4 静电的防止与利用 [科学推理] (1)外加电场 相反 (2)电场 相反 相等 [物理观念] 静电感应 叠加 静电平衡 例1 A [解析] 导体处于静电平衡状态时,导体内部电场强度处处为零,感应电荷在导体内部某处产生的电场与场源电荷Q在此处产生的电场强度大小相等,方向相反,故A正确,B、C、D错误. 变式1 CD [解析] 由静电感应可知,棒左端感应出负电荷,右端感应出正电荷,A错误;点电荷q在棒中心O处产生的电场方向向右,根据平衡关系可知,棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场方向向左,与点电荷q在棒中心O处产生的电场强度大小相同,为E=,C、D正确,B错误. [教材链接] (1)密度 (2)分离 (3)中和 失去 例2 ABD [解析] 避雷针避雷是通过尖端放电的方式,将云层中积聚的电荷与大地的电荷进行中和,故A、B正确;表面积越小,越是尖锐的物体,越容易放电,因此避雷针做成尖形的,更容易发挥作用,故C错误;避雷针应安装在高大建筑物顶部,且必须接地,这样才能使云层中电荷与大地的电荷进行中和,保护建筑物,故D正确. 变式2 C [解析] 发射塔周围钢铁制成的高塔,形成一个稀疏的金属屏蔽网,类似高压输电线上方的两条导线与大地构成的屏蔽网,这四座高塔能将火箭发射塔屏蔽起来,避免雷电击中待发射的火箭,选项C正确,选项A、B、D错误. [科学探究] (1)会 (2)不会 (3)静电感应 0 例3 A [解析] 加金属网罩可避免电器设备受到外界电场的影响,所以验电器的箔片不张开;若没有金属网罩,则验电器产生静电感应现象,箔片端感应出电荷而张开,故A正确,B、C、D错误. [教材链接] (1)静电力 (2)带负电 例4 B [解析] P、Q两点加高压电时,管内存在强电场,空气被电离而产生电子,电子在电场力的作用下运动,遇到煤粉时可使煤粉带负电,导致煤粉被吸附到管壁上,所以Q应接高压电源的正极,P接高压电源的负极,形成类似于点电荷周围电场的辐向电场,所以越靠近跟P点连接的金属丝的位置电场强度越大,故A、C、D错误,B正确. 随堂巩固 1.A [解析] 家用煤气灶点火装置的针形放电电极,利用了尖端放电的工作原理,A正确;避雷针可以避免建筑物被雷击,当带电云层靠近建筑物时,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电,逐渐中和云中的电荷,使建筑物免遭雷击,其原理为尖端放电,B错误;超高压带电作业的工作人员,为了保证他们的安全,他们必须穿上金属丝制成的衣服,以起到静电屏蔽的作用,C错误;静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相反的电荷,这样使油漆在静电引力作用下喷涂更均匀,D错误. 2.ABD [解析] 当正电荷放在金属壳外时,使金属壳左端带负电荷,右端带正电荷,导致感应电场与外电场相叠加,所以内部电场强度为零起到屏蔽的作用,故A正确;当正电荷放在金属壳外时,使金属壳左端带负电荷,由于右端接地,则不带电,导致感应电场与外电场相叠加,所以内部电场强度为零起到屏蔽的作用,故B正确;当正电荷放在金属壳内时,使金属内壳带负电荷,外壳带正电荷,导致出现感应电场没起到屏蔽的作用,故C错误;当正电荷放在金属壳内时,由于接地,则使金属壳外不带电,从而起到屏蔽的作用,故D正确. 3.C [解析] 处于静电平衡的导体其内部电场强度处处为零,故a、b两点的电场强度大小Ea、Eb的关系为Ea=Eb,选项A、B错误;处于静电平衡的导体其内部合电场强度为零,则感应电荷在a、b两点产生的电场强度应该和点电荷在a、b两点产生的电场强度大小相等、方向相反,根据E=,可知Ea'>Eb',选项C正确,D错误.4 静电的防止与利用 1.B [解析] 带电金属球处于静电平衡状态,则内部电场强度为零,当它带的电荷量增加后,再次达到静电平衡,则其内部电场强度仍为零,故B正确. 2.A [解析] 静电平衡时感应电荷分布在金属球的表面上,A正确;感应电荷在金属球球心处激发的电场场强与点电荷在球心处产生的电场强度大小相等,方向相反,即E= ... ...
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