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1、第 1 1 节 电荷 电荷守恒定律 1 自然界只存在两种电荷，物理学中规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷；用毛皮摩 擦 过的硬橡胶棒带负电荷带有同种电荷的物体相互排斥，带有异种电荷的物体相互吸引带 有等量异种电荷的物体相互接触会发生中和现象带电体的三个共同特点是：具有吸引轻小 物 体的性质；能使验电器金属箔张角发生变化；带电体之间有相互作用力 2电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从 物体的一部分转移到另一部分在转移过程中，电荷的总量不变，这个规律叫做电荷守恒定律 3关于摩擦起电，下列说法中正确的是( ) A两个物体相互摩擦时一定会发生带电现象 B摩擦起电的
2、两个物体一定带有等量同种电荷 C在摩擦起电现象中负电荷从一个物体转移到另一个物体 D在摩擦起电现象中正、负电荷同时发生转移 答案 C 解析 在摩擦起电现象过程中电子会从一个物体转移到另一个物体，失去电子的物体带正 电，得到电子的物体带负电 4有 A、B 两个物体经摩擦后，使 B 带上了 2.4106C 的正电荷，则此过程中有_ 个电子发生了转移，是由_向_转移的 答案 1.51013 B A 【概念规律练】 知识点一 电荷及其相互作用 1以下判断小球是否带电的说法中正确的是( ) A用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，则小球一定带电 B用一个带电体靠近它，如果能够排斥小球，则小球一定带电 C
3、用验电器的金属球接触它后，如果验电器的金属箔能改变角度，则小球一定带电 D如果小球能吸引小纸屑，则小球一定带电 答案 BD 解析 用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，小球可能带异种电荷，也可能 不带电， A 错误；如果能够排斥小球，则小球一定带同种电荷，故 B 正确；用验电器的金属球接触它时， 还需知道验电器金属球的带电情况才能予以判断，因此 C 不对；带电小球能吸引轻小物体是带 电体的性质，D 正确 2.绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球 a，a 的表面镀有铝膜，在 a 的近旁有一绝缘 金属球 b，开始时 a、b 不带电，如图 1 所示，现使 b 球带电，则( ) 图 1 Aa、b 之间
4、不发生相互作用 Bb 将吸引 a，吸在一起不分开 Cb 立即把 a 排斥开 Db 先吸引 a，接触后又把 a 排斥开 答案 D 解析 b 球带电就能吸引轻质小球 a，接触后电荷量重新分配，那么 a、b 球带同种电荷， “然后就要相互排斥因此本题突出 近旁”，以表示能吸引并能接触 点评 电荷之间的相互作用，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，另外，带电体具有 1 吸引轻小物体的性质若带电体与不带电的物体相接触，由于电荷的重新分配，两物体会带上 同种电荷，电荷之间就会有相互的排斥力 知识点二 起电的三种方式 3关于摩擦起电现象，下列说法正确的是( ) A摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生
5、电子和质子 B两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷 C摩擦起电，可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的 D丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显 正电 答案 BD 解析 摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同，因而电子可 以在物体间转移若一个物体失去电子，其质子数就会比电子数多，我们说它带正电若一个 物体得到电子，其质子数就会比电子数少，我们说它带负电使物体带电并不是创造出电荷. 点评 使物体带电的三种方式的实质都是电子的转移： (1)摩擦起电是由于不同物体束缚电子能力的不同，而使物体得或失电子，即电
6、子从一个 物体转移到另一个物体上 (2)感应起电是在电荷的相互作用下导体中的自由电荷从导体的一端转移到导体的另一端， 使导体两端分别带上等量异种电荷 (3)接触起电，是由于同种电荷相互排斥而使电荷转移到另一个物体上 4如图 2 所示，A、B 为两个相互接触的、用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电， 在它们的下部贴有金属箔片，C 是带正电的小球，下列说法中正确的是( ) 图 2 A把 C 移近导体 A 时，A、B 上的金属箔片都张开 B把 C 移近导体 A，先把 A、B 分开，然后移去 C，A、B 上的金属箔片仍然张开 C先把 C 移走，再把 A、B 分开，A、B 上的金属箔片仍然张开 D先
