2024年电荷复习材料

高考复习材料

第九章静电场及其应用

第1节电荷

［学习目标］1.知道自然界中只存在两种电荷，且电荷间存在相互作用。2.了解

摩擦起电和感应起电的方式，会从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。

3.理解电荷守恒定律，会运用电荷守恒定律解释生活中的静电现象。4.知道电荷

量、元电荷、比荷的概念，知道电荷量不能连续变化。

知识点一电荷静电感应

情境号星

刚梳过头发的塑料梳子可以吸引轻小的纸屑，在毛衣上摩擦过的气球能使细小的

水流发生弯曲，为什么会出现上述现象？

提示塑料梳子与头发摩擦，气球与毛衣摩擦均可带电，且带电体可以吸引轻小

的物体。

要点梳理

❶自然界中有两种电荷：正电荷和负电荷。

❷电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸弓I。

❸电荷量：电荷的多少，用0或q表示，在国际单位制中，它的单位是库仑,

简称库，符号是最正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为鱼值。

❹摩擦起电及其原因

⑴摩擦起电：由于摩擦而使物体带电的方式。用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，

用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。

⑵起电原因：当两种物质组成的物体互相摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转

移到另一个物体上。于是，原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子

的物体则带正电。

❺金属导电实质

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⑴自由电子：金属中原子的处层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由

运动，这种电子叫作自由电子。

(2)正离子：失去自由电子的原子便成为带正电的离子。

⑶实质：每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动，只有自由电子穿

梭其中，使金属成为导体。

❻静电感应

⑴静电感应现象：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导

体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异种电荷,

远离带电体的一端带同独电荷。这种现象叫作静电感应。

(2)感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。

深化提升

1.摩擦起电的理解

⑴摩擦起电的本质是发生了电子的转移，相互摩擦的两个物体一定是同时带上

等量异种电荷。

(2)同一物体分别与不同种类的物体摩擦，该物体可以带上不同种类的电荷，因

为不同物体的原子核对外层电子的束缚能力大小不同。

2.感应起电的分析

⑴当带电体靠近导体时，导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一

端带同种电荷，如图甲所示。

(2)导体接地时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端导体，

带异种电荷，地球就成为远端导体，带同种电荷，如图乙、丙所示。

甲乙丙

说明：用手摸一下导体，再移开手指，相当于先把导体接地，然后再与大地断开。

3.三种起电方式的比较

摩擦起电感应起电接触起电

两物体带上等量异种导体两端出现等量异导体带上与带电体同

现象

电荷种电荷种的电荷

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不同物质原子核对电

电子在电荷间相互作

子的束缚能力不同。束在电荷间相互作用下，

用下发生转移，近端带

原因缚能力强的得电子，带电子从一个物体转移

异种电荷，远端带同种

负电；束缚能力弱的失到另一个物体上

电荷

电子，带正电

实质电荷在物体之间或物体内部的转移

说明无论哪种起电方式，发生转移的都是电子，正电荷不会发生转移

【例1】静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的

记载，《春秋纬•考异邮》中有“玳瑁吸裙”之说，但下列不属于静电现象的是（）

A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑

B.带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引

C.小磁针吸引小铁屑

D.从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉

答案C

解析梳过头发的塑料梳子因与头发摩擦带电，能吸引轻小物体（纸屑），是静电

现象；带电小球移至不带电金属球附近，使不带电金属球近端感应出与带电小球

异种的电荷而相互吸引，是静电现象；小磁针吸引小铁屑，是磁现象，不是静电

现象；从干燥的地毯上走过，人与地毯摩擦产生静电，手碰到金属把手时有被电

击的感觉，是放电现象，两者都是静电现象。故选C。

【例2】如图所示，一对带绝缘支柱的导体M、N彼此接触，且均不带电，贴

在两端下部的两金属箔均是闭合的。当把带正电荷的物体P移近导体M时，下

列说法正确的是（）

A.M下部的金属箔张开，N下部的金属箔闭合

B.M下部的金属箔闭合，N下部的金属箔张开

C.M左端感应出正电荷，N右端感应出负电荷

D.若先用绝缘工具把M、N分开，再移去P,则M带负电荷，N带正电荷

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答案D

解析一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时，由于电荷间的相互作用，导

体内部的电荷重新分布，异种电荷被吸引到导体靠近带电体的一端，而同种电荷

被排斥到导体远离带电体的另一端，所以导体M的左端感应出负电荷，导体N

的右端感应出正电荷，导体两端的金属箔都张开，A、B、C错误；若先用绝缘

工具把M、N分开，再移去物体P,则M带负电，N带正电，D正确。

【训练1】（多选）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了电子和质子

B.两种不同材料的不带电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

解析摩擦起电的实质是由于两个物体的原子核对核外电子的束缚能力不相同,

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。摩擦起电既不是质子从一个物体转移到另一个物体，也不是使物体中产生

