9.4 静电的防止与利用(练习题)(解析版)

9.4 静电的防止与利用(练习题)(解析版)
9.4 静电的防止与利用(练习题)(解析版)

第九章静电场及其应用

9.4静电的防止与利用练习题

一、单选题:

1.如图所示,在超高压带电作业中,电工所穿的高压工作服内有编织的铜丝,这样做的目的是( )

A.铜丝编织的衣服不易拉破

B.铜丝电阻小,对人体起到保护作用

C.电工被铜丝衣服所包裹,使衣服内场强为零

D.电工被铜丝衣服所包裹,使衣服内电势为零

答案 C

解析电工穿的衣服包含铜丝,能起到静电屏蔽的作用,使衣服内合场强为零,故C正确.

2.每到夏季,我省各地纷纷进入雨季,雷雨等强对流天气频繁发生.当我们遇到雷雨天气时,一定要注意避防雷电.下列说法正确的是( )

①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头

②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙,远离带电设备

③固定电话和手提电话均可正常使用

④在旷野,应远离树木和电线杆

A.①②③ B.①②④ C.①③④D.②③④

【答案】 B

【解析】表面具有突出尖端的导体,在尖端处的电荷分布密度很大,使得其周围电场很强,就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电.固定电话和手提电话的天线处有尖端,易引发尖端放电造成人体伤害,故不能使用.

3.如图所示,一个方形的金属盒原来不带电,现将一个带电荷量为+Q的点电荷放在盒左边附近,达到静电平衡后,盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是( )

【答案】 C

【解析】金属盒内部由于处于静电平衡状态,因此内部每点的合电场强度都为0,即金属盒内的每一点,感应电荷产生的电场的电场强度都与点电荷+Q在那点产生的电场的电场强度大小相等、方向相反,即感应电荷的电场线与点电荷+Q的电场线重合,但方向相反.

4.一带有绝缘底座的空心金属球壳A带有4×10-8 C的正电荷,有绝缘柄的金属小球B 带有2×10-8C的负电荷,使B球与球壳A内壁接触,如图所示,则A、B带电荷量分别为( )

A.Q A=+1×10-8 C,Q B=+1×10-8 C B.Q A=+2×10-8 C,Q B=0

C.Q A=0,Q B=+2×10-8 C D.Q A=+4×10-8 C,Q B=-2×10-8 C 答案 B

解析B与A接触后,负电荷全部分布在外表面,内壁电荷量为零,故B带电荷量为零,A带电荷量为正、负电荷中和后的电荷量,即Q

=+2.0×10-8 C,故选B.

A

5.如图所示,将悬在绝缘细线上带正电的小球A 放在不带电的金属空心球壳B 内(与内壁不接触).外加一个水平向右的场强为E 的匀强电场,对于最后的结果,下列判断正确的是( )

A .

B 的右端带正电,A 向左偏

B .B 的右端带正电,A 向右偏

C .B 的左端带正电,A 向右偏

D .B 的左端带负电,A 不偏左也不偏右

答案 D

解析 导体空腔处于外电场中时,由于静电感应的作用,导体球壳的左端将感应出负电荷,右端将感应出正电荷,而导体空腔内部完全不受外加电场的影响,故A 不会偏转,故A 、B 、C 错误,D 正确.故选D.

6.如图所示为空腔球形导体(不带电),现将一个带正电的小金属球放入腔内,静电平衡时,图中A 、B 、C 三点的电场强度E 的关系是

A .A

B

C E E E >> B .A B C E E E => C .A B C E E E ==

D .A B C

E E E ??

答案:D

【解析】当静电平衡时,空腔球形导体内壁感应出负电荷,外表面感应出正电荷,画出

电场线的分布如图。由于A 处电场线较密,B 处电场线较疏,C 处场强为零,则

A B C E E E >>。

7.如图所示,四组静电实验中,能使左边的验电器的金属箔片张开的是( )

答案 A

解析 处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导体的外表面,故A 正确,B 错误;C 、D 选项中由于静电屏蔽的作用,验电器不受外电场的影响,故金属箔片是闭合的.

8.如图所示,空心绝缘球壳的表面均匀分布负电荷时,球内各点的电场强度为零。现移走半只球壳,余下部分电荷分布不变。此半球壳的对称轴线上有一P 点,半球壳负电荷在P 点处的合场强的方向为

A.水平向右 B.竖直向上 C.竖直向下 D.水平向左

答案:D

【解析】对于一个完整的带电均匀的球壳,据题意知,球内各点的电场强度为零,说明左右两个半个球壳在各点产生的场强大小相等、方向相反,右半个球壳在P点产生的场强方向水平向右,则根据电场的叠加原理可知,半球壳负电荷在P点处的合场强的方向水平向左,故ABC错误,D正确。

9.将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不和球壁接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近,如图1-7-5所示,下列说法正确的有( )

A.A往左偏离竖直方向,B往右偏离竖直方向

B.A的位置不变,B往右偏离竖直方向

C.A往左偏离竖直方向,B的位置不变

D.A和B的位置都不变

【答案】 B

【解析】带正电的小球A放在不带电的空心球C内,通过静电感应,空心球外壳带正电,内壁带负电.因此,金属空心球C和带电小球B带异种电荷,所以B受C球的吸引往右偏离竖直方向,而由于空心球C能屏蔽小球B所产生的外部电场,因此A球不受B 球电场的影响,而保持竖直位置不变,选项B正确.

10.在电荷量为-Q的点电荷的电场中,一个金属圆盘处于静电平衡状态,若圆盘与点电荷在同一平面内,则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加电场强度E'的方向是图中的()

,故感应电荷在盘中A点激发的附加电场强度E'应与该点电荷在A点产生的电场强度等大反向,选项A正确。

11.把一个带负电的球放在一块接地的金属板附近,对于球和金属板之间形成电场的电场线,在图中描绘正确的是 ( )

【答案】 B

【解析】静电平衡状态下,整个金属板是个等势体,所以金属板附近电场线与金属板表面垂直,选项A、D错误;金属板接地,金属板只带有正电荷,且分布在金属板的左表面,所以金属板右表面没有电场存在,选项B正确,C错误.

12.一金属球,原来不带电。现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,如图所示。金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的电场强度大小分别为E a、E b、E

,则三者相比()

c

A.E a最大

B.E b最大

C.E c最大

D.E a=E b=E c

,故a、b、c三点的电场强度都为零。静电平衡的导体内部电场强度为零是感应电荷产生的电场与外电场叠加的结果,所以感应电荷在球内某点产生的电场的电场强度与MN在这一点形成的电场的电场强度等大反向,比较a、b、c三点感应电场的电场强度,实质上是比较带电体MN在这三点的电场强度,由于c点离MN最近,故MN在c点的电场强度最大,感应电荷在c点的电场强度也最大,故选项C正确。

二、多选题

13.为了防止静电的危害,应尽快把产生的静电导走,下面措施中是防止静电危害的是( )

A.油罐车后面装一条拖地的铁链

B.电工钳柄上套有绝缘胶套

C.飞机轮上装搭地线

D.纺织车间中保持适当的湿度

【答案】ACD

【解析】选项A、C、D中均是把静电导走,故A、C、D正确.电工钳柄上套有绝缘胶套是为了保持绝缘,以防止触电,B错.

