（一）課前閱讀：
如圖所示，不帶電的金屬導(dǎo)體放到電場(chǎng)中，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子將發(fā)生定向移動(dòng)，使導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷．請(qǐng)思考下列問(wèn)題：
(1)自由電子定向移動(dòng)的原因是什么？定向移動(dòng)的方向如何？
(2)自由電子能否一直定向移動(dòng)？為什么？
答案 (1)自由電子受外加電場(chǎng)的靜電力作用而定向移動(dòng)，向著與電場(chǎng)相反的方向定向移動(dòng)．
(2)不能．感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與外加電場(chǎng)反向，阻礙電子的定向移動(dòng)，當(dāng)這兩個(gè)電場(chǎng)大小相等時(shí)，電子的定向移動(dòng)終止．
2.避雷針是利用尖端放電保護(hù)建筑物的一種設(shè)施，其原理是什么？
答案 當(dāng)帶電的雷雨云接近建筑物時(shí)，由于靜電感應(yīng)，金屬棒出現(xiàn)與云層相反的電荷．通過(guò)尖端放電，這些電荷不斷向大氣釋放，中和空氣中的電荷，使建筑物避免雷擊．
3．靜電屏蔽是怎樣起到屏蔽作用的？
答案 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，即使導(dǎo)體殼外有電場(chǎng)，由于殼內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度保持為0，外電場(chǎng)對(duì)殼內(nèi)的物體不會(huì)產(chǎn)生影響．
（二）基礎(chǔ)梳理
一、靜電平衡
1．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零的本質(zhì)是外電場(chǎng)E0和感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)E′的合電場(chǎng)強(qiáng)度為0，即E0＝－E′.
2．孤立的帶電導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為0的本質(zhì)是分布在導(dǎo)體外表面的電荷在導(dǎo)體內(nèi)部的合電場(chǎng)強(qiáng)度為0.
3．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，其外表面任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向跟該點(diǎn)的表面垂直．
4．靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體上的電荷分布在導(dǎo)體的外表面，其內(nèi)部沒(méi)有凈電荷，且凈電荷在導(dǎo)體外表面的分布不均勻，越是尖銳的地方電荷的分布越密集．
【典例精析】
例1．如圖所示，把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)．下列說(shuō)法正確的是( )
A．導(dǎo)體內(nèi)部A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
B．感應(yīng)電荷在A、B兩點(diǎn)產(chǎn)生的附加電場(chǎng)強(qiáng)度EA＝EB
C．感應(yīng)電荷在A、B兩點(diǎn)產(chǎn)生的附加電場(chǎng)強(qiáng)度EA＜EB
D．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電子從大地沿導(dǎo)線向?qū)w移動(dòng)
【答案】
D
【解析】
枕形導(dǎo)體在正點(diǎn)電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布，因此在枕形導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場(chǎng)與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)疊加，靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，A錯(cuò)誤；導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，所以感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等，方向相反，故EA＞EB，B、C錯(cuò)誤；當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電子從大地沿導(dǎo)線向?qū)w移動(dòng)，D正確．