7、把 A、B 分开，再把 C 移去，然后重新让 A、B 接触，A 上的金属箔片张开，而 B 上 的金属箔片闭合 答案 AB 解析 把 C 移近导体 A 时，A、B 上的金属箔片都张开，A 上带负电荷，B 上带正电荷，A 项正确；把 C 移近导体 A，先把 A、B 分开，然后移去 C，A、B 仍带电，再重新让 A、B 接触， A、B 上的电荷就会相互中和，故 B 对，D 错；先把 C 移去，再把 A、B 分开，A、B 上的电荷已 相互中和，都不再带电，故 C 项错误 点评 先分开 A、B，再移去 C，A、B 的电荷不会中和；先移去 C，再把 A、B 分开，A、B 的电荷会发生中和，本题中，分析 A
8、、B 中的电荷能否发生中和是解题的关键 知识点三 电荷守恒定律 5一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上的电荷几 乎不存在了，这说明( ) A小球上原有的负电荷逐渐消失了 B在此现象中，电荷不守恒 C小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了 D该现象是由于电子的转移引起，仍然遵循电荷守恒定律 答案 CD 解析 绝缘小球上的电荷量减少是由于电子通过空气导电转移到外界，只是小球上的电荷 量减小，但这些电子并没有消失，就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷总量保持不变， 因此 C、D 选项均正确 点评 电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一
9、物体，或者从 物体的一部分转移到另一部分 2 【方法技巧练】 一、接触起电的电荷分配 6有 A、B、C 三个完全相同的金属球，A 带 1.2104C 的正电荷，B、C 不带电，现用相 互接触的方法使它们都带电，则 A、B、C 所带的电荷量可能是下面哪组数据( ) A6.0105C,4.0105C,4.0105C B6.0105C,4.0105C,2.0105C C4.5105C,4.5105C,3.0105C D5.0105C,5.0105C,2.0105C 答案 C 解析 A 项中三个球电荷量的总和大于原来 A 球的电荷量，由电荷守恒定律排除 A 项；无 论什么时候，若三个球同时接触，则每球
10、各分总电荷量的 1/3 ，且之后无论怎样接触，各球的 电 荷量都不会再发生变化若三球电荷量不相等，最后一次必为两球接触，则必有两个球的电 荷量相等，从而可排除 B；选项 C、D，均满足电荷守恒定律，设从第一次两球接触开始，如 A、B 接触，A、B 各带电荷量 6.0105C；第二次 B、C 接触后 B、C 各带电荷量 3.0105C ， 三 球所带电荷量分别为 6.0105C、3.0105C、3.0105C；第三次用 A、B 接触，A、B 各 带电 荷量 4.5105C，即选项 C 的分配结果，由此又可推知，此后无论怎样接触，电荷量也 不会多 于 4.5105C，从而选 C 而否定 D. 7有
11、两个完全相同的带电绝缘金属小球 A、B，分别带有电荷量 QA6.4109C，QB 3.2109C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？ 答案 电子由 B 球转移到了 A 球，转移了 3.01010个 解析 当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配由于 两小球相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电荷量 QAQB 6.4 1093.2 109 QA QB C 2 2 1.6109C 在接触过程中，电子由 B 球转移到 A 球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使 B 球带电 荷量为 QB的正电，这样共转移的电子电荷量为 QBQBQB1.6109
12、C(3.2109) C4.8109C QB 4.8 109C 转移的电子数 n e 1.6 1019C 3.01010(个) 方法总结 使物体带电的实质是电子发生了转移，而不是创造了电荷，并且在转移的过程 中电荷的总量保持不变当两球接触时，由于它们带相反电性的电荷，所以带电荷量少的负电 荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配如果两球完全相同，剩余的正电荷平均分配 1感应起电和摩擦起电都能使物体带电，关于这两种使物体带电的过程，下列说法中正 确的是( ) A感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分 B感应起电是电荷从一个物体转移到另一个物体 C感应起电和摩擦起电都是电荷从一个物体转移到