14.图中P是一个带电体,N是一个不带电的金属空腔,在哪些情况下,放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引 ( )

【答案】AD

【解析】金属空腔不接地可屏蔽外部电场,接地可屏蔽内部电场.

14.如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下列说法正确的是( )

A.A、B两点场强相等,且都为零

B.A、B两点的场强不相等

C.感应电荷产生的附加场强大小是|E A|<|E B|

D.当电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体移动

【答案】AD

【解析】枕形导体处于静电平衡状态,其内部的A、B两点场强都为零,A对,B 错.由于A离正电荷较近,正电荷在A点产生的场强较大,故感应电荷在A点产生的附加场强也较大,C错.电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体定向移动,以中和枕形导体上的正电荷,最后使它显示负电性,D对.

15.如图所示,金属壳放在光滑的绝缘水平垫上,能起到屏蔽外电场或内电场作用的是( )

【答案】ABD

【解析】A图中,由于金属壳发生静电感应,内部场强为零,金属壳起到屏蔽外电场的作用,A对;B图中金属壳同大地连为一体,同A一样,外壳起到屏蔽外电场的作用;C中电荷会引起金属壳内外表面带电,外表面电荷会在壳外空间中产生电场,即金属壳不起屏蔽作用,C错;将金属壳接地后,外表面不带电,壳外不产生电场,金属壳起屏蔽内电场的作用,D对.

16.如图所示,在真空中把一绝缘导体向带负电的小球P缓缓靠近(不相碰),下列说法正确的是()

A.B端的感应电荷越来越多

B.导体内电场强度越来越大

C.导体的感应电荷在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度

D.导体的感应电荷在M、N两点产生的电场强度相等

P时,小球P上的负电荷在绝缘导体所在区域产生的电场增强,将会有更多的自由电子向绝缘导体的B端移动,B端的感应电荷越来越多,选项A正确;绝缘导体始终处于静电平衡状态,内部电场强度始终为零,选项B错误;导体上感应电荷在导体上某点产生的电场的电场强度大小等于小球P上的负电荷在该点产生的电场的电场强度,故选项C正确,D错误。

三、非选择题

17.如图所示,在玻璃管中心轴上安装一根直导线,玻璃管外绕有线圈,直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连.开始,感应圈未接通电源,点燃蚊香,让烟通过玻璃管冒出.当感应圈电源接通时,玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压,立即可以看到,不再有烟从玻璃管中冒出来了.过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘.

请思考一下:这是什么原因?

【答案】见解析

【解析】当感应圈电源接通时,玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压,形成强电场.烟尘颗粒都是带电的,在强电场中受静电力作用偏转后被吸附在管壁上.18.如图所示,一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为Q=+4×10-6 C.

(1)此时,金属桶内,外表面带电荷量分别为多少?

(2)如果用丝线在桶内悬挂一带电荷量q=-2×10-6C的带电小球,桶内、外表面带电荷量分别为多少?

(3)若桶内金属小球与内表面接触一下,桶内外表面带电荷量分别为多少?

(4)若小球悬挂时,用手接触一下桶外表面,然后再将小球从桶中取出,则金属桶内外表面带电荷量又为多少?

【答案】见解析

【解析】(1)q内=0,q外=+4×10-6C

(2)q内=q外=+2×10-6C

(3)q内=0,q外=+2×10-6C

(4)q内=0,q外=+2×10-6C

静电的危害及预防措施(精)

静电的危害及预防措施 描述:任何物体内部都是带有电荷的,一般状态下,其正,负电荷数量是相等的,对外不显出带电现象,但当两种不同物体接触或摩擦时,一种物体带负电荷的电子就会越过界面,进入另一种物体内,静电就产生了。而且因它们所带电荷发生积聚时产生了很高静电压,当带有不同电荷的两个物体分离或接触时出现电火花,这就是静电放电的现象。产生静电的原因主要有摩擦、压电效应、感应起电、吸附带电等。 在工农业生产中,静电具有很大的作用,如静电植绒、静电喷漆、静电除虫等,同时由于静电的存在,也往往会产生一些危害,如静电放电造成的火灾事故等。随着石化工业的飞速发展,易产生静电的材料的用途越来越广泛,其火灾危险性也随之加大。 一、火灾危险性 1.当物体产生的静电荷越积越多,形成很高的电位时,与其他不带电的物体接触时,就会形成很高的电位差,并发生放电现象。当电压达到300伏以上,所产生的静电火花,即可引燃周围的可燃气体、粉尘。此外,静电对工业生产也有一定危害,还会对人体造成伤害。 2、固体物质在搬运或生产工序中会受到大面积摩擦和挤压,如传动装置中皮带与皮带轮之间的摩擦;固定物质在压力下接触聚合或分离;固体物质在挤出、过滤时与管道。过滤器发生摩擦;固体物质在粉碎。研磨和搅拌过程及其他类似工艺过程中,均可产生静电。而且随着转速加‘快。所受压力的增大,以及摩擦。挤压时的接触面过大、空气干燥且设备无良好接地等原因,致使静电荷聚集放电,出现火灾危险性。 3、一般可燃液体都有较大的电阻,在灌装、输送、运输或生产过程中,由于相互碰撞、喷溅与管壁摩擦或受到冲击时,都能产生静电。特别是当液体内没有导电颗粒、输送管道内表面粗糙、液体流速过快等,都会产生很强摩擦,所产生的静电荷在没良好导除静电装置时,便积聚电压而发生放电现象,极易引发火灾。4.粉尘在研磨。搅拌。筛分等工序中高速运动,使粉尘与粉尘之间,粉尘与管道壁、容器壁或其他器具、物体问产生碰撞和摩擦而产生大量的静电,轻则妨碍生产,重则引起爆炸。 5.压缩气体和液化气体,因其中含有液体或固体杂质,从管道口或破损处高速喷出 时,都会在强烈摩擦下产生大量的静电,导致燃烧或爆炸事故。 二、预防措施