【規(guī)律方法】
求處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的方法是：
(1)先求出外電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度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(chǎng)E感的大小和方向．
二、尖端放電 靜電屏蔽
1．尖端放電
導(dǎo)體尖端電荷密度大，周圍的電場(chǎng)強(qiáng)度大，把周圍的空氣電離，帶電粒子在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下加速撞擊空氣中的分子，使它們進(jìn)一步電離，所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號(hào)相反的粒子被吸引而奔向尖端，與尖端上的電荷中和．
2．靜電屏蔽
(1)靜電屏蔽的實(shí)質(zhì)
靜電屏蔽的實(shí)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(chǎng)和外加電場(chǎng)矢量和為零，好像是金屬殼將外電場(chǎng)“擋”在外面，即所謂的屏蔽作用，其實(shí)是殼內(nèi)兩種電場(chǎng)并存，矢量和為零．
(2)靜電屏蔽的兩種情況
【典例精析】
例2．將懸掛在絕緣細(xì)線上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)(不與球接觸)，另有一個(gè)懸掛在細(xì)線上的帶負(fù)電的小球B向C靠近，如圖所示，則( )
A．A向左偏離豎直方向，B向右偏離豎直方向
B．A的位置不變，B向右偏離豎直方向
C．A向左偏離豎直方向，B的位置不變
D．A和B的位置都不變
【答案】B
【解析】
帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)，由于靜電感應(yīng)，空心球外殼帶正電，內(nèi)壁帶負(fù)電，因此B所在處有電場(chǎng)，所以B在靜電力作用下向右偏而靠近C；由于空心球能屏蔽B球的電場(chǎng)，所以，A所在處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故A球不受靜電力作用，位置不變．故B正確．
三、靜電吸附
【典例精析】
例3． (多選)如圖所示為靜電除塵示意圖，在M、N兩點(diǎn)間加高壓電源時(shí)，金屬管內(nèi)的空氣電離，電離出的電子在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng)，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負(fù)電荷，因而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(shuō)法正確的是( )
A．N接電源的正極 B．M接電源的正極
C．電場(chǎng)強(qiáng)度EB＞EA D．電場(chǎng)強(qiáng)度EB＜EA
【答案】
AC
【解析】
電子附著在煤粉上，使煤粉帶上負(fù)電荷，煤粉若能吸附在管壁上，說(shuō)明管壁帶正電荷，因此可知N接電源正極，A正確，B錯(cuò)誤．金屬棒與金屬管可看成圓柱電極與圓環(huán)電極，電場(chǎng)線分布情況如圖所示．由圖可知金屬棒附近的B點(diǎn)處電場(chǎng)線較密，而靠近金屬管壁的A點(diǎn)處電場(chǎng)線較疏，故B處電場(chǎng)強(qiáng)度比A處電場(chǎng)強(qiáng)度大，即EB＞EA，C正確，D錯(cuò)誤．
1．對(duì)靜電平衡的三點(diǎn)理解
(1)靜電平衡是自由電荷發(fā)生定向移動(dòng)的結(jié)果，達(dá)到靜電平衡時(shí)，自由電荷不再發(fā)生定向移動(dòng)。
(2)金屬導(dǎo)體建立靜電平衡的時(shí)間是非常短暫的。
(3)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡后內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零是指外電場(chǎng)E0與導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)E′的合電場(chǎng)強(qiáng)度為零，即E′＝－E0。
2．靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體上的電荷分布特點(diǎn)
(1)凈電荷只分布在導(dǎo)體表面，內(nèi)部沒(méi)有凈電荷。
