1. 随着人们健康意识的提高,空气净化器逐渐走进家庭。某一空气净化器工作过程如题图所示:空气进入净化器,空气里的灰尘由于钨丝放电而带上正电,经过负电格栅板时被吸附;此后经活性炭进一步净化。求:

 

(1) 负电格栅板吸附灰尘的原理是异种电荷
(2) 该空气净化器铭牌如表正常工作的电流为。 

规格

额定电压

频率

额定功率

洁净空气量

    

    

    

    

(3) 该空气净化器消耗的电能,可以净化空气。
(4) 是这一空气净化器中二氧化碳浓度检测仪的电路原理图。电源电压保持不变;为定值电阻,阻值为为二氧化碳浓度传感器,其阻值随二氧化碳浓度用百分数表示变化如图。当二氧化碳浓度为时,传感器的阻值也为 , 此时电压表示数应为
【考点】
两种电荷; 电荷间的相互作用规律;
【答案】

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1. 阅读《奇异的放电现象》回答问题.

奇异的放电现象

奇异的放电现象带电物体失去电荷的现象叫做放电。一般有以下几种:

接地放电:地球是良好的导体,由于它特别大,所以能够接受大量电荷而不明显地改变地球的电势,这就如同从海洋中抽水或向海洋中放水,并不能明显改变海平面的高度一样,如果用导线将带电导体与地球相连,电荷将从带电体流向地球,直到导体带电特别少,可以认为它不再带电。

尖端放电:通常情况下空气是不导电的,一般情况下它属于绝缘体,但是如果电场特别强,空气分子中的正负电荷受到方向相反的强电场力,有可能被“撕”开,这个现象叫做空气的电离。由于电离后的空气中有了可以自由移动的电荷,空气就可以导电了,空气电离后产生的负电荷就是电子,失去电子的原子带_____电(填正或负),叫做正离子。由于同种电荷相互排斥,导体上的静电荷总是分布在表面上,而且一般说来分布是不均匀的,导体尖端的电荷特别密集,所以尖端附近空气中的电场特别强,使得空气中残存的少量离子加速运动。这些高速运动的离子撞击空气分子,使更多的分子电离。这时空气成为导体,于是产生了尖端放电现象。

火花放电:当高压带电体与导体靠得很近时,强大的电场会使它们之间的空气瞬间电离,电荷通过电离的空气形成电流。由于电流特别大,产生大量的热,使空气发声发光,产生电火花,这种放电现象叫火花放电。

   

阅读上述材料后,将下面题目填充完整。

(1)阅读上述材料后,将文章中填充完整。空气电离后产生的负电荷就是电子,失去电子的原子带电(填正或负),叫做正离子;

(2)从文中可以看出,导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,而一些新型的导体的导电性能也会随某些条件的改变而变化,如:新型发热材料——PTC。仔细观察图,你认为影响这种材料导电性能的主要因素是,若它的温度高于100℃,低于300℃,它的导电性能会(填变化情况);因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能;

(3)放电现象是指;许多放电在生活中常会遇到。例如闪电。你认为这是属于上述三种情况的哪一种?

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2. 阅读短文,回答下列问题:

物体带电的几种方法

自然界经常出现物体带电的情况,你知道有几种方法可以使物体带电吗?

使物体带电有这样几种方法:

一、摩擦起电 实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实,日常用的塑料梳子、笔杆、尺子与头发或晴纶针织物摩擦也极易起电。摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同,在摩擦过程中,电子发生转移而使相互摩擦的二物体带上了等量的异种电荷。

根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同,科学家通过实验的方法得出了起电顺序表:兔毛一玻琼—羊毛一丝绸—铝一木一硬橡胶一硫磺一人造丝……顺序表中任意两种物质相互摩擦时,排在前面的物质带正电,排在后面的物质带负点;两物质次序相隔越多,起电的效果就越好。

二、接触起电  将一带电体与一不带电体接触时,就会有一部分电子或从带电体跑到带电体上,或从非带电体跑到带电体上,使原来不带电体上带上了与带电体相同的电荷。

三、感应起电  将一带电体靠近与大地绝缘的导体B的左端时,由于电荷间的相互作用,的左端聚集了与相反的电荷,右端聚集了与相同的电荷。如图所示,这就是感应起电。

根据上述材料,回答下列问题:

(1) 摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同,其实质是发生了转移。
(2) 若用兔毛与木条相互摩擦而带电,兔毛将带电。
(3) 如图是在科技馆看到的静电游戏“怒发冲冠”,这是因为通过起电,电荷通过人体传到头发上,头发由于而使头发竖起来。

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3. 电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,且在转移的过程中,系统的电荷总数保持不变。根据对称性原理,两个形状、尺寸、材质完全相同的金属带电球互相接触后,电荷将会重新分配,最终两球将带上等量同种电荷。法国物理学家库仑在探究电荷间相互作用力关系时,就利用以上规律使两个金属小球A、B带上等量同种电荷,然后利用扭秤装置得到了电荷间相互作用力的基本规律。为了纪念库仑的贡献,我们将静电荷之间的相互作用力称为库仑力,其大小满足以下特点:库仑力的大小与带电体(带电体尺寸远小于其间距,可视为点电荷)所带的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,即。根据以上材料,完成下列问题:

(1) 三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为+q,球2的带电量为+nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间的库仑力的大小为F。现先使球3与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时球1、2之间的作用力大小仍为F,方向不变,则:n=
(2) 两个电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷位于同一直线上的A、B两点,若将另一个点电荷放在该直线上,可以使这三个点电荷都只在库仑力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是(选填“正”或“负”)电荷,带电量为。(真空环境,不受其他带电体影响)
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