静电防护知识

静电防护知识 静电释放-即ESD,它是英文:Electro-Static discharge的缩写,即"静电放电"的意思。ESD是本世纪中期以来形成的以研究静电的产生、危害及静电防护等的学科。因此,国际上习惯将用于静电防护的器材用品统称为“ESD”,中文名称为静电阻抗器。 1.ESD知识介绍 静电是一种客观的自然现象,产生的方式多种,如接触、摩擦等。静电的特点是高电压、低电量、小电流和作用时间短的特点。 人体自身的动作或与其他物体的接触,分离,摩擦或感应等因素,可以产生几千伏甚至上万伏的静电。 静电在多个领域造成严重危害。摩擦起电和人体静电是电子工业中的两大危害。 生产过程中静电防护的主要措施为静电泄露、耗散、中和、增湿,屏蔽与接地。 人体静电防护系统主要有防静电手腕带,脚腕带,工作服、鞋袜、帽、手套或指套等组成,具有静电泄露,中和与屏蔽等功能。 静电防护工作是一项长期的系统工程,任何环节的失误或疏漏,都将导致静电防护工作的失败。 静电是人们非常熟悉的一种自然现象。静电的许多功能已经应用到军工或民用产品中,如静电除尘、静电喷涂、静电分离、静电复印等。然而,静电放电ESD(Electro-StaticDischarge)却又成为电子产品和设备的一种危害,造成电子产品和设备的功能紊乱甚至部件损坏。现代半导体器件的规模越来越大,工作电压越来越低,导致了半导体器件对外界电磁骚扰敏感程度也大大提高。ESD对于电路引起的干扰、对元器件、CMOS电路及接口电路造成的破坏等问题越来越引起人们的重视。电子设备的ESD也开始作为电磁兼容性测试的一项重要内容写入国家标准和国际标准。 防止静电放电造成的损害就是静电保护! 2.静电术语及定义 ① 静电:物体表面过剩或不足的静止的电荷 ② 静电场:静电在其周围形成的电场 ③ 静电放电:两个具有不同静电电位的物体,由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电 荷的转移。静电电场的能量达到一定程度后,击穿其间介质而进行放电的现象就是静电放电。 ④ 静电敏感度:元器件所能承受的静电放电电压 ⑤ 静电敏感器件:对静电放电敏感的器件 ⑥ 接地:电气连接到能供给或接受大量电荷的物体,如大地,船等. ⑦ 中和:利用异性电荷使静电消失 ⑨ 防静电工作区:配备各种防静电设备和器材,能限制静电电位,具有明确的区域界限和专门标 记的适于从事静电防护操作的工作场地。 3.静电的产生 ①摩擦:在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电,

静电的防护与应用

综述:静电,是指电荷不发生移动。但通常情况下,静电应用也包含电流放电(如电晕放电)的应用,在实际生活中得到了广泛的应用,下面简要叙述几种静电的应用和危害。 1.静电的应用 (1) 静电集尘。是指用电气的方法去除气体中浮游的微小尘埃,集尘电极接地,放电电极上施加直流电压(-40~-200kV)并形成电晕放电。含尘气体由集尘电极下方进入放电区,粉尘会带上负极性电荷。荷负电的尘埃在电场作用下被集尘电极吸附,由此可去除气流中的粉尘。另外,放电电极为负极时,电极间放电电压比放电电极为正极性时要高,因此可采用较高的电场强度。但是,对于室内空气净化用小型集尘器,为了不产生有害的臭氧,通常采用正电晕放电。近年来,高性能,经济的电气集尘器已得到开发应用,如现在在火力发电厂中普遍装设了电除尘装置,为防止大气污染作出了突出贡献。 (2) 静电喷涂。利用电气集尘的原理,可以高效的喷涂。例如,使涂料微粒化,并使其带上负电荷,而被涂的金属物体接地,喷出的粒子会沿着电力线移动,使涂料牢固地附着在物体的表面。静电涂料具有:①涂料浪费少;②可均匀牢固的喷涂;③可流水作业,而且可利用传送带进行大规模生产等优点,被广泛用于汽车、家电产品以及电动机等的喷涂。 (3) 静电摄影。静电摄影是用静电记录图像的,方法多种多样,下面说明其中一种方法,首先将蒸发镀有硒膜的金属极板置于暗室,利用电晕放电使其带上正电荷。然后使其曝光,光照射到部分的硒膜会失去正电荷,在硒膜上撒上带负电的着色剂(着色离子),硒膜上残余有正电荷的部分会附着着色剂,将带正电荷的纸贴在该面,在复制到着色剂的图案后,进行加热,即可使着色剂定影,静电摄影也称为电子摄影,被广泛用于复印机中。 (4) 静电选别。利用静电力,从导电率不同的两类粒子组成的混合物中分离出各成分称为静电选别。例如,将混合粒子放在金属板上,利用电晕放电使粒子带电后。将金属板倾斜.此时,由于导电性好的粒子失去较多电荷,与金属板间的附着力降低,因而迅速从金属板上滑落,由此可进行粒子选别,如农业生产中应用的静电选种。静电选别已应用于矿石选别。食品加工过程中异物的除去以及茶叶选别等方面。 (5) 直流高压的产生。范德格拉夫静电发生器就是利用电晕放电使高压球带电而产生直流高压的,可以做泄漏电流试验等绝缘检查试验,广泛应用于生产电力设备厂家和电力系统等部门。 (6) 高压测量。静电电压表,脉冲电压记录仪都是利用静电现象对高压进行测量的装置,广泛应用于电力的高压试验等领域。 (7) 燃料气体的点火。利用微小电流放电可以对气体热水器、气体炉灶等进行点火,放电脉冲电压峰值为几万伏(放电能量约1mJ),而汽车的点火等也是利用微小的电流放电,使发动机汽缸内燃料气体爆炸而获得动力,燃料气体点火时脉冲电压的峰值为10~100kV。 2. 静电危害的对策 两物体接触后分离会带电(如相互摩擦后分离).绝缘物体或不接地导体带电后,电荷泄漏很少,因而可以长时间保持带电。如果反复接触、分离,则带电量不断增加,会产生如下危害。 (1) 库仑力引起的危害。库仑力会造成照相机等精密仪器以及半导体器件的制造过程中附着微尘,还会造成纺织厂内纱线的纠结以及纺织品的纠缠。 (2) 放电引起的危害。包括可燃性气体的发火爆炸,变压器油流动带电造成变压器绝缘击穿,飞机的通信故障,放电时的电磁噪音会造成计算机误操作,摄影胶片,半导体器件等在制造过程中的暴光和损坏,人体遭电击等等。 (3) 静电危害的防护主要是抑制静电的产生与积聚,具体方法如下: ·限制薄膜的卷取速度以及石油等绝缘物体的输送速度。 ·防止液滴等喷出和飞散(船舱清洗时水流喷射曾引起多起油船爆炸事故)。

高中物理 第1章 静电与静电场 第4节 趋利避害静电的利用与防止教师用书 鲁科版选修11

第4节趋利避害——静电的利用与防止 课标解读重点难点 1.知道静电对日常生活、生产有利也有弊. 2.通过实例,了解在生产和生活中静电的利用 与防止. 1.静电的利用和防 止.(重点) 2.避雷针原理.(难点) 静电的利用 1.基本知识 (1)静电复印、静电除尘、静电喷漆、静电植绒、静电喷药等都是静电的应用. (2)静电处理的种子抗病能力强,且发芽率高;经过静电处理的水,既能杀菌又不易起水垢. 2.探究交流 静电应用的原理是什么? 【提示】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,利用静电力控制带电粒子的运动或分布. 静电的防止 1.基本知识 (1)方法:将静电荷导走或静电屏蔽. (2)实例 ①在印染厂里,棉纱、毛线、化学纤维上的静电会吸引空气中的尘埃,使印染质量下降.人们常常采用湿度调节来解决这一问题.设法使车间里保持一定湿度,让电荷随时放出,便可以消除静电危害. ②雷电这一静电现象常常会造成巨大的自然灾害,为了避免雷电的危害,通常使用避雷针.避雷针的尖端安装在建筑物的顶部,并通过金属线与埋在地下的金属板相连.遇到雷雨时,云层上的大量静电由避雷针直接导入地下,同时,避雷针的尖端向空中放电,也中和了云层中的部分电荷,这样就避免了建筑物遭受雷击. ③在生产和科研中,电磁仪器常会因外界电场干扰而无法正常工作.针对这一类现象,人们常采用静电屏蔽的方法,把这些设备置于接地的封闭(或近似封闭)金属罩中.2.探究交流 为什么飞机加油时加油车和飞机之间用一根金属导线相连且接地?

