可能使其周圍的空氣發(fā)生電離而引發(fā)尖端放電，因此，不要在大樹下避雨，別停留在山頂、山脊的涼亭等地方。快速開摩托車、騎自行車或在雨中狂奔，身體的跨步越大，電壓就越大，雷電也越容易傷人。在空曠地帶使用手機通話，手機很有可能成為閃電的放電對象。故正確選項為D。]2．在手術(shù)時，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。這是為了()A．殺菌消毒 B．消除靜電C．利用靜電 D．防止漏電B[在可燃?xì)怏w環(huán)境(如乙醚)中產(chǎn)生的靜電，容易引起爆炸，應(yīng)設(shè)法把產(chǎn)生的靜電消除掉(如導(dǎo)入大地)，因此選項B正確。]3．靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器，如圖實線為除塵器內(nèi)電場的電場線，虛線為帶負(fù)電粉塵的運動軌跡，P、Q為運動軌跡上的兩點，下列關(guān)于帶電粉塵在P、Q兩點所受電場力的大小關(guān)系正確的是()A．FP＝FQ B．FP＞FQC．FP＜FQ D．無法比較C[Q處的電場線密，所以在Q點所受電場力大，選項C正確。]4．如圖是模擬避雷針作用的實驗裝置，金屬板M接高壓電源的正極，金屬板N接負(fù)極。金屬板N上有兩個等高的金屬柱A、B，A為尖頭，B為圓頭。逐漸升高電源電壓，當(dāng)電壓達(dá)到一定數(shù)值時，可看到放電現(xiàn)象。先產(chǎn)生放電現(xiàn)象的是()避雷針模擬實驗A．A金屬柱B．B金屬柱C．A、B金屬柱同時D．可能是A金屬柱，也可能是B金屬柱A[根據(jù)導(dǎo)體表面電荷分布與尖銳程度有關(guān)可知，A金屬柱尖端電荷密集，容易發(fā)生尖端放電現(xiàn)象，故選項A正確。]5．請用學(xué)過的電學(xué)知識判斷，下列說法正確的是()A．電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全B．制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好C．小鳥停在單根高壓輸電線上會被電死D．打雷時，待在汽車?yán)锉却谀疚堇镆ｋUB[由靜電屏蔽的知識可知，A、D選項均錯誤；金屬可以消除多余的靜電，B項正確；單根高壓輸電線上相距較近的兩點之間電阻很小，因而電壓較小，小鳥不會被電死，C選項錯誤。]6．如圖所示，一個方形的金屬盒原來不帶電，現(xiàn)將一個帶電荷量為＋Q的點電荷放在盒左邊附近，達(dá)到靜電平衡后，盒上的感應(yīng)電荷在盒子內(nèi)部產(chǎn)生的電場分布情況正確的是()ABCDC[金屬盒內(nèi)部由于處于靜電平衡狀態(tài)，因此內(nèi)部每點的合電場強度都為0，即金屬盒內(nèi)的每一點，感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場的電場強度都與點電荷＋Q在那點產(chǎn)生的電場的電場強度大小相等、方向相反，即感應(yīng)電荷的電場線與點電荷＋Q的電場線重合，但方向相反。]二、非選擇題(14分)7．如圖所示，在桌上放兩摞書，把一塊潔凈的玻璃墊起來，使玻璃離開桌面20～30cm。在寬0.5cm的紙條上畫出各種舞姿的人形，用剪刀把它們剪下來，放在玻璃下面，然后用一塊硬泡沫塑料在玻璃上擦，就可以看到小紙人翩翩起舞了。(1)為什么小紙人會翩翩起舞？(2)如果實驗前用一根火柴把“跳舞區(qū)”烤一烤，實驗效果會更好，此現(xiàn)象說明了什么？(3)如果向“跳舞區(qū)”哈一口氣，小紙人跳得就不活躍了，此現(xiàn)象說明了什么？