静电应用技术基础知识(2021)
第九章 静电场及其应用含答案—2021-2022学年高二上学期人教版(2019)必修第三册
2021—2022人教（2019）物理必修第三册第9章静电场及其应用含答案人教2019必修第三册第9章静电场及其应用一、选择题。
1、如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B，则下列结论正确的是()A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且Q B>Q AB．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且Q B＝Q AC．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且Q B>Q AD．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而Q A、Q B的值与所切的位置有关2、（双选）如图所示，可视为点电荷的小物体A、B分别带负电和正电，B固定，其正下方的A静止在绝缘斜面上，则A受力个数可能为()A．2 B．3 C．4 D．53、（双选）把质量为m的正点电荷q，在电场中从静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下述正确的是()A．点电荷运动轨迹必与电场线重合B．点电荷的速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致C ．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致D ．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致4、下列说法正确的是( )A.处于静电平衡的导体,由于导体内的电场强度为零,所以导体内的电势也为零B.处于外电场中的静电平衡的导体,由于附加电场的出现,导体内的原电场变为零C.处于外电场中的静电平衡的导体,由于附加电场和原电场相互抵消,导体内的电场变为零,但导体表面的电场不为零,且与表面垂直D.处于静电平衡的导体,导体表面的电势一定与导体内部的电势不相等5、（多选）为了防止静电危害，下列措施正确的是( )A ．油罐车上拖一条与地面接触的铁链B ．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎C ．在地毯中夹杂不锈钢纤维D ．尽可能保持印染厂空气干燥6、（双选）两个完全相同的金属小球，带电荷量之比为17，相距为r ，两球相互接触后再放回原来位置，则它们的库仑力可能为原来的( ) A.47 B.37 C.97 D.1677、（双选）关于静电力和电场强度，下列说法正确的是( )A ．电场强度的方向总是跟静电力的方向一致B ．电场强度的大小总是跟静电力的大小成正比C ．正电荷受到的静电力的方向跟电场强度的方向一致D ．同一个点电荷在某点受到的静电力越大，该点的电场强度就越大8、图中接地金属球A 的半径为R,球外点电荷的电荷量为Q,到球心的距离为r 。
静电应用ppt课件
这些静电涂料将通过400A的电流，并让涂料带上正电。
同时传送架为负极，是车身在入池之前已经感应上负电，有利于涂料上车，结果便是
静电涂料因为磁力而紧紧的吸附上车身的每个表面，上料均匀而充分也是日后喷漆质量保证的重要前提。
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展示
实例
图为5分钟后上料结束时车身出池，此时车身变为灰色，带有正电，车身温度约为 100摄氏度，需冷却后方可前往下一站。
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实例
图为冷却阶段，历时30秒的特制水的冲洗可以洗去多余的涂料和让车身恢复至室温。
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展示
实例
图为烘烤室，这一阶段完成后，铝制车身表面的缺点已经被降到最低，此时的车身才可以开 始喷漆。
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展示
实例
图为烤漆房前，工人将对整个车身的所有细节做数小时的顺滑处理，确保之前的环节中设备 运行的微小误差不会给车身留下任何瑕疵，保证烤漆的质量。
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3
展示
实例
在经过数个这样的喷漆站后结束对车身的多层上漆，此时车身的真正色彩才显现 出来。
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结语
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结语
静电技术通常于其他技术配合来共同实现工程要求。 采用静电感应、高压静电场的气体放电等效应和原理而崛 起的静电技术在目前的应用极其广泛，在各个行业的适应 性都表现出众，是一种平均约3到5年就会更新迭代的高科 技产业，具有非常广阔的开发前景。
展示