(2)感應(yīng)電荷分布于導(dǎo)體兩端，電性相反，電荷量相等，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。
3．靜電屏蔽的實(shí)質(zhì)
靜電屏蔽的實(shí)質(zhì)是利用了靜電感應(yīng)現(xiàn)象并達(dá)到靜電平衡，使金屬殼內(nèi)感應(yīng)電荷的電場(chǎng)和外加電場(chǎng)矢量和為零，好像是金屬殼將外電場(chǎng)“擋”在外面，即所謂的屏蔽作用，其實(shí)是殼內(nèi)兩種電場(chǎng)并存，矢量和為零，所以做靜電屏蔽的材料只能是導(dǎo)體，不能是絕緣體。
4．靜電屏蔽問(wèn)題的三點(diǎn)注意
(1)空腔可以屏蔽外界電場(chǎng)，接地的空腔可以屏蔽內(nèi)部的電場(chǎng)，其本質(zhì)都是因?yàn)榧ぐl(fā)電場(chǎng)與感應(yīng)電場(chǎng)疊加的結(jié)果，分析中應(yīng)特別注意分清是哪一部分電場(chǎng)作用的結(jié)果，還是合電場(chǎng)作用的結(jié)果。
(2)對(duì)靜電感應(yīng)，要掌握導(dǎo)體內(nèi)部的自由電荷是如何移動(dòng)的，是如何建立起附加電場(chǎng)的，何處會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電荷。
(3)對(duì)靜電平衡，要理解導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)所具有的特點(diǎn)。
一、單選題
1．如圖所示，在超高壓帶電作業(yè)中，電工所穿的高壓工作服內(nèi)有編織的銅絲，這樣做的目的是（ ）
A．銅絲編織的衣服不易拉破
B．銅絲電阻小，對(duì)人體起到保護(hù)作用
C．電工被銅絲衣服所包裹，使衣服內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為零
D．電工被銅絲衣服所包裹，使衣服內(nèi)電勢(shì)為零
【答案】C
【解析】屏蔽服的作用是在穿用后，使處于高壓電場(chǎng)中的人體外表面各部位形成一個(gè)等電位屏蔽面，從而防護(hù)人體免受高壓電場(chǎng)及電磁波的危害，等電位說(shuō)明電勢(shì)相等而不是等于0，等電勢(shì)時(shí)電勢(shì)差為0，電場(chǎng)強(qiáng)度為0。
故選C。
2．如圖所示，驗(yàn)電器A不帶電，驗(yàn)電器B上裝有帶孔的空心金屬球C，金屬球C帶電。D是帶有絕緣手柄的金屬小球，可以從C上方的小孔進(jìn)入其內(nèi)部。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．圖甲中，使D跟C的外部接觸，再讓D跟A靠近時(shí)，A的箔片張開(kāi)
B．圖甲中，使D跟C的外部接觸，再讓D跟A接觸時(shí)，A的箔片不張開(kāi)
C．圖乙中，使D跟C的內(nèi)部接觸，再讓D跟A靠得更近些，A的箔片張開(kāi)
D．圖乙中，使D跟C的內(nèi)部接觸，再讓D跟A接觸，重復(fù)多次后，A的箔片張開(kāi)
【答案】A
【解析】A．空腔導(dǎo)體帶電時(shí)凈電荷分布于金屬球外側(cè)，內(nèi)部不帶電，故讓D先接觸金屬球C的外部，則D帶上電荷，再讓D跟A靠近時(shí)，由于發(fā)生靜電感應(yīng)，A的箔片張開(kāi)，故A正確；
B．讓D先接觸金屬球C的外部，則D帶上電荷，再讓D跟A接觸時(shí)，A的箔片張開(kāi)，故B錯(cuò)誤；
C．讓不帶電的D先跟C的內(nèi)部接觸，因?yàn)镃的內(nèi)部不帶電，所以D始終不帶電，再讓D跟A靠得更近些，A的箔片始終不張開(kāi)，故C錯(cuò)誤；
D．讓不帶電的D先跟C的內(nèi)部接觸，因?yàn)镃的內(nèi)部不帶電，所以D始終不帶電，再讓D跟A接觸，A的箔片始終不張開(kāi)，故D錯(cuò)誤。
故選A。
3．靜電噴涂利用了電荷之間的相互作用，其噴涂原理如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是 （ ）
A．涂料微粒一定帶正電
B．涂料微粒一定帶負(fù)電
C．涂料微?？赡軒д?，也可能帶負(fù)電
D．噴嘴與工件之間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)
【答案】A
【解析】ABC．由于工件帶負(fù)電，因此根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，涂料微粒一定帶正電，可知才能更容易吸附在工件上，A正確，B、C 錯(cuò)誤；
D．根據(jù)圖中的信息可知，噴嘴與工件之間的電場(chǎng)是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，D錯(cuò)誤。