电子和质子。故B、D正确。

【训练2】如图所示，不带电导体B在靠近带正电荷的导体A后，P端及。端

分别感应出负电荷和正电荷，则以下说法正确的是（）

A©P（B）0

A.若用导线将0接地，然后断开,再取走A,则导体B将带负电

B.若用导线将0接地，然后断开，再取走A,则导体B将带正电

C.若用导线将0接地，然后断开，再取走A,则导体B将不带电

D.若用导线将尸接地，然后断开，再取走A,则导体B将带正电

答案A

解析不带电的导体B在靠近带正电荷的导体A后，导体B上的自由电子会向尸

端运动，导体B的尸端因有了多余的电子而带负电，。端因缺少电子而带正电,

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若用导线将。接地，。端的正电荷都会被中和，因此断开导线，再取走A,导

体B将带负电，故A正确，B、C、D错误。

知识点二电荷守恒定律、元电荷

情境导学

玻璃棒

)J

母

6会丝绸

。带负电

带

电

正电子移动

(1)如图所示，在摩擦起电的过程中，电子由玻璃棒移向丝绸，玻璃棒带上正电

荷，丝绸带上负电荷，该过程是否创造了电荷？在整个系统中，电荷的总量会增

加或减少吗？

(2)物体所带的电荷量可以是任意的吗？物体所带的电荷量可以是4X10-19c吗？

提示(1)摩擦起电的过程并没有创造电荷。一个封闭的系统中，电荷的总量保

持不变。

(2)物体所带的电荷量不是任意的，它只能是1.60X10T9c的整数倍。由于4X10

t9c是L60X10T9c的2.5倍，所以物体所带的电荷量不能是4X10-19C。

要点梳理

❶电荷守恒定律

(1)内容：电荷既不会创生,也不会消灭,它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，电荷的总量保持不变。