【提示】因为飞机降落时轮胎和地之间摩擦产生静电,若不及时导走,飞机就会通过与它接触的物体放电,产生电火花,引起火灾.所以要在加油车和飞机之间用一根金属导线相连且接地,把飞机上的电荷及时导走,防止意外放电. 放电现象 1.桥车尾部拖着一长条橡胶带,有什么用途? 【提示】将车体的静电荷导入大地. 2.常见的放电现象有哪几种? 【提示】火花放电、接地放电、雷电、尖端放电. 1.放电产生的原因 空气中存在少量的自由电子,当导体上聚集的电荷很多时,会在周围空间产生强电场,空气中的自由电子很快被加速到较大的速度和空气中的分子进行碰撞,使空气中的分子电离,这样,在很短时间内空气中会产生大量的自由电荷,形成强烈的放电现象.2.几种常见的放电现象 (1)火花放电 当电荷在物体上大量积累时,在物体周围会产生很强的电场.如果电场足够强,原来是绝缘体的空气被强电场击穿变为导体,这一现象称为空气的电离.强大的电流通过电离的空气时发声、发光、产生电火花并放出大量的热,这就是火花放电现象. ①云层与云层之间或云层与地面之间产生的闪电、雷鸣是火花放电现象. ②在干燥的空气中脱掉化纤衣服时,会看到火花,并听到劈啪声,这也是火花放电现象. ③实验室中感应起电机两个导电杆之间产生电火花,也是火花放电现象. (2)接地放电 用导线把带电体与大地连接起来,从而使带电体上的电荷导入大地.这就是接地放电现象. ①油罐车尾部拖一铁链,把车上的电荷导入大地. ②飞机降落时,它与空气摩擦产生的静电通过导电橡胶轮胎导入大地. ③计算机房和大型电话交换机房的地板要用导电良好的材料制成,以防止静电的积累. (3)雷电 当云层间(或云层与地面间)积累大量的电荷时,空气被电离,发生放电,产生强大的电流,从而产生耀眼的闪光和巨响,这就是电闪和雷鸣.

第十章 静电场中的能量精选试卷测试卷(含答案解析)

第十章 静电场中的能量精选试卷测试卷(含答案解析) 一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难) 1.一均匀带负电的半球壳,球心为O 点,AB 为其对称轴,平面L 垂直AB 把半球壳分为左右两部分,L 与AB 相交于M 点,对称轴AB 上的N 点和M 点关于O 点对称,已知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零;取无穷远处电势为零,点电荷q 在距离其为r 处的电势为φ=k q r (q 的正负对应φ的正负)。假设左侧部分在M 点的电场强度为E 1,电势为φ1;右侧部分在M 点的电场强度为E 2,电势为φ2;整个半球壳在M 点的电场强度为E 3,在N 点的电场强度为E 4.下列说法正确的是( ) A .若左右两部分的表面积相等,有12E E >,12??> B .若左右两部分的表面积相等,有12E E <,12??< C .不论左右两部分的表面积是否相等,总有12E E >,34E E = D .只有左右两部分的表面积相等,才有12 E E >,34E E = 【答案】C 【解析】 【详解】 A 、设想将右侧半球补充完整,右侧半球在M 点的电场强度向右,因完整均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零,可推知左侧半球在M 点的电场强度方向向左,根据对称性和矢量叠加原则可知,E 1方向水平向左,E 2方向水平向右,左侧部分在M 点产生的场强比右侧电荷在M 点产生的场强大,E 1>E 2,根据几何关系可知,分割后的右侧部分各点到M 点的距离均大于左侧部分各点到M 点的距离,根据k q r ?=,且球面带负电,q 为负,得:φ1<φ2,故AB 错误; C 、E 1>E 2与左右两个部分的表面积是否相等无关,完整的均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零,根据对称性可知,左右半球壳在M 、N 点的电场强度大小都相等,故左半球壳在M 、N 点的电场强度大小相等,方向相同,故C 正确, D 错误。 2.如图所示,匀强电场中有一个以O 为圆心、半径为R 的圆,电场方向与圆所在平面平行,圆上有三点A 、B 、C ,其中A 与C 的连线为直径,∠A =30°。有两个完全相同的带正电粒子,带电量均为q (q >0),以相同的初动能E k 从A 点先后沿不同方向抛出,它们分别运动到B 、C 两点。若粒子运动到B 、C 两点时的动能分别为E kB =2E k 、E kC =3E k ,不计粒

2020 8.C静电的利用和防范

8.C 静电的利用与防范 【学习目标】 1.知道静电的利用,知道静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印的简单原理 2.知道静电的防范,知道保持湿度、避雷针、良好接地的基本原理 3.知道雷电现象及其危害,初步学会避雷方法 4.了解静电知识在生产、生活中的广泛应用 【学习内容】 1、静电的利用实例:(1)_______________(2)__________________(3)_______________。 利用静电的基本原理,几乎都是利用了异种电荷__________的原理,也就是电荷在电场中受__________作用产生的定向移动。 2、静电的防范实例:(1)_______________(2)__________________(3)_________________。 防止静电危害的基本原理是消除电荷的__________。 【例题精析】 例1、静电除尘器:如图所示为一种静电除尘器的示意图,空气流进吸尘器的入风通道时,会带上一定量的 电 荷,同时速度会急剧变小,在收尘器外壳上的 电荷 的作用下,灰尘颗粒会吸附并跌落在收尘器内。 例2、静电复印机工作原理: 1、充电:由电源使整个硒鼓表面带上_____电荷。 晶体硒能够导电,导电能力随光照强 度的增减而增减。 2、 曝光:利用光学系统将原稿上字 迹的像成在硒鼓上。硒鼓受到光照的 部分会成为________,使原来带有的 电荷被导走;而在字迹成像部分,由 于未受光照,仍是很好的________, 能将原来的电荷保留下来,成为带电 的“静电潜像”。(选填“导体”或“绝 缘体”) 3、显影:带 电的墨粉被带 电的“静电潜像”吸引,并吸附在潜 像上,显出墨粉组成的字迹; 4、转印:最后带 电的白纸与晒鼓表面的墨粉(负电)字迹挤压接触,再将墨粉吸附到白纸上就完成了复印任务。 + + + + - -