静电喷漆的缺点 1.对于形状复杂的工件，凹孔处不易 喷涂，凸尖部分则漆膜不均匀，往往需要 工艺调整或手工修补。 2.需整套喷漆设备，投资大 3..静电喷漆维护管理要求严格，操作 不当或管理不善容易发生电击，高压击穿 放电，甚至造成火警事故。
高中物理第9章静电场及其应用4静电的防止与利用课件新人教版
【典例 4】 (多选)静电的应用有多种，如静电除尘、静电喷涂、 静电植绒、静电复印等，它们依据的原理都是让带电的物质粒子在 电场力作用下奔向并吸附到电极上，静电喷漆的原理如图所示，则 以下说法正确的是( )
A．在喷枪喷嘴与被喷涂工件之间有一强电场 B．涂料微粒一定带正电 C．涂料微粒一定带负电 D．涂料微粒可以带正电，也可以带负电 AC [静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用 下被吸附到工件上，而达到喷漆的目的，A 正确；由题图知，待喷 漆工件带正电，所以涂料微粒应带负电，C 正确。]
处理静电屏蔽问题的三点注意 (1)空腔可以屏蔽外界电场，接地的空腔可以屏蔽内部的电场作 用，其本质都是因为激发电场与感应电场叠加的结果，分析中应特 别注意分清是哪一部分电场作用，还是合电场作用的结果。 (2)对静电感应，要掌握导体内部的自由电荷是如何移动的，是 如何建立起附加电场的，何处会出现感应电荷。 (3)对静电平衡，要理解导体达到静电平衡时所具有的特点。
2．静电屏蔽的两种情况
导体外部电场不影响导体 接地导体内部的电场不影响导
内部
体外部
图示
导体外部电场不影响导体 接地导体内部的电场不影响导
内部
体外部
因场源电荷产生的电场与
当空腔外部接地时，外表面的接地将传给地球，
在空腔内的合场强为零，达
过程
外部电场消失，起到屏蔽内电
1：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)处于静电平衡的导体内部无任何电场。
( ×)
(2)导体处于静电平衡时，外电场和所有感应电荷的电场在导体
内部合场强为零。
(√ )
知识点二 尖端放电 1．电离：导体尖端的电荷密度_越__大_，附近的电场强度_越__大_，空 气中的带电粒子剧烈运动，从而使空气分子被撞“散”而使空气分 子中的正、负电荷_分__离_的现象。 2．尖端放电：导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的 异种离子与尖端的电荷中__和__，相当于导体从尖端失去电荷的现象。
2021高中物理必修三第九章静电场及其应用9-3专2-1.等量点电荷电场特点
方法究
【例1】 (多选)(2020·广东中山一中高二 期末)两个带等量正电荷的点电荷，O点 为两电荷连线的中点，a点在连线的中 垂线上，若在a点由静止释放一个电子 ，如图所示，关于电子的运动，下列说 法正确的是( AC )
A.电子在从a点向O点运动的过程中，加速度可能先增大再减小 B.电子在从a点向O点运动的过程中，加速度一定越来越小，速度一定越来越大 C.电子运动到O点时，加速度为零，速度最大 D.电子通过O点后，速度越来越小，加速度一直增大
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2.等量异种点电荷的电场(电场线分布如图2)： (1)两点电荷连线上,沿电场线方向电场强度先变小再变大,中点处电场强度最小。 (2)两点电荷连线的中垂线上电场强度方向都相同,总与中垂线垂直且指向负点电荷 一侧,沿中垂线从中点到无限远处,电场强度一直减小,中点处电场强度最大。 (3)关于中心点对称的点，电场强度等大同向。
第九章 静电场及其应用 专题拓展课二 等量电荷电场和带电粒子(体)运动分析
1.等量点电荷电场特点
知识梳理
1.等量同种点电荷的电场(电场线分布如图1)： (1)两点电荷连线上，中点O处电场强度为零，向两侧电场强度逐渐增大。 (2)两点电荷连线的中垂线上由中点O到无限远，电场强度先变大后变小。 (3)关于中心点O点的对称点，电场强度等大反向。
答案 C
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方法探究
解析 等量异种电荷形成的电场的电场线如图所示。 在＋Q 和－Q 的连线上，从＋Q 到－Q 电场强度先变小后变大， 由对称性可知 a 点的电场强度等于 b 点的电场强度； 在＋Q 和－Q 连线的中垂线上从 O 点向 M 点或 N 点电场强度均变小， 则检验电荷沿 MN 由 c 移到 d，电场力先增大后减小。故选项 C 正确。
2021高中物理必修三第九章静电场及其应用9-3-1.电场强度的理解
方法探究
解析 电场强度是表示电场的强弱和方向的物理量，只跟场源电荷有关，跟放入其中的 试探电荷无关， E＝Fq是电场强度的定义式，不是决定式，选项 A、C 错误，B 正确； 不带电的小球在 P 点受到的电场力为零，则 P 点的电场强度不一定为零，故 D 错误。
答案 B
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方法探究