(2)电荷守恒定律更普遍的表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代

数和保持不变。

❷元电荷

(1)元电荷：最小的电荷量，用e表示。e=1.60X1019C,最早由密立根测得。

所有带电体的电荷量都是e的整数倍。

(2)比荷：带电粒子的电荷量与其质量之比。

【思考】

两个导体带有等量的异种电荷，当两导体相互接触时发生电中和，即对外不显电

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性，此过程是不是说明电荷消失了？

提示电荷的中和并不是指电荷消失，而是指带等量异种电荷的两物体接触时,

经过电子的转移，物体达到电中性的过程。

深化提升

1.物体带电的实质

使物体带电不是创造了电荷，使物体不带电也不是消灭了电荷。物体带电的实质

是电荷发生了转移，也就是物体间电荷的重新分配。摩擦起电、感应起电和接触

起电，均符合电荷守恒定律。

2，，中性”与“中和”的理解

⑴中性：物体内有电荷存在，但正、负电荷的绝对值相等，对外不显电性。

(2)中和：两个带有等量异种电荷的带电体相接触后达到电中性的过程。

3.两金属导体接触后电荷量的分配规律

(1)当两个导体材料、形状不同时，其中一个带电，另一个不带电，接触后再分

开，两者均带电，但无法确定电荷量的多少。

(2)若使两个完全相同的金属球带电荷量大小分别为公、q2,则有

②若带异」金属球一先中和

‘种电荷门相接触"再平分

4.几个概念辨析

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是最小的电荷量，大小e=l.60xIO-小

没有正、负之分，所有带电体的电荷量都

是元电荷的整数倍

是带电粒子，带的电荷量的绝对值等于

元电荷，电性是负电

是带电粒子，带的电荷量等于元电荷，

电性是正电

带电粒子的电荷量q与其质量m之比

【例3】（多选）甲、乙、丙三个物体最初均不带电，乙、丙是完全相同的导体,

今使甲、乙两个物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触后再分开，最后，得知

甲物体所带电荷量为+1.6X10-15。则对于最后乙、丙两个物体的带电情况，

下列说法中正确的是（）

A.乙物体一定带有电荷量为8X10-16c的负电荷

B.乙物体可能带有电荷量为2.4X10T5c的负电荷

C.丙物体一定带有电荷量为8X10T6c的正电荷

D.丙物体一定带有电荷量为8X10T6c的负电荷

答案AD

解析甲、乙、丙三个物体原来都不带电，甲、乙两个物体相互摩擦导致甲物体

失去电子而带1.6X10T5c的正电荷，乙物体得到电子而带1.6X10T5c的负电

荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，由于乙、丙两物体完全相同，乙、丙两物

体接触后再分开，乙、丙两物体分别带等量负电荷，由电荷守恒定律可知乙、丙

两物体最终所带电荷量均为8X10T6C,A、D正确。

【训练3】（多选）关于电荷量，以下说法中正确的是（）

A.物体所带的电荷量可以为任意实数

B.物体所带的电荷量只能是某些特定值

C.物体带电荷量可以为+1.60X10-9c

D.物体所带电荷量的最小值为1.60XIOic

答案BCD

解析物体带电的原因是电子的得失，带正电是因为失去了电子，带负电是因为

得到了电子。物体所带电荷量是不能连续变化的，只能是e=1.60X10T9c的整

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数倍，故B、C、D正确。

知识点三验电器

1.验电器的结构及工作原理

如图所示，验电器主要由导体棒、金属丝、金属箔片、玻璃瓶外壳等构成。其工

作原理是当导体棒、金属丝及金属箔片带电时，根据同种电荷相互排斥，两金属

箔片会在斥力作用下张开。

2.验电器的常见用途及使用方法

（1）常见用途

①检验物体是否带电。

②粗略检验物体带电荷量的多少。

③检验物体所带电荷的电性（借助于一定的手段）。

（2）常见的两种使用方法

①带电体接触验电器：当带电体与验电器的金属球接触时，金属球带上电荷，与

金属球相连的两金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开。带电体所带电荷量

越多，两金属箔片所带电荷量越多，受到的斥力越大，张开的角度也越大（如图

甲）。

②带电体靠近验电器：当带电体靠近验电器的金属球时，带电体会使验电器的金

属球感应出与带电体异种的电荷，两金属箔片上会感应出与带电体同种的电荷,

两金属箔片在斥力的作用下张开（如图乙）。

甲乙

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【例4】如图所示，用带正电的带电体A靠近（不接触）不带电的验电器的金属

A.验电器的金属箔片张开，因为整个验电器都带上了正电荷

B.验电器的金属箔片张开，因为整个验电器都带上了负电荷

C.验电器的金属箔片张开，因为验电器的两金属箔片都带上了正电荷

D.验电器的金属箔片不张开，因为带电体A没有和验电器的金属球接触

答案C

解析带正电的带电体A靠近不带电的验电器的金属球，因为异种电荷相互吸

引，电子受到吸引移动到金属球上，所以金属球带负电荷，金属箔片失去电子带

正电荷，由于同种电荷相互排斥，金属箔片张开，故C正确，A、B、D错误。

【训练4】（多选）小明同学用自制的验电器进行了一些探究实验。如图所示，小

明使验电器带了负电荷，经过一段时间后，他发现该验电器的金属箔片（用包装

巧克力的锡箔纸制作）几乎闭合了。关于此问题，他跟学习小组讨论后形成了下

列观点，你认为正确的是（）

.——金属球

秀一绝缘体

〒广金属箔片

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的，仍然遵循电荷守恒定律

答案CD

解析带负电的验电器在潮湿的空气中，经过一段时间后，小球上的负电荷（电

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子）被潮湿的空气导走了，但电荷在转移的过程中仍然遵循电荷守恒定律，故C、