浅谈静电的产生、防护及应用

浅谈静电的产生、防护及应用 文章分析了静电是怎样产生的和它给我们带来的一些危害,并且列举了对静电的应用,并且提出了防护静电的方案,希望人们正确看待静电。 标签:静电;危害;防护 1 静电的产生 静电主要是由于电荷在某一瞬间的不平衡而产生,在我们周围小到我们的生活用品,大到我们的生工具都有可能发生静电,它产生的形式也是多种多样的,生活中我们常会见到的一种是因衣服的摩擦而产生的静电,谈到电,绝缘的物体可以把它隔离开,让我们意想不到的是静电在绝缘性高的物体上却很容易发生,那么对于静电的形成原因,我们可以从三个方面去解剖。 (1)我们要明白有些物体看似很不活跃,这是因为在一般情况下,物体自身所带的正负两种电荷相互中和了,所以不会产生静电现象。但是当物体1和物体2之间发生摩擦后分开时,此时就会有电荷在两物体之间转移,会出现一方因得到多余的电子而表现为负,另一方因丢失电子表现为正带有多余的正。 (2)原子内包含的电子和质子一般带有等量的电性相反的电荷,但电子受到影响后就会变得活跃起来,从而挣脱原子的核束缚,因为丢失了电子而显现出正电荷的性质。 (3)当我们给导体通电时,在它的周围就会产省感应磁场,而此时如果遇到周围环境较为干燥的绝缘物体,就会形成不流动的静电,经过聚集后机会形成很高的静电。 2 静电的危害 2.1 对电子设备的危害 电子设备都是由很多种电子元件组合而成,它们都是比较脆弱的,轻则在十多伏电压下,重则在上百伏的电压下就足够就会影响它们的寿命,但是静电对电子设备产生的影响并不能及时地被察觉,在长时间后才会暴露,此時电子设备已完全失去利用价值,所以静电对电子设备的影响是相当严重的。 2.2 对运输的危害 当有静电产生后,该物体就会有很高的电位,如果遇到某些呈电中性的物体时会形成电位差,当此数值大于300时,我们就可以看见电火花,此时很容易把那些易燃易爆的物品点着。所以我们经常会看到在运输油时,设备一定与地连接,这样就可以把多余的电子转移到大地,避免了可能会发生的爆炸。

静电的利用和防止

静电的利用和防止 以下是关于静电的利用和防止,希望内容对您有帮助,感谢您得阅读。 教学目标 知识目标 1、了解静电的利用和静电的防止;知道静电的利用原理. 2、分析日常生活中的静电现象,对有害静电提出有效的防止措施. 能力目标 通过本节内容的学习,培养学生对现象的分析能力,以及利用所学知识解决问题的能力. 情感目标 让学生联系实际,关心社会,培养学生的社会责任感. 教学建议 本节内容是选学内容,教师在讲解时注意激发学生的积极性,培养学生的观察能力.生活中的静电现象比较常见,教师可以通过录像、图片等方法让学生更多的了解静电现象,并引导学生利用所学对有害静电提出有效的防止措施;另外针对静电的利用,重点讲解静电的利用原理.可以讲解静电复印机、或静电除尘. ·

在教学中,注意培养学生的社会责任感,联系实际,关心社会,让学生意识到用所学回报社会是社会公民的义务,这也是我们教学的目标. 教学设计示例 第十节静电的利用和防止 1、静电的利用 教师讲解:通过前面的学习,我们知道使物体带电的方法:摩擦起电、感应起电,我们也学习了电荷运动的一些规律,还研究了一种储存电荷的装置——电容器,人们通过各种装置来利用电荷,但是一些电荷还是会给人类带来麻烦,有时甚至造成危害. 教师出示有关静电的图片; 人们通常通过控制电极、利用各种物体特殊的光电性质来产生对我们有利的电荷加以运用,服务我们的生活.例如(1)静电除尘(教师讲解) (2)静电复印:(学生自学) (3)静电喷漆(学生自学) 请同学思考:能否举出你知道的静电利用示例,你觉得,在哪些方面我们也可以利用静电? 2、静电的防止: 教师讲解:在干燥的天气里,用塑料梳子梳头发的时候, ·

静电场及其应用精选试卷测试与练习(word解析版)

静电场及其应用精选试卷测试与练习(word 解析版) 一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难) 1.如图所示,竖直平面内有半径为R 的半圆形光滑绝缘轨道ABC ,A 、C 两点为轨道的最高点,B 点为最低点,圆心处固定一电荷量为+q 1的点电荷.将另一质量为m 、电荷量为+q 2的带电小球从轨道A 处无初速度释放,已知重力加速度为g ,则() A .小球运动到 B 2gR B .小球运动到B 点时的加速度大小为3g C .小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgR D .小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg +k 12 2 q q R 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 A.带电小球q 2在半圆光滑轨道上运动时,库仑力不做功,故机械能守恒,则: 212 B mgR mv = 解得: 2B v gR 故A 正确; B.小球运动到B 点时的加速度大小为: 22v a g R == 故B 错误; C.小球从A 点运动到B 点过程中库仑力不做功,电势能不变,故C 错误; D.小球到达B 点时,受到重力mg 、库仑力F 和支持力F N ,由圆周运动和牛顿第二定律得: 2 122B N q q v F mg k m R R --= 解得: 12 23N q q F mg k R =+ 根据牛顿第三定律,小球在B 点时对轨道的压力为:

12 2 3q q mg k R 方向竖直向下,故D 正确. 2.电荷量相等的两点电荷在空间形成的电场有对称美.如图所示,真空中固定两个等量异种点电荷A 、B ,AB 连线中点为O.在A 、B 所形成的电场中,以O 点为圆心半径为R 的圆面垂直AB 连线,以O 为几何中心的边长为2R 的正方形平面垂直圆面且与AB 连线共面,两个平面边线交点分别为e 、f ,则下列说法正确的是( ) A .在a 、b 、c 、d 、e 、f 六点中找不到任何两个场强和电势均相同的点 B .将一电荷由e 点沿圆弧egf 移到f 点电场力始终不做功 C .将一电荷由a 点移到圆面内任意一点时电势能的变化量相同 D .沿线段eOf 移动的电荷,它所受的电场力先减小后增大 【答案】BC 【解析】 图中圆面是一个等势面,e 、f 的电势相等,根据电场线分布的对称性可知e 、f 的场强相同,故A 错误.图中圆弧egf 是一条等势线,其上任意两点的电势差都为零,根据公式W=qU 可知:将一正电荷由e 点沿圆弧egf 移到f 点电场力不做功,故B 正确.a 点与圆面内任意一点时的电势差相等,根据公式W=qU 可知:将一电荷由a 点移到圆面内任意一点时,电场力做功相同,则电势能的变化量相同.故C 正确.沿线段eof 移动的电荷,电场强度 先增大后减小,则电场力先增大后减小,故D 错误.故选BC . 【点睛】等量异种电荷连线的垂直面是一个等势面,其电场线分布具有对称性.电荷在同一等势面上移动时,电场力不做功.根据电场力做功W=qU 分析电场力做功情况.根据电场线的疏密分析电场强度的大小,从而电场力的变化. 3.如图所示,竖直平面内固定一倾斜的光滑绝缘杆,轻质绝缘弹簧上端固定,下端系带正电的小球A ,球A 套在杆上,杆下端固定带正电的小球B 。现将球A 从弹簧原长位置由静止释放,运动距离x 0到达最低点,此时未与球B 相碰。在球A 向下运动过程中,关于球A 的速度v 、加速度a 、球A 和弹簧系统的机械能E 、两球的电势能E p 随运动距离x 的变化图像,可能正确的有( )