解析 电场强度是描述电场的强弱和方向的物理量， 大小等于试探电荷所受的电场力 F 与试探电荷所带的电荷量 q 的比值， 由电场本身决定， 故与试探电荷的有无、电性、电荷量的大小无关； 故在该点放入电荷量为－q 的试探电荷时电场强度为 E， 改放电荷量为＋3q 的试探电荷时电场强度大小仍为 E，方向和 E 相同，故 B 正确，A、 C、D 错误。
第九章 静电场及其应用 第3节 电场 电场强度
1.电场强度的理解
知识梳理
一、电场 1.基本性质：在电荷的周围存在着由 它产生的电场，电场对放入其中的其 他电荷会_产__生__力__的__作__用___，其中静止 电荷产生的电场叫作_静__电___场__。 2.物质性：电场是一种_客__观___存在， 是物质存在的一种形式。
3. 静 电 力 ： 电 荷 间 的 相 互 作 用 是 通 过_电__场___发生的。
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二、电场强度 1.定义：在电场的不同位置，试探电荷所受的_静__电__力___与它的_电__荷__量___之比一般 来说是不一样的。它反映了电场在各点的性质，叫作电场强度。 2.定义式：E＝Fq，E 与_静__电__力___F__和_试__探__电__荷__的__电__荷__量___q_无关，与_电__场__本_把同一试探电荷放在电场中的不同位置，由图可知，该试探电荷在不同点所受的 静电力的大小和方向不相同，这说明各点的电场的强弱和方向不相同。
静电应用技术与危害防护
静电应用技术与危害防护一、关于静电物质都是由分子组成，分子是由原子组成，原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成。
当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电，而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。
若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电。
所以在很多运动的物体在与其它物体接触与分离的过程(如摩擦)就会带上静电。
固体、液体和气体多会带上静电。
如在干燥的季节人体就很容易带上很高的静电而遭受静电电击。
二、静电的应用技术利用静电感应、高压静电场的气体放电等效应和原理，实现多种加工工艺和加工设备。
在电力、机械、轻工、纺织、航空航天以及高技术领域有着广泛的应用。
(一)静电除尘静电除尘是利用静电场的作用,使气体中悬浮的尘粒带电而被吸附，并将尘粒从烟气中分离出来而将其去除。
这是静电应用的主要方面，可用于各种工厂的烟气除尘。
(二)静电喷涂静电喷漆是在高压静电场作用下，使从喷枪喷出来的漆雾带上电荷，这种带电的漆雾，向带异号电荷的工件表面吸附，沉积成均匀的涂膜。
静电喷涂的漆液利用率甚高，可达80～90%。
主要用于汽车、机械、家用电器等行业。
(三)静电喷洒喷洒农药的静电喷雾机和静电喷粉机均装设静电喷头,利用数百到数千伏的高压直流电源通电到喷头,使药液或药粉颗粒带电，而防治目标则由静电感应而引发出相反极性的电荷，从而使药液或药粉颗粒在静电场作用下奔向防治目标。
利用静电作用能显著提高命中率，减少药剂损失和对环境的污染，并可将药剂喷洒到目标的背面以增强防治效果。
(四)静电纺纱在纺纱过程中利用静电场对纤维的作用力，使纤维得到伸直、排列和凝聚，并在自由端须条加拈时起到平衡的作用，使纺纱能连续进行。
是属于自由端纺纱范畴的一种新型纺纱技术。
(五)静电植绒利用静电场作用力使绒毛极化并沿电场方向排列，同时被吸着在涂有粘合剂的基底上成为绒毛制品。
其装置由两个平行板电极构成。
其中下电极接地，并在其上放置基底材料和短纤维;上电极板施加高压直流电，两电极间形成强电场。
静电场的作用与应用
静电场的作用与应用静电场是指带电物体周围由于电荷而形成的空间。
静电场具有许多重要的作用与应用，涉及到科学、工程和日常生活中的各个领域。
本文将从理论与实际应用两方面来探讨静电场的作用与应用。
一、理论层面1. 静电力静电场的作用主要体现在静电力的作用下。
静电力是由于电荷间的相互作用而产生的力。
根据库仑定律，静电力与电荷的大小和距离的平方成正比，可通过以下公式计算：F = k * (|q1| * |q2|) / r^2其中F为静电力，k为电力常数，q1和q2为电荷量，r为它们之间的距离。
2. 电场强度电场强度是静电场的一个重要参数，表示单位正电荷所受到的力的大小。
在某一点的电场强度E可通过以下公式计算：E =F / q0其中F为该点所受的静电力，q0为单位正电荷的电荷量。
3. 高斯定律高斯定律是描述静电场的一个基本定律，它指出，通过任何一个封闭曲面的电通量等于该曲面内的电荷总量除以真空介电常数。
Φ = Q / ε0其中Φ为电通量，Q为封闭曲面内的电荷总量，ε0为真空介电常数。
二、实际应用1. 静电喷涂静电喷涂是一种利用静电力将涂料颗粒带电后喷涂到物体表面的方法。
通过使喷涂枪带有负电荷，喷涂的涂料颗粒也带上负电荷，从而实现吸附于正电荷的物体表面。
这种方法可以提高涂料的利用率，减少喷涂过程中产生的废料和环境污染。
2. 静电除尘静电除尘是一种利用静电力去除空气中悬浮颗粒物的方法。
通过使带有正电荷的电极和带有负电荷的收集板之间形成静电场，悬浮于空气中的颗粒物带上了电荷后被吸附在收集板上，达到除尘的效果。
这种方法被广泛应用于工业生产中的粉尘净化和空气净化领域。