故選A。
4．關(guān)于靜電的防止與利用，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．飛機(jī)上的著地輪用絕緣橡膠做輪胎，是為了及時(shí)地把飛機(jī)在飛行過(guò)程中由于摩擦而產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)移給大地，以免發(fā)生放電現(xiàn)象，保證飛機(jī)和乘客的安全
B．給病人做麻醉的醫(yī)生和護(hù)士都要穿絕緣性能良好的化纖制品，可防止麻醉藥燃燒
C．避雷針是利用了靜電的尖端放電現(xiàn)象制作的，通常把避雷針頂端設(shè)計(jì)成球形是為了美觀
D．高壓輸電線表面要很光滑，才能避免因尖端放電而損失電能
【答案】D
【解析】A．飛機(jī)上的著地輪是用導(dǎo)電橡膠做輪胎，而不是用絕緣橡膠的，故A錯(cuò)誤；
B．絕緣性能良好的化纖制品制成的衣服不能及時(shí)把靜電導(dǎo)入大地，容易造成手術(shù)事故，故B錯(cuò)誤；
C．避雷針是利用了靜電的尖端效應(yīng)制作的，故避雷針必須做成針狀，不能做成球形，故C錯(cuò)誤；
D．由于尖端效應(yīng)，高壓輸電線表面要很光滑，才能避免因尖端放電而損失電能，故D正確。
故選D。
【點(diǎn)睛】靜電的防止更多的指的是對(duì)產(chǎn)生的靜電進(jìn)行消除，防止它產(chǎn)生危害，而不是防止它產(chǎn)生。
5．如圖是某款家用空氣凈化器及其原理示意圖，污濁空氣通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)后塵埃帶電。圖中充電極b、d接電源負(fù)極，集塵極a、c、e接電源正極（接地）。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)后空氣中的塵埃帶正電
B．塵埃在被吸附到集塵極e的過(guò)程中動(dòng)能增大
C．c、d兩個(gè)電極之間的電場(chǎng)方向豎直向上
D．塵埃被吸附到集塵極a的過(guò)程中所受電場(chǎng)力做負(fù)功
【答案】B
【解析】A．塵埃經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng)后被正極吸引，所以塵埃帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；
B．塵埃在被吸附到集塵極e的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大，故B正確；
C．因?yàn)槌潆姌Ob、d接電源負(fù)極，集塵極a、c、e接電源正極，所以c、d兩個(gè)電極之間的電場(chǎng)方向豎直向下，故C錯(cuò)誤；
D．塵埃被吸附到集塵極a的過(guò)程中所受電場(chǎng)力做正功，故D錯(cuò)誤。
故選B。
6．如圖所示，空心金屬球殼上所帶電荷量為＋Q，關(guān)于O、M兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E、E的說(shuō)法中正確的是（ ）
A．E≠0 E＝0B．E＝0 E≠0
C．E＝0 E＝0D．E≠0 E≠0
【答案】C
【解析】由題意，可知空心金屬球殼處于靜電平衡狀態(tài)，根據(jù)處于靜電平衡狀態(tài)中的導(dǎo)體，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，可知EO＝0，EM＝0。
故選C。
7．如圖所示，在絕緣板上放有一個(gè)不帶電的金箔驗(yàn)電器A和一個(gè)帶正電荷的空腔導(dǎo)體B。下列實(shí)驗(yàn)方法中不能使驗(yàn)電器箔片張開(kāi)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．用帶絕緣外皮的導(dǎo)線把驗(yàn)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(yàn)電器A靠近B
【答案】A
【解析】A．取電棒C先和B的內(nèi)壁接觸后，由于B的內(nèi)壁本身沒(méi)有電荷，接觸后取電棒C不帶電，所以再接觸A時(shí)驗(yàn)電器箔片不張開(kāi)，故A符合題意；
B．用取電棒C先跟B的外壁接觸一下，接觸后取電棒C帶電，再跟A接觸時(shí)驗(yàn)電器箔片張開(kāi)，故B不符合題意；
C．用帶絕緣外皮的導(dǎo)線把驗(yàn)電器A跟取電棒C的導(dǎo)體部分相連，實(shí)際上是將驗(yàn)電器A和C連成了一個(gè)導(dǎo)體，A因接觸而帶電，驗(yàn)電器箔片張開(kāi)，故C不符合題意；
D．使驗(yàn)電器A靠近B，由于感應(yīng)起電使驗(yàn)電器箔片張開(kāi)，故D不符合題意。
故選A。