静电的利用与防范教学设计

源电荷,则导体带什么电?若将导体接地则情况如何?左端接地呢? 知道了电场中的导体会发生静电感应现象,那为什么会产生静电感应现象呢?产生静电感应现象会导致怎样的结果,导体又有何特点呢?今天这节课就来学习这些问题。 (一)静电平衡状态下的导体 问题:把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0 的电场中,会有什么现象? 问题:导体中所有自由电子都会定向移动吗? 正负电荷在两侧积累会出现感应电场E‘,感应电场与原电场叠加,当E’= E0,即导体内部合场强E为0时,导体内电子不再自由移动。 一、静电平衡状态下导体的电场 1、电场中的导体,内部自由电子不再定向移动的状态叫静电平衡状态。讨论:导体中自由电子会由于受到电场力作用而发生定向移动。 讨论: 于有电场力;不是,电子累积会 场,感应电场与

问题:处于静电平衡状态的导体的电场具有什么特点? 2、特点:(1)导体内部场强处处为零; (2)导体为等势体,表面是等势面; (3)导体表面场强垂直于表面; 二、导体上电荷的分布 思考:导体处在静电平衡时电荷的分布有何特点?演示:导体上电荷分布探究——法拉第“圆筒实验” 特点1:达到静电平衡时,导体内部没有电荷,电荷只分布在导体外表面。 演示: 特点2:在导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积的电荷量)越大,凹陷的地方几乎没有讨论处于静电平衡 点。 观察实验,积极讨论,得出静电平衡状态下导体上电荷分布的特点。

电荷分布。 (二)静电的应用与防范 1、尖端放电 视频演示:尖端放电 问题:你观察到了什么现象?什么原因造成的?教师引导:导体尖端附近的电场特别强,它会导致一个重要的后果,就是尖端放电。 原因:因为在尖端附近强电场的作用下空气中残留的离子会发生激烈的运动。在激烈的运动过程中它们和空气分子相碰时,会使空气分子电离,从而产生大量新的离子,这就使空气边得易于导电。在强电场作用下,物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端,弯曲很厉害处)附近,等电位面密,电场强度剧增,致使这里空气被电离而产生气体放电现象,称为电晕放电.而尖端放电为电晕放电的一种,专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象。 问题:你能举出尖端放电的应用实例吗? 视频演示:避雷针分组讨论: 分析尖端放电原因:导体尖端电荷密度大,尖端周围电场强,空气中残留带电粒子剧烈运动,空气电离,正负电荷 荷,尖端失去电荷,尖端放电。 避雷针

静电场及其应用精选试卷测试卷(解析版)

静电场及其应用精选试卷测试卷(解析版) 一、第九章静电场及其应用选择题易错题培优(难) 1.如图所示,y轴上固定有两个电荷量相等的带正电的点电荷,且关于坐标原点O对称。某同学利用电场的叠加原理分析在两电荷连线的中垂线(x轴)上必定有两个场强最强的点A、'A,该同学在得到老师的肯定后又在此基础上作了下面的推论,你认为其中正确的是() A.若两个点电荷的位置不变,但电荷量加倍,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置 B.如图(1),若保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90°后对称的固定在z轴上,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置 C.如图(2),若在yoz平面内固定一个均匀带正电圆环,圆环的圆心在原点O。直径与(1)图两点电荷距离相等,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置 D.如图(3),若在yoz平面内固定一个均匀带正电薄圆板,圆板的圆心在原点O,直径与(1)图两点电荷距离相等,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】 A.可以将每个点电荷(2q)看作放在同一位置的两个相同的点电荷(q),既然上下两个点电荷(q)的电场在x轴上场强最大的点仍然在A、A'两位置,两组点电荷叠加起来的合电场在x轴上场强最大的点当然还是在A、A'两位置,选项A正确; B.由对称性可知,保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90°后对称的固定在z轴上,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置,选项B正确; C.由AB可知,在yOz平面内将两点电荷绕O点旋转到任意位置,或者将两点电荷电荷量任意增加同等倍数,在x轴上场强最大的点都在A、A'两位置,那么把带电圆环等分成一些小段,则关于O点对称的任意两小段的合电场在x轴上场强最大的点仍然还在A、A'两位置,所有这些小段对称叠加的结果,合电场在x轴上场强最大的点当然还在A、A'两位置,选项C正确; D.如同C选项,将薄圆板相对O点对称的分割成一些小块,除了最外一圈上关于O点对称的小段间距还是和原来一样外,靠内的对称小块间距都小于原来的值,这些对称小块的合电场在x轴上场强最大的点就不再在A、A'两位置,则整个圆板的合电场在x轴上场强最大的点当然也就不再在A、A'两位置,选项D错误。 故选ABC。

高考物理总复习静电现象防止与应用练习(带答案)

1.以下关于静电现象说法错误的是()A.用丝绸摩擦玻璃棒后丝绸将得到电子带上负电B.接触带有精密电子元件的电路板时,最好先用手接触一下金属水管或其它接地金属C.在油罐车尾部装上一条拖在地上的铁链,以便导走运输过程中摩擦产生的静电 D.摩擦起电不符合电荷守恒定律,因为过程中产生了新的电荷2.以下叙述的仪器、器材或者现象不是利用了静电屏蔽原理的是()A.16岁天才科学达人卢驭龙在中国达人秀上用特斯拉线圈表演人工雷电,他身着金属网保护服B.遇到雷雨天,行进中的汽车要关闭所有车窗,就算车体遭到雷击,车内人员通常也不会受伤C.考场外头走廊上安装的考场无线信号屏蔽器D.电视闭路线芯外通常包有一层金属网和锡纸 3.下列有关生活中的静电,其中是利用静电技术的是_________ ①静电除尘②飞机轮胎用导电橡胶制成③静电复印④雷雨天不能在高大树木下避雨 4.下列事例中属于静电应用的有( ) A.油罐车拖一条铁链B.飞机机轮用导电橡胶制成 C.织地毯时夹一些不锈钢丝D.静电复印 5.地毯中夹入少量的金属纤维是为了()A.避免人走动时产生静电B.将人走动时产生的静电及时导走C.增大地毯的强度和韧性D.对地毯起装饰作用 6.电视机的荧光屏表面经常有许多灰尘,这主要的原因()A.灰尘的自然堆积B.玻璃具有较强的吸附灰尘的能力C.电视机