13、另一个物体 D摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体 答案 D 2把一个带正电的金属小球 A 跟同样的不带电的金属球 B 相碰，两球都带等量的正电荷， 这从本质上看是因为( ) AA 球的正电荷移到 B 球上 BB 球的负电荷移到 A 球上 CA 球的负电荷移到 B 球上 DB 球的正电荷移到 A 球上 答案 B 3 3如图 3 所示，挂在绝缘细线下的小轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离， 所以( ) 图 3 A甲图中两球一定带异种电荷 B 乙图中两球一定带同种电荷 C甲图中两球至少有一个带电 D乙图中两球至少有一个带电 答案 BC 解析 带电体对不带电导体也吸引，A 错；只有同种电
14、荷相互排斥，D 错 4如图 4 所示，将带电棒移近两不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝 缘，下述几种方法中能使两球都带电的是( ) 图 4 A先把两球分开，再移走棒 B先移走棒，再把两球分开 C先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开 D棒的带电荷量不变，两导体球不能带电 答案 AC 解析 B 中若先移走棒，两球电荷又中和掉，不再带电，B 错；两球是导体，可接触带电， 也可以感应带电，A、C 对，D 错 5如图 5 所示，原来不带电的绝缘金属导体 MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔若 使带负电的绝缘金属球 A 靠近导体的 M 端，可能看到的现象是( ) 图 5 A只有 M 端验电
15、箔张开 B只有 N 端验电箔张开 C两端的验电箔都张开 D两端的验电箔都不张 开 答案 C 解析 当带电体 A 靠近导体 M 端时，导体由于静电感应，两端出现异种电荷，故金箔都会 张开 6使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开下列 4 个图表示验电器上 感应电荷的分布情况，其中正确的是( ) 答案 B 解析 由于验电器原来不带电，因此，验电器的金属球和箔片带异号电荷，A、C 两项错 4 误验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异号的电荷，D 项错误正确选项为 B. 7原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体 接触，最后，得知甲物体带正电 1.
16、61015C，丙物体带电 81016C则对于最后乙、丙两 物体的带电情况，下列说法中正确的是( ) A乙物体一定带有负电荷 81016C B乙物体可能带有负电荷 2.41015C C丙物体一定带有正电荷 81016C D丙物体一定带有负电荷 81016C 答案 AD 解析 由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有静电荷，甲、乙相互摩擦导致甲失去电子 而带 1.61015C 的正电荷，乙物体得到电子而带 1.61015C 的负电荷；乙物体与不带电的 丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电 荷守恒可知乙最终所带负电荷为 1.61015C81016C81016
17、C，故 A、D 正确 8小华在旅游景点购买了一本物理参考书，回家后发现是窃版书其中一道习题给出四 个带电体的带电荷量为如下四个选项，你认为其中带电荷量合理的是( ) AQ16.21018CBQ26.41018C CQ36.61018CDQ46.81018C 答案 B 9如图 6 所示，不带电的枕形导体的 A、B 两端各贴有一对金箔当枕形导体的 A 端靠近 一带电导体 C 时( ) 图 6 AA 端金箔张开，B 端金箔闭合 B用手接触枕形导体，A 端金箔张开，B 端金箔闭合 C用手接触枕形导体，后将手和 C 分别移走，两对金箔均张开 D选项 C 中两对金箔带同种电荷 答案 BCD 解析 根据静电
18、感应现象，带正电的导体 C 放在枕形导体附近，在 A 端出现了负电荷， 在 B 端出现了正电荷，这样的带电并不是导体中有新的电荷产生，只是电荷的重新分布金箔 因带电相斥而张开，选项 A 错误用手接触枕形导体后，A 端带负电，B 端不是最远端了，人 是导体，人的脚部甚至地球是最远端，这样 B 端不再有电荷，金箔闭合，选项 B 正确用手接 触导体时，只有 A 端带负电，将手和导体 C 分别移走后，不再有静电感应，A 端所带负电荷便 分布在枕形导体上，A、B 端均带有负电，两对金箔均张开，选项 C、D 正确 点评 手接触导体后，导体与大地形成一个带电体，导体为近端，大地为远端 10有两个完全相同的绝缘金属球 A、B，A 球所带电荷量为 q，B 球所带电荷量为q，现 q 要使 A、B 所带电荷量都为 ，应该怎么办？ 4 答案 见解析 解析 先用手接触一下 A 球，使 A 球带电传入大地，再将 A、B 接触一下，分开 A、B，此 q 时 A、B 所带电荷量都是 ，再用手接触一下 A 球，再将 A、B 接触一下再分开，这时 A、B 所 2 q 带电荷量都是 . 4 5