8．如圖所示為科技館里一個(gè)趣味體驗(yàn)項(xiàng)目的簡(jiǎn)化圖，核心裝置為一個(gè)金屬球，在干燥的空氣里，體驗(yàn)者雙腳站在絕緣凳上，右手按在金屬球上，并遠(yuǎn)離周圍其他物體。一條特殊傳送帶（圖中未畫(huà)出）給金屬球不斷地輸送電荷，過(guò)一段時(shí)間后，體驗(yàn)者的頭發(fā)便會(huì)四處散開(kāi)，甚至倒立，十分有趣，在此狀態(tài)下，下列分析正確的是（ ）
A．若用左手也去摸金屬球，會(huì)被電擊
B．若用左手與旁邊的觀眾握手，會(huì)被電擊
C．若右手離開(kāi)金屬球，則頭發(fā)會(huì)立刻恢復(fù)常態(tài)
D．若右手離開(kāi)金屬球而且走下絕緣凳，頭發(fā)不會(huì)立刻恢復(fù)常態(tài)
【答案】B
【解析】A．若用左手也去摸金屬球，不會(huì)有電流產(chǎn)生，不會(huì)被電擊，A錯(cuò)誤；
B．若用左手與旁邊的觀眾握手，會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象而被電擊，B正確；
C．若右手離開(kāi)金屬球，電荷不會(huì)轉(zhuǎn)移，頭發(fā)仍然四處散開(kāi)，C錯(cuò)誤；
D．若右手離開(kāi)金屬球而且走下絕緣凳，則電荷將進(jìn)入大地，人體將不再帶電，頭發(fā)會(huì)立刻恢復(fù)常態(tài)，D錯(cuò)誤；
故選B。
二、多選題
9．如圖所示，將一個(gè)帶正電的小球Q放在本身不帶電的導(dǎo)體AB靠近A端一側(cè)，由于靜電感應(yīng)，導(dǎo)體的A、B兩端分別出現(xiàn)負(fù)、正感應(yīng)電荷。則以下說(shuō)法正確的是（ ）
A．A端接一下地，導(dǎo)體將帶正電荷
B．A端接一下地，導(dǎo)體將帶負(fù)電荷
C．導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為0
D．導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為0
【答案】BC
【解析】AB．達(dá)到靜電平衡狀態(tài)以后，A處帶負(fù)電荷，B處帶正電荷，當(dāng)A端接一下地，會(huì)使大地的電子流入導(dǎo)體，導(dǎo)體B處電荷被中和，則導(dǎo)體將帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤，B正確；
CD．導(dǎo)體在帶正電的小球附近時(shí)，導(dǎo)體上的自由電子會(huì)向金屬棒的左邊運(yùn)動(dòng)，金屬棒的右端因少了多余的電子而帶正電，左端因多余電子而帶負(fù)電，到達(dá)靜電平衡狀態(tài)以后，導(dǎo)體上感應(yīng)電荷在導(dǎo)體中產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度跟靠近的帶正電小球在導(dǎo)體中產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的合場(chǎng)強(qiáng)為零，故導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為0，導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度不為0，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選BC。
10．如圖所示，在原來(lái)不帶電的金屬細(xì)桿ab附近P處，放置一個(gè)正點(diǎn)電荷，達(dá)到靜電平衡后（ ）
A．a(chǎn)端帶負(fù)電荷
B．b端帶負(fù)電荷
C．c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為0
D．桿內(nèi)c處電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由a指向b
【答案】BC
【解析】AB．由感應(yīng)起電可知，當(dāng)P處為正點(diǎn)電荷，b點(diǎn)感應(yīng)出負(fù)電荷，a點(diǎn)感應(yīng)出正電荷，故A錯(cuò)誤，B正確；
CD．處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部合電場(chǎng)強(qiáng)度為0，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選BC。
【點(diǎn)睛】主要考查感應(yīng)起電和靜電平衡相關(guān)概念