工作时,屏表面温度较高而吸附灰尘D.电视机工作时,屏表面有静电而吸附灰尘 7.下列措施中,属于防止静电危害的是()A.油罐车后有一条拖在地上的铁链条B.小汽车上有一根露在车面上的小天线C.在印染厂中保持适当的湿度D.在地毯上夹杂0.05~0.07 mm 的不锈钢丝导电纤维 8.下列属于预防静电危害的做法是()A.在高大的建筑物顶端安装避雷针B.水泥厂利用静电除去废气中的粉尘C.在制造轮胎的橡胶中添加导电材料 D.行驶中的油罐车尾带一条拖地的铁链9.下列做法中属于防止静电产生危害的是()A.在高大的建筑物顶端装避雷针B.小汽车上装有一根露在外面的小天线C.在高大的烟囱中安装静电除尘器D.汽车制造厂车间里进行静电喷漆10.下列说法不正确的是()A.静电在工业和生活中有很重要的用途,不会带来麻烦B.静电除尘的原理是带电粒子受到电场力的作用,会向电极运动,最后被吸附在电极上C.静电应用的例子有:静电除尘、静电复印、静电喷涂、静电植绒、静电分选等D.防止静电危害的最好办法是把产生的静电及时导走,避免越积越多,如汽车后面拖一条铁链在地上 参考答案: 1.答案:D 2.答案:C

静电的防止与利用-教案

静电的防止与利用 【教学目标】 1.知道什么是静电平衡状态,能说出静电平衡产生的条件。 2.掌握静电平衡状态下的导体特点。 3.了解尖端放电、静电屏蔽现象及其应用。 【教学重难点】 掌握静电平衡状态下的导体特点。 【教学过程】 一、复习提问、新课导入 教师:上为什么给车加油前要触摸一下静电释放器? 学生回答:略 教师投影展示问题:把一只小鸟放入一个用金属网制成的鸟笼中,再把鸟笼放入高压电场中,鸟会安然无恙吗?如果人在金属笼子里,给笼子加上高压电,人安全吗? 教师:带着这两个疑问,本节课我们一齐来学习《静电的防止与利用》。(板书课题)二、新课教学 (一)静电感应 教师:把金属导体放入电场中,导体上会出现怎样的现象? 画图阐述:在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷的现象叫做静电感应。

(二)静电平衡 提问:1.电子的聚集会出现怎样的结果? 提问:2.电子是否会永远这样定向运动下去? 画图阐述:当导体内的自由电子不再发生定向移动时,导体达到静电平衡状态。 提问:3.最终会出现怎样的现象? 总结:静电平衡的条件 通过学生们互相讨论积极回答: (三)静电平衡的特点 1.处于静电平衡状态下的导体,内部的场强处处为零。 2.导体内部无电场线分布,外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。

巩固练习 例1:如图,长为L的导体棒原来不带电,现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为R的某点。当达到静电平衡时,棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为多大? (四)静电平衡时导体上电荷的分布的特点 1.静电平衡时导体内部没有净剩电荷,电荷只分布在导体的外表面。 2.处于静电平衡状态的导体,在导体的外表面越尖锐的位置,电荷的密度越大(即单位面积电荷量多),周围的场强越大。 3.尖端放电 (1)导体尖端的电荷密度很大,附近的电场很强,空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动,把空气中的气体分子撞散,即使分子中的正负电荷分离,这个现象叫做空气的电离。 (2)那些所带电荷与导体尖端的电荷相反的粒子,由于吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷,这个现象叫做尖端放电。 (3)应用:避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 (五)静电屏蔽 1.静电屏蔽的定义 教师:回到课前的问题:把一只小鸟放入一个用金属网制成的鸟笼中,再把鸟笼放入高压电场中,鸟会安然无恙吗?如果人在金属笼子里,给笼子加上高压电,人安全吗? 演示:处于静电平衡状态的导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的表面,如果将这个导体掏空呢? 静电平衡时,内部没有电荷,所以导体壳内空腔里的电场强度也处处为0。

静电场及其应用精选试卷测试题(Word版 含解析)

静电场及其应用精选试卷测试题(Word 版 含解析) 一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难) 1.如图,真空中x 轴上关于O 点对称的M 、N 两点分别固定两异种点电荷,其电荷量分别为1Q +、2Q -,且12Q Q >。取无穷远处电势为零,则( ) A .只有MN 区间的电场方向向右 B .在N 点右侧附近存在电场强度为零的点 C .在ON 之间存在电势为零的点 D .MO 之间的电势差小于ON 之间的电势差 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 AB .1Q +在N 点右侧产生的场强水平向右,2Q -在N 点右侧产生的场强水平向左,又因为 12Q Q >,根据2Q E k r =在N 点右侧附近存在电场强度为零的点,该点左右两侧场强方向相反,所以不仅只有MN 区间的电场方向向右,选项A 错误,B 正确; C .1Q +、2Q -为两异种点电荷,在ON 之间存在电势为零的点,选项C 正确; D .因为12Q Q >,MO 之间的电场强度大,所以MO 之间的电势差大于ON 之间的电势差,选项D 错误。 故选BC 。 2.如图所示,一带电小球P 用绝缘轻质细线悬挂于O 点。带电小球Q 与带电小球P 处于同一水平线上,小球P 平衡时细线与竖直方向成θ角(θ<45°)。现在同一竖直面内向右下方缓慢移动带电小球Q ,使带电小球P 能够保持在原位置不动,直到小球Q 移动到小球P 位置的正下方。对于此过程,下列说法正确的是( ) A .小球P 受到的库仑力先减小后增大 B .小球P 、Q 间的距离越来越小 C .轻质细线的拉力先减小后增大 D .轻质细线的拉力一直在减小

静电放电及防护基础知识简易版

In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编订:XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 静电放电及防护基础知识 简易版

静电放电及防护基础知识简易版 温馨提示:本安全管理文件应用在平时合理组织的生产过程中,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到实现简化管理过程,提高管理效率,实现预期的生产目标。文档下载完成后可以直接编辑,请根据自己的需求进行套用。 一、术语及定义 1、静电:物体表面过剩或不足的静止的电荷. 2、静电场:静电在其周围形成的电场. 3、静电放电:两个具有不同静电电位的物体,由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移.静电电场的能量达到一定程度后,击穿其间介质而进行放电的现象就是静电放电. 4、静电敏感度:元器件所能承受的静电放电电压. 5、静电敏感器件:对静电放电敏感的器

件. 6、接地:电气连接到能供给或接受大量电荷的物体,如大地、船等. 7、中和:利用异性电荷使静电消失. 8、防静电工作区:配备各种防静电设备和器材,能限制静电电位,具有明确的区域界限和专门标记的适于从事静电防护操作的工作场地. 二、静电的产生 1、摩擦:在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电,而产生静电的最普通方法,就是摩擦生电.材料的绝缘性越好,越容易摩擦生电.另外,任何两种不同物质的物体接触后再分离,也能产生静电.