[答案](1)硬泡沫塑料與玻璃板摩擦后帶上電荷，與紙人相互吸引。(2)說明在干燥環(huán)境中容易起電，其原因是干燥的空氣不會把摩擦后玻璃板上產(chǎn)生的電荷導(dǎo)走。(3)說明在潮濕的環(huán)境下，不易摩擦起電，因為潮濕的空氣具有導(dǎo)電能力，把摩擦后玻璃板上產(chǎn)生的電荷導(dǎo)走了。[等級過關(guān)練]一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1．如圖所示，在一電場強度為E的勻強電場中放有一個金屬空心導(dǎo)體，圖中a、b分別為金屬導(dǎo)體內(nèi)部與空腔中的兩點，則()A．a(chǎn)、b兩點的電場強度都為零B．a(chǎn)點的電場強度為零，b點的電場強度不為零C．a(chǎn)點的電場強度不為零，b點的電場強度為零D．a(chǎn)、b兩點的電場強度都不為零A[處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，其內(nèi)部場強為零，即Ea＝0；由于靜電屏蔽，球內(nèi)空腔的場強也為零，則Eb＝0，選項A正確。]2.如圖所示，A為空心金屬球，B為金屬球，A、B原來不帶電，將另一帶正電荷的小球C從A球開口處放入A球中央，不接觸A球，然后用手接觸一下A球，再用手接觸一下B球，再移走C球，則()A．A球帶負(fù)電荷，B球帶正電荷B．A球帶負(fù)電荷，B球不帶電C．A、B兩球都帶負(fù)電荷D．A、B兩球都帶正電荷B[首先帶正電荷的小球C從A球開口處放入A球中央，根據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象可知，A球內(nèi)表面帶負(fù)電荷，外表面帶正電荷。用手接觸A相當(dāng)于把A接地，由大地傳導(dǎo)過來的電子與A球外表面正電荷中和，使A球外表面不帶電，A球外表面電勢為零，此時A球?qū)?nèi)起靜電屏蔽作用，A球內(nèi)的電場不影響外部。用手接觸B時，無電荷移動，B球不帶電。當(dāng)帶正電荷的C球從A球內(nèi)移走后，A球內(nèi)表面所帶的負(fù)電荷移至外表面，所以此時A球帶負(fù)電荷。由上述可知，選項B正確。]3．(多選)如圖所示的靜電實驗(虛線框為金屬網(wǎng))能使左邊驗電器的金屬箔張開的是()ABCDAC[凈電荷分布在導(dǎo)體的外表面，選項A正確，選項B錯誤；選項C中兩個驗電器接觸，左側(cè)驗電器金屬箔應(yīng)張開，選項D中左邊的驗電器處于金屬網(wǎng)中，由于靜電屏蔽，金屬箔不會張開，選項C正確，選項D錯誤。]4．處于強電場中的空氣分子會被電離為電子和正離子，利用此原理可以進(jìn)行靜電除塵。如圖所示是一個用來研究靜電除塵的實驗裝置，鋁板與手搖起電機的正極相連，縫被針與手搖起電機的負(fù)極相連，在鋁板和縫被針中間放置點燃的蚊香。轉(zhuǎn)動手搖起電機，蚊香放出的煙霧會被電極吸附，停止轉(zhuǎn)動手搖起電機，蚊香的煙霧又會裊裊上升。關(guān)于這個現(xiàn)象，下列說法正確的是()A．煙塵因為帶正電而被吸附到縫被針上B．同一煙塵顆粒在被吸附過程中離鋁板越近速度越小C．同一煙塵顆粒在被吸附過程中離鋁板越近速度越大D．同一煙塵顆粒在被吸附過程中如果帶電荷量不變，離鋁板越近則加速度越大C[在鋁板和縫被針中間形成強電場，處于強電場中的空氣分子會被電離為電子和正離子，煙塵吸附電子帶負(fù)電，而被吸附到鋁板上，選項A錯誤；由于靜電力做功，同一煙塵顆粒在被吸附過程中離鋁板越近速度越大，選項C正確，B錯誤；由于離鋁板越近，電場強度越小，同一煙塵顆粒在被吸附過程中如果帶電荷量不變，離鋁板越近則