11．在一次科學(xué)晚會(huì)上，一位老師表演了一個(gè)“魔術(shù)”：如圖所示，一個(gè)沒(méi)有底的空塑料瓶上固定著一根鐵鋸條和一塊易拉罐（金屬）片，把它們分別跟靜電起電機(jī)的兩極相連。在塑料瓶里放一盤(pán)點(diǎn)燃的蚊香，很快就看見(jiàn)整個(gè)透明塑料瓶里煙霧繚繞。則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．鋸條和金屬片之間為勻強(qiáng)電場(chǎng)
B．鋸條附近的電場(chǎng)強(qiáng)度最大
C．若鋸條接電源負(fù)極，金屬片接正極，當(dāng)搖動(dòng)起電機(jī)時(shí)，煙霧會(huì)向金屬片移動(dòng)
D．當(dāng)把起電機(jī)一搖，頓時(shí)塑料瓶清澈透明，當(dāng)起電機(jī)停止搖動(dòng)一段時(shí)間后，又會(huì)是煙霧繚繞
【答案】BCD
【解析】A．由于鋸條和金屬片形狀不同，面積不等，且鋸條上電荷分布不均勻，則鋸條和金屬片之間的電場(chǎng)不為勻強(qiáng)電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；
B．由于鋸條上尖端部分比較多，聚集的電荷最多，則電場(chǎng)強(qiáng)度最大，故B正確；
C．起電機(jī)產(chǎn)生高電壓使鋸條和金屬片之間的電場(chǎng)將空氣中的分子電離，電離出來(lái)的電子被煙塵顆粒吸附，俘獲電子的煙塵顆粒帶負(fù)電，容易被帶正電的金屬片吸引，故煙霧會(huì)向金屬片移動(dòng)，故C正確；
D．當(dāng)把起電機(jī)一搖，鋸條和金屬片之間形成電場(chǎng)，電離空氣分子，使煙塵顆粒吸附電子后被帶正電的金屬片（或鋸條）吸引，從而使塑料瓶清澈透明。當(dāng)起電機(jī)停止搖動(dòng)一段時(shí)間后，鋸條和金屬片上的電荷被中和，電場(chǎng)消失，則瓶中又會(huì)煙霧繚繞，故D正確。
故選BCD。
12．從生活走向物理，從物理走向社會(huì)，物理和生活息息相關(guān)，聯(lián)系生活實(shí)際對(duì)物理基本概念的認(rèn)識(shí)和理解，是學(xué)好物理的基礎(chǔ)。下列有關(guān)電學(xué)知識(shí)的相關(guān)說(shuō)法，正確的是（ ）
A．圖甲中超高壓帶電作業(yè)的工作人員，為了保證他們的安全，他們必須穿上橡膠制成的絕緣衣服
B．圖乙中家用煤氣灶的點(diǎn)火裝置，是根據(jù)尖端放電的原理而制成的
C．圖丙中是避雷針的示意圖，避雷針可以在雷雨天防止建筑物被雷擊
D．圖丁為靜電噴漆的示意圖，靜電噴漆時(shí)使被噴的金屬件與油漆霧滴帶相同的電荷，這樣使油漆與金屬表面在靜電斥力作用下噴涂更均勻
【答案】BC
【解析】A．圖甲中超高壓帶電作業(yè)的工作人員，為了保證他們的安全，他們必須穿上金屬絲制成的衣服，以起到靜電屏蔽的作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．圖乙中家用煤氣灶的點(diǎn)火裝置，是根據(jù)尖端放電的原理而制成的，選項(xiàng)B正確；
C．高大的建筑物頂安放避雷針是為了防止靜電，在高大建筑物屋頂插入一根尖銳的導(dǎo)體棒地引線與接地裝置連接能把靜電導(dǎo)走，防止建筑物被雷擊，故C正確；
D．靜電噴漆時(shí)使被噴的金屬件與油漆霧滴帶相反的電荷，這樣使油漆與金屬表面在靜電引力作用下噴涂更均勻，故D錯(cuò)誤。
故選BC。
13．如圖所示，在左邊的絕緣支架上插上頂針（其頂端是尖的），在頂針上裝上金屬風(fēng)針，若給風(fēng)針附近的圓形金屬板接上正高壓極，風(fēng)針接負(fù)高壓極，風(fēng)針尖端放電會(huì)使其旋轉(zhuǎn)起來(lái)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．風(fēng)針尖端附近的電場(chǎng)線分布較密
B．風(fēng)針附近的空氣在強(qiáng)電場(chǎng)下發(fā)生電離
C．空氣中的陽(yáng)離子會(huì)向風(fēng)針的尖端運(yùn)動(dòng)
D．交換金屬板與風(fēng)針?biāo)鶐щ姾呻娦裕L(fēng)針的尖端會(huì)有正電荷射出
【答案】ABC
【解析】A．在導(dǎo)體外表面，越尖銳的位置電荷的密度越大，附近的電場(chǎng)越強(qiáng)，所以風(fēng)針尖端附近的電場(chǎng)線分布較密，故A正確；
B．風(fēng)針附近的空氣中殘留的帶電粒子在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下發(fā)生劇烈的運(yùn)動(dòng)，把空氣中的氣體分子撞“散”，也就是使分子中的正負(fù)電荷分離，即發(fā)生電離，故B正確；
C．因?yàn)轱L(fēng)針接負(fù)高壓極，所以空氣中的陽(yáng)離子會(huì)向風(fēng)針的尖端運(yùn)動(dòng)，故C正確；
D．交換金屬板與風(fēng)針?biāo)鶐щ姾呻娦?，風(fēng)針的尖端不會(huì)有正電荷射出，因?yàn)檎姾晒潭ㄔ诮饘僭雍藘?nèi)，故D錯(cuò)誤。