D正确。

CM堂对电1测

i.（电荷量与元电荷）关于元电荷的理解，下列表述正确的是（）

A.元电荷就是电子或者质子

B.物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍

C.元电荷的大小是1库仑

D.只有电子和质子的带电荷量等于元电荷

答案B

解析最小电荷量叫作元电荷，常用符号e表示，任何带电体所带电荷量都是e

的整数倍。我们在计算中常取元电荷的值为9=1.60X10-19。元电荷是基本电

荷量，而不是电子或者质子，也不是只有电子和质子的带电荷量等于元电荷，

故A、C、D错误，B正确。

2.（摩擦起电）如图所示，将因摩擦而带电的塑料丝靠近带电的PVC管，塑料丝“躲

开”状似章鱼，这种现象称为“静电章鱼”。由此现象可以判断（）

A.塑料丝和PVC管都带正电

B.塑料丝和PVC管都带负电

C.塑料丝和PVC管带同种电荷

D.塑料丝和PVC管带异种电荷

答案c

解析塑料丝“躲开”PVC管，根据同种电荷相互排斥可知，塑料丝和PVC管

带同种电荷；由于不知道塑料丝与哪一种物体摩擦而带电，所以不能判断塑料丝

是带正电还是带负电，故C正确，A、B、D错误。

3.（感应起电的分析）（多选）如图所示，把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在

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带负电的导体C附近，导体的A端感应出正电荷，B端感应出负电荷。关于使

导体带电的以下说法中正确的是（）

CAB

©（）

77777/7777777777777^77^777^

A.如果用手摸一下导体的B端，B端自由电子将经人体流入大地，手指离开，移

去带电体C,导体带正电

B.如果用手摸一下导体的A端，大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正

电荷中和，手指离开，移去带电体C,导体带负电

C.如果用手摸一下导体的中间，由于中间无电荷，手指离开，移去带电体C,导

体不带电

D.无论用手摸一下导体的什么位置，导体上的自由电子都经人体流入大地，手指

离开，移去带电体C,导体带正电

答案AD

解析无论用手摸一下导体的什么位置，都会使枕形导体通过人体与大地相连,

由于静电感应，导体上的自由电子将经人体流入大地，使得导体带正电，手指离

开，移去带电体C,导体带正电，故选项A、D正确。

4.（验电器）（多选）如图所示，有一带正电的验电器，当一个金属球A靠近验电器

上的金属球B时，验电器中金属箔的张角减小，贝1）（）

A.金属球A可能不带电

B.金属球A一定带正电

C.金属球A可能带负电

D.金属球A一定带负电

答案AC

解析验电器的金属箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相互

排斥，张开角度的大小取决于两金属箔带电荷量的多少。如果金属球A带负电,

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靠近验电器的金属球B时，异种电荷相互吸引，使金属箔上的正电荷“上移”,

从而使两金属箔张角减小；如果金属球A不带电，在靠近金属球B时，发生静

电感应现象，使金属球A靠近金属球B的一面出现负的感应电荷，由于吸引作

用，使金属箔上的正电荷“上移”，从而使金属箔张角减小，选项A、C正确，

B、D错误。

课后巩固训练（限时：30分钟）

对点题组练

题组一电荷与元电荷三种起电方式

1.（多选）下列说法正确的是（）

A.电子和质子都是元电荷

B.一个带电体的带电荷量为元电荷的205.5倍

C.元电荷是最小的带电单位

D.元电荷没有正、负之分

答案CD

解析元电荷是最小的带电单位，带电体的带电荷量均为元电荷的整数倍；元电

荷不是带电粒子，没有正、负之分，故C、D正确。

2.A、B、C为三个塑料小球，A和B,B和C、C和A之间都是相互吸引的，如

果A带正电，则（）

A.B、C球都带负电

B.B球带负电，C球带正电

C.B、C两球中必有一个带负电，另一个不带电

D.B、C两球均不带电

答案C

解析根据题意知A带正电，A与B,A与C都是相互吸引的，则B、C都不可

能带正电；若均带负电，则B、C相互排斥，与已知条件B和C相互吸引不符,

若均不带电，B、C之间无相互作用，所以只能一个带负电，一个不带电，C正

确。

3.干燥的天气里，在阳光下用塑料梳子梳理干燥的头发，越梳头发越蓬松，主要

原因是（）

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A.头发散失了水分后变得坚硬

B.由于摩擦起电，头发带了同种电荷互相排斥

C.太阳照射和摩擦产生的热使头发膨胀

D.梳子的机械分离作用使各根头发彼此分开

答案B

解析在干燥的天气里，用塑料梳子梳干燥的头发时，头发与梳子摩擦而起电;