3. 静电除湿静电除湿是一种利用静电场去除湿气的方法。
通过在湿气流经的管道中设置带有负电荷的静电采集电极，湿气中的水分子带上负电荷后被电极吸附，从而实现除湿的效果。
这种方法常用于一些对湿度要求较高的工作场所，如实验室和电子设备生产车间。
4. 静电测量静电场的分布与电荷分布有密切关系，通过静电测量可以了解物体表面的电荷状态和电势分布。
2020_2021学年高中物理第一章静电场7静电现象的应用课件新人教版选修3_1
A.Ea最大 C.Ec最大
B.Eb最大 D.Ea=Eb=Ec
【解析】选C。静电平衡后,金属球内的合场强处处为零,金属球上感应电荷产生 的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等,方向相反,相互抵消。c点离带 电的细杆MN最近,带电的细杆MN在c点产生的场强最大,则金属球上感应电荷在c 点产生的场强最大,即Ec最大。故选C。
B.1∶10 1∶10
C.10∶1 1∶1
D.无法确定
【解析】选A。由于 aA FA EA 1 ,所以aA∶aB=1∶10。由于导体在静电平
aB FB EB 10
衡时各处电势相等,所以把电荷移到无限远处,两次电场力做的功相同,所以
WA∶WB=1∶1。所以B、C、D错误,A正确,故选A。
2.一金属球,原来不带电,现沿球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三点的场强大小分别 为Ea、Eb、Ec,三者相比 ( )
【生产情境】 电业工人创造了具有世界先进水平的超高压带电作业法。利用“绝缘梯”使输 电线间的电势差逐渐变小,直到最后使人体的电势与输电线电势相等。 探究: (1)人与输电线电势相等时,为什么没有危险? (2)超高压输电线周围存在强电场,人靠近输电线时,人体会有什么现象发生? (3)工人带电作业时穿着由金属丝和棉纱织成的均压服,有什么作用?
情境·模型·素养
【生活情境】 2020年,由于新冠病毒疫情影响,大家出门要戴口罩。医用口的物理碰撞阻隔作用的基础上,增加了静电吸附 作用,吸附可简化为如下过程:某根经过驻极处理后的滤材纤维,其两侧分别 带有正负电荷,可吸附带不同电荷的污染物颗粒,某带负电的颗粒物在图中A 点时的速度方向如图所示,在很短时间内被吸附到纤维附近的B点,忽略空气 的作用力。
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（安全管理）
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静电应用技术基础知识(2021)
静电应用技术基础知识(2021)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。
生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。
当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。
"安全第一"
的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。
静电有哪些应用?
静电已在现代科学技术领域发挥了巨大的作用，如高能物理研究方向的“静电加速”、“粒子分离”等，工业生产中的静电除尘、静电抑制酸雾、静电纺纱、静电植绒、静电复印、静电筛选、静电喷漆等等工艺技术。
静电除尘的原理如何?
(1)静电除尘器的原理示意图，如图4—6所示。
(2)基本构造：金属筒A和管中的金属丝B，A接高压电源的正极，B接高压电源的负极。
(3)原理：A、B之间产生强电场，距B越近，场强越大，B附近的空气中的气体分子被电离，成为电子和正离子，正离子被吸附到B上，得到电子又成为分子，电子在向正极运动过程中，使烟气中的煤粉带负电，吸附到正极A上最后在重力作用下落入下面的漏斗中。
(4)应用：除去有害微粒、回收物资。
你了解静电喷涂和静电植绒吗?
设法使工作物质带电，带电的工作物质在电场大作用下向作为电极的工件运动，完成静电喷涂和静电植绒。
简单叙述静电复印的过程?
(1)静电复印机：其中心部件是一个可以旋转由接地铝质圆柱体，表面镀一层半导体硒，叫做硒鼓。
半导体硒有特殊的光学性质：没有光照时是很好的绝缘体，能保持电荷；受到光的照射立即变成导体，将所带的电荷导走。
(2)静电复印的过程：要经过充电、曝光、显影、转印等几个步骤，这几个步骤是在硒鼓转动一周的过程中依次完成的。
静电纺纱是何原理?
棉纺静电纺纱工作原理是：棉条经刺辊开松为单纤维，利用气流把单纤维吸走，通过输棉管送人静电场。
在高压静电场的作用下，由于极化和电离作用使纤维两端呈现相反的电荷，产生静电力。
沿轴线的分力使纤维伸直，并沿轴线分力较大的一方移动；垂直于轴线方向的分力使纤维转动按电力线方向排列，并向电场中心移动，凝聚成自由端须条；由于电晕放电使纤维某一种电荷产生静电力F'作用在纤维的重心上，它将使纤维沿电力线方向异性电极运动。
F'的数值较小，
未在图中表示。
凝聚在电场中心线上的自由端须条经过加拈器加拈成纱，然后由引纱罗拉引出直接卷绕成为筒子。
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