故選ABC。
14．如圖所示為靜電除塵示意圖，在M、N兩點(diǎn)間加高壓電源時(shí)，金屬管內(nèi)的空氣電離，電離出的電子在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng)，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負(fù)電荷，因而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(shuō)法正確的是（ ）
A．N接電源的正極
B．M接電源的正極
C．電場(chǎng)強(qiáng)度E>E
D．電場(chǎng)強(qiáng)度E＜E
【答案】AC
【解析】AB．電子附著在煤粉上，使煤粉帶上負(fù)電荷，煤粉若能吸附在管壁上，說(shuō)明管壁帶正電荷，因此可知N接電源正極，A正確，B錯(cuò)誤；
CD．金屬棒與金屬管可看成圓柱電極與圓環(huán)電極，電場(chǎng)線分布情況如圖所示
由圖可知金屬棒附近的B點(diǎn)處電場(chǎng)線較密，而靠近金屬管壁的A點(diǎn)處電場(chǎng)線較疏，故B處場(chǎng)強(qiáng)比A處場(chǎng)強(qiáng)大，即E>E，C正確，D錯(cuò)誤。
故選AC。
15．如圖所示，M點(diǎn)有電荷量為Q的負(fù)點(diǎn)電荷，在距離點(diǎn)電荷為r處放入厚度為d的平行金屬板，N點(diǎn)為金屬板內(nèi)距表面為的點(diǎn)，MN連線與金屬板表面垂直。當(dāng)金屬板處于靜電平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．金屬板的左側(cè)面感應(yīng)出正電荷
B．金屬板的左側(cè)面感應(yīng)出負(fù)電荷
C．感應(yīng)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，方向沿MN連線向右
D．感應(yīng)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，方向沿MN連線向右
【答案】AD
【解析】AB．根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引規(guī)律，M點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電，在金屬板的左側(cè)面感應(yīng)出正電荷，A正確，B錯(cuò)誤；
CD．金屬板內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零，故感應(yīng)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與點(diǎn)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度等大反向，根據(jù)可得，感應(yīng)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，方向沿MN連線向右，C錯(cuò)誤，D正確。
故選AD。
課程標(biāo)準(zhǔn)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
了解生產(chǎn)生活中關(guān)于靜電的利用與防護(hù)。
1．知道什么是靜電平衡狀態(tài)，能說(shuō)出靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體特點(diǎn).
2．知道導(dǎo)體上電荷的分布特征，了解尖端放電、靜電屏蔽現(xiàn)象及其成因.
3．了解靜電除塵、靜電噴漆、靜電復(fù)印的工作原理．
一、靜電平衡
1．靜電平衡：導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再發(fā)生定向移動(dòng)的狀態(tài)．
2．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，其內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為0.
3．導(dǎo)體上電荷的分布：
(1)靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈剩電荷，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(單位面積的電荷量)越大，凹陷的位置幾乎沒(méi)有電荷．
【微點(diǎn)撥】孤立的帶電體
孤立的帶電體，電荷分布穩(wěn)定后，也處于靜電平衡狀態(tài)。
【即學(xué)即練】
1.判斷下列說(shuō)法的正誤.