由于头发带有同种电荷相互排斥，所以越梳越蓬松，故B正确。

4.用棉布分别与聚丙烯塑料板和聚乙烯塑料板摩擦，实验结果如图所示，由此对

摩擦起电的说法正确的是（）

A.两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子

B.两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量不同的电荷

C.两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等

D.同一物体与不同种类物体摩擦，该物体所带电荷的种类一定不同

答案C

解析两物体摩擦时，得失电子取决于两物体的原子核对电子束缚能力的大小,

与物体表面的粗糙程度无关，A错误；由于摩擦起电的实质是电子的得失，所以

两物体摩擦后所带电荷的种类一定不同，所带电荷数量一定相等，同一物体与不

同种类物体摩擦，该物体所带电荷种类可能不同，B、D错误，C正确。

5.如图所示，两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支撑使它们彼此接触，把

一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔片都张开，则（）

A.此时A带正电，B带负电

B.此时A、B都带正电

C.移去C,贴在A、B下部的金属箔片都闭合

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D.先把A和B分开，然后移去C,贴在A、B下部的金属箔片都闭合

答案C

解析将一带正电荷的物体C置于A附近，由于静电感应，此时A带负电，B

带正电，则A、B错误；移去C,A、B中正负电荷中和，则贴在A、B下部的

金属箔片都闭合，C正确；先把A和B分开，然后移去C,此时A带负电，B

带正电，贴在A、B下部的金属箔片都张开，则D错误。

题组二电荷守恒定律

6.甲、乙两个原来不带电的物体相互摩擦，结果发现甲物体带了1.6C的正电荷。

下列说法正确的是（）

A.乙物体也带了1.6C的正电荷

B.甲物体失去了1019个电子

C.乙物体失去了1019个电子

D.甲、乙两物体共失去了2X1019个电子

答案B

解析甲物体带了L6C的正电荷，由电荷守恒定律可知，乙物体带了L6C的

负电荷，故A错误；甲物体在摩擦过程中失去的电子数为〃=——一个=

1.6X10-19

1019个，故B正确；乙物体得到了1019个电子，故c、D错误。

题组三验电器

7.如图所示，验电器带有很少量的负电荷，将一带正电荷的小球从远处逐渐靠近,

但不接触验电器的金属球。下列说法正确的是（）

A.金属箔张开的角度先减小至零，后逐渐增大

B.金属箔张开的角度不断增大

C.金属箔一直带负电

D.金属箔一直带正电

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答案A

解析带正电荷的小球从远处逐渐靠近带有很少量负电荷的验电器的金属球，根

据异种电荷相互吸引可知，金属箔所带负电荷先逐渐减少到零，然后再带上正电

荷，且带电荷量逐渐增加，所以验电器金属箔张角先减小至零，后逐渐增大，

故A正确。

8.如图所示，有一验电器，起初金属箔片闭合。当带正电的棒靠近验电器上部的

金属板时，金属箔片张开。在这个状态下，用手指接触验电器的金属板，金属箔

片闭合。当手指从金属板上离开，然后使棒也远离验电器时，金属箔片的状态将

发生变化，图中的①〜④能正确描述上述过程的是（）

A.①B.②

C.③D.④

答案B

解析手指接触金属板，人体所连的大地是远端，金属板是近端，远端带正电,

金属板带负电，金属箔片上感应出的正电荷被大地流来的负电荷中和而不带电,

故金属箔片闭合；手指离开，金属板仍带负电，且由于异种电荷相互吸引，金属

箔片不带电，故金属箔片仍闭合；当棒远离时，金属板上的负电荷有一部分转移

到金属箔片上，所以金属箔片张开，B正确。

综合提升练

9.（多选）如图所示为科技馆里一个趣味体验项目的简化图，核心装置为一个金属

球，在干燥的空气里，体验者双脚站在绝缘凳上，右手按在金属球上，并远离周

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围其他物体。一条特殊传送带（图中未画出）给金属球不断地输送电荷，过一段时

间后，体验者的头发便会四处散开，甚至倒立，十分有趣，在此状态下，下列分

析正确的是（）

绝缘凳

A.若用左手也去摸金属球，会被电击

B.若用左手与旁边的观众握手，会被电击

C.若右手离开金属球，则头发会立刻恢复常态

D.若右手离开金属球而且走下绝缘凳，头发会立刻恢复常态

答案BD

解析若用左手也去摸金属球，不会有电流产生，不会被电击，选项A错误；

若用左手与旁边的观众握手，会发生放电现象而被电击，选项B正确；若右手

离开金属球，电荷不会转移，则头发仍然四处散开，选项C错误；若右手离开

金属球而且走下绝缘凳，则电荷将进入大地，人体将不再带电，头发会立刻恢复

常态，选项D正确。

10.如图所示，左边是一个不带电的导体，右边C是带正电荷的导体球。若用绝

缘工具沿图示某条虚线将导体切开，将