9.4 静电的防止与利用(练习题)(解析版)

第九章静电场及其应用 9.4静电的防止与利用练习题 一、单选题: 1.如图所示,在超高压带电作业中,电工所穿的高压工作服内有编织的铜丝,这样做的目的是( ) A.铜丝编织的衣服不易拉破 B.铜丝电阻小,对人体起到保护作用 C.电工被铜丝衣服所包裹,使衣服内场强为零 D.电工被铜丝衣服所包裹,使衣服内电势为零 答案 C 解析电工穿的衣服包含铜丝,能起到静电屏蔽的作用,使衣服内合场强为零,故C正确. 2.每到夏季,我省各地纷纷进入雨季,雷雨等强对流天气频繁发生.当我们遇到雷雨天气时,一定要注意避防雷电.下列说法正确的是( ) ①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头 ②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙,远离带电设备 ③固定电话和手提电话均可正常使用 ④在旷野,应远离树木和电线杆 A.①②③ B.①②④ C.①③④D.②③④ 【答案】 B

【解析】表面具有突出尖端的导体,在尖端处的电荷分布密度很大,使得其周围电场很强,就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电.固定电话和手提电话的天线处有尖端,易引发尖端放电造成人体伤害,故不能使用. 3.如图所示,一个方形的金属盒原来不带电,现将一个带电荷量为+Q的点电荷放在盒左边附近,达到静电平衡后,盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是( ) 【答案】 C 【解析】金属盒内部由于处于静电平衡状态,因此内部每点的合电场强度都为0,即金属盒内的每一点,感应电荷产生的电场的电场强度都与点电荷+Q在那点产生的电场的电场强度大小相等、方向相反,即感应电荷的电场线与点电荷+Q的电场线重合,但方向相反. 4.一带有绝缘底座的空心金属球壳A带有4×10-8 C的正电荷,有绝缘柄的金属小球B 带有2×10-8C的负电荷,使B球与球壳A内壁接触,如图所示,则A、B带电荷量分别为( ) A.Q A=+1×10-8 C,Q B=+1×10-8 C B.Q A=+2×10-8 C,Q B=0 C.Q A=0,Q B=+2×10-8 C D.Q A=+4×10-8 C,Q B=-2×10-8 C 答案 B 解析B与A接触后,负电荷全部分布在外表面,内壁电荷量为零,故B带电荷量为零,A带电荷量为正、负电荷中和后的电荷量,即Q =+2.0×10-8 C,故选B. A

工业静电危害与防范措施

工业静电危害与防范措施 一、前言 在大部份工业制程中都会产生静电荷的累积,轻则使人感到不舒适,重则对人体造成伤害,甚至在易燃性气体、液体和粉尘的装卸与输送过程中,产生火灾爆炸事故。尤其在某些具潜在静电危害的行业,如:化学、石油、涂料、塑料、制药、食品、印刷和电子等行业,容易有静电危害产生的问题。 二、静电危害的产生 静电危害的产生有一特定的过程。在工作环境中,所有因静电引起的火灾爆炸事件都遵循着相同的程序,如下所述:首先发生电荷分离,然后电荷累积,若电荷无法散逸,则将发生静电放电,同时可能引燃周围易燃性物质,而发生火灾爆炸危害事件。 许多工业制程常使用导电性甚差的物质,并常有表面接触、分离和移动的操作,因而产生电荷分离的现象。例如:高电阻值液体的流动或过滤、粉体的研磨、混合或筛选过程、粉体的气动式传输、人员或车辆在绝缘地板上的移动、输送带或薄片状物质在滚轮上的移动等。在上述或类似的制程中都会发生静电的问题。 当电荷在物体上累积到使电场达空气的介电强度3MV/m时,就会产生放电现象,将其所储存的全部或部份能量释放出来,形成具有光与热的放电路径,并可能引燃易爆性物质。根据易燃性物质的最小引火能量 (Minimum Ignition Energy MIE) 数据,可推知静电放电的能量是否足以引燃该易燃性物质。 近来由于许多设备的零件都使用非导电性塑料,使得设备中某部份金属的组件、组件、管路、容器或结构形成电的绝缘体,致使电荷逐渐累积至危险程度。典型的例子包括:在塑料管路上安装金属漏斗、金属管路上因非导电性垫圈而使某段金属管路绝缘、人员因穿绝缘鞋或站在绝缘地板上而使人体被绝缘等。累积在绝缘导体上的电荷产生放电时,会将所有的能量在一次放电中释放,此类静电放电称为火花放电。一般而言,火花放电可引燃易燃性气体、蒸气和尘云。 电荷在绝缘物体表面的移动速率甚慢,然而静电放电的持续时间却极短,因此绝缘物体蓄积的电荷,不易于单次的静电放电中全部释放出来,而可能在绝缘物体表面之邻近区域发生多次静电放电。由于电荷和周围环境几何形状之不同,放电型式可分为:电晕放电、刷状放电,以及射状放电三种。一般而言,刷状放

静电的防治和应用

静电的防治和应用 教学目标 知识目标 1、了解静电的利用和静电的防止;知道静电的利用原理. 2、分析日常生活中的静电现象,对有害静电提出有效的防止措施. 能力目标 通过本节内容的学习,培养学生对现象的分析能力,以及利用所学知识解决问题的能力. 情感目标 让学生联系实际,关心社会,培养学生的社会责任感. 教学建议 本节内容是选学内容,教师在讲解时注意激发学生的积极性,培养学生的观察能力.生活中的静电现象比较常见,教师可以通过录像、图片等方法让学生更多的了解静电现象,并引导学生利用所学对有害静电提出有效的防止措施;另外针对静电的利用,重点讲解静电的利用原理.可以讲解静电复印机、或静电除尘. 在教学中,注意培养学生的社会责任感,联系实际,关心社会,让学生意识到用所学回报社会是社会公民的义务,这也是我们教学的目标. 教学设计 1、静电的利用 教师讲解:通过前面的学习,我们知道使物体带电的方法:摩擦起电、感应起电,我们也学习了电荷运动的一些规律,还研究了一种储存电荷的装置——电容器,人们通过各种装置来利用电荷,但是一些电荷还是会给人类带来麻烦,有时甚至造成危害. 教师出示有关静电的图片; 人们通常通过控制电极、利用各种物体特殊的光电性质来产生对我们有利的电荷加以运用,服务我们的生活.例如 (1)静电除尘(教师讲解) (2)静电复印:(学生自学) (3)静电喷漆(学生自学) 请同学思考:能否举出你知道的静电利用示例,你觉得,在哪些方面我们也可以利用静电? 2、静电的防止: 教师讲解:在干燥的天气里,用塑料梳子梳头发的时候,我们会看到静电现象,在干燥的北方秋季,静电现象也较为明显.静电会给人民的生活带来危害,甚至造成事故,同学们在看

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