Question

2．（1）利用靜電除塵器可以消除空氣中的粉塵．靜電除塵器由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成，A和B分別接到高壓電源正極和負(fù)極，其裝置示意圖如圖1所示．A、B之間有很強(qiáng)的電場，距B越近，場強(qiáng)越大（填：“越大”或“越小”）．B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子，粉塵吸附電子后被吸附到A（填“A”或“B”）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中．
（2）如圖2導(dǎo)體桿放于點(diǎn)電荷+Q附近達(dá)到靜電平衡后，桿上感應(yīng)電荷在桿中距Q為r的a點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，方向?yàn)樗�平向左．（已知靜電力常量為k ）

Answer 1

分析 （1）電極A、B間接高電壓后，之間產(chǎn)生了很強(qiáng)的電場，氣體分子被電離成為電子和正離子，電子被粉塵吸附，故粉塵帶負(fù)電，被正極A吸引，從而達(dá)到除塵的目的．
（2）當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，棒內(nèi)各點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，即感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度與+Q產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等、方向相反，根據(jù)靜電平衡的特點(diǎn)和點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$結(jié)合求解．

解答 解：（1）電極截面如圖所示，由電場線可判斷越靠近B場強(qiáng)越大；粉塵吸附電子后帶負(fù)電，因此向正極A運(yùn)動(dòng)．
（2）水平導(dǎo)體棒當(dāng)達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷a點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小與點(diǎn)電荷+Q在該處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等，方向相反，水平向左．
則棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)a點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為：E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，
故答案為：（1）越大，A；（2）k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，水平向左．

點(diǎn)評 （1）本題涉及靜電除塵的原理，關(guān)鍵是電子容易被吸附到灰塵上，故灰塵會吸附帶帶正電的A極上．
（2）感應(yīng)帶電的本質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，當(dāng)金屬導(dǎo)體處于電場時(shí)會出現(xiàn)靜電平衡現(xiàn)象，關(guān)鍵要理解并掌握靜電平衡的特點(diǎn)．