(1)處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部的外加電場(chǎng)與附加電場(chǎng)的矢量和為零，即導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零．( √ )
(2)靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部表現(xiàn)為電中性，電荷都分布在外表面，導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈剩電荷．( √ )
(3)一個(gè)孤立的帶電體，在自身所帶電荷的電場(chǎng)中，處于靜電平衡狀態(tài)，不具有靜電平衡的特點(diǎn)．( × )
二、尖端放電 靜電屏蔽
1．空氣的電離：在一定條件下，導(dǎo)體尖端電荷密度很大，導(dǎo)體尖端周圍的強(qiáng)電場(chǎng)使空氣中殘留的帶電粒子發(fā)生劇烈運(yùn)動(dòng)，并與空氣分子碰撞從而使空氣分子中的正負(fù)電荷分離的現(xiàn)象．
2．尖端放電：所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號(hào)相反的粒子，由于被吸引，而與尖端上的電荷中和，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)體的表面盡量光滑會(huì)減少電能的損失．
4．靜電屏蔽
靜電平衡時(shí)，空腔導(dǎo)體內(nèi)表面沒(méi)有電荷，導(dǎo)體殼內(nèi)空腔里的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為0.外電場(chǎng)對(duì)殼(網(wǎng))內(nèi)的儀器不會(huì)產(chǎn)生影響，金屬殼的這種作用叫作靜電屏蔽．
5．靜電屏蔽的應(yīng)用：電學(xué)儀器外面有金屬殼、野外高壓線上方還有兩條導(dǎo)線與大地相連．
【拓展補(bǔ)充】在如圖所示的實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)電器的金屬箔片能張開(kāi)嗎？為什么？
提示：(1)圖甲中不會(huì)張開(kāi)，金屬網(wǎng)可以屏蔽外電場(chǎng)。
(2)圖乙中會(huì)張開(kāi)，因?yàn)榻饘倬W(wǎng)未接地，網(wǎng)內(nèi)的帶電體可以對(duì)外界產(chǎn)生影響。
(3)圖丙中不會(huì)張開(kāi)，因?yàn)榻饘倬W(wǎng)已接地，網(wǎng)內(nèi)的帶電體對(duì)網(wǎng)外無(wú)影響，網(wǎng)外的帶電體對(duì)網(wǎng)內(nèi)也無(wú)影響。
三、靜電吸附
1．靜電吸附：在電場(chǎng)中，帶電粒子在靜電力作用下，向著電極運(yùn)動(dòng)，最后被吸附在電極上的現(xiàn)象．
2．靜電除塵：當(dāng)空氣中的塵埃帶電時(shí)，在靜電力作用下，塵埃到達(dá)電極而被收集起來(lái)的過(guò)程．
3．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(yùn)動(dòng)，并沉積在工件表面．
4．靜電復(fù)?。簭?fù)印機(jī)應(yīng)用了靜電吸附的原理，復(fù)印機(jī)的有機(jī)光導(dǎo)體鼓表面涂覆有機(jī)光導(dǎo)體(OPC)，無(wú)光照時(shí)，OPC是絕緣體，受光照時(shí)變成導(dǎo)體．
【微點(diǎn)撥】靜電除塵小實(shí)驗(yàn)
這里介紹一種很簡(jiǎn)單的演示裝置。將圓柱形鐵罐的底部去掉，變?yōu)閮啥碎_(kāi)口的圓筒，再通過(guò)一根絕緣柄把圓簡(jiǎn)裝在鐵架臺(tái)上，圓筒的中軸線處吊一根下系一個(gè)重物的金屬線。演示時(shí)，將靜電起電機(jī)的兩個(gè)電極分別接于圓筒和金屬線上端。在圓筒下方點(diǎn)燃蚊香，煙霧從圓筒上冒出。起電時(shí)，煙霧即刻消失。
導(dǎo)體外部電場(chǎng)不影響導(dǎo)體內(nèi)部
接地導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)不影響導(dǎo)體外部
圖示
實(shí)現(xiàn)過(guò)程
因場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與導(dǎo)體球殼表面上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在空腔內(nèi)的合電場(chǎng)強(qiáng)度為零，達(dá)到靜電平衡狀態(tài)，起到屏蔽外電場(chǎng)的作用
當(dāng)空腔外部接地時(shí)，外表面的感應(yīng)電荷因接地將傳給地球，外部電場(chǎng)消失，起到屏蔽內(nèi)電場(chǎng)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)
靜電感應(yīng)與靜電平衡，所以做靜電屏蔽的材料只能是導(dǎo)體，不能是絕緣體

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