9.1-电荷-(人教版新教材)高中物理必修三第九章【知识点+练习】

第九章静电场及其应用1电荷知识点一电荷和三种起电方式1．两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．2．摩擦起电：两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，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．3．感应起电：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号电荷，远离带电体的一端带同号电荷，这种现象叫作静电感应．利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电．起电方式摩擦起电感应起电接触起电产生条件两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时导体与带电导体接触时现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同”导体上带上与带电体相同电性的电荷原因不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同而发生电子得失导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)电荷之间的相互排斥实质均为电荷（负电荷）在物体之间或物体内部的转移拓展验电器1．验电器的原理：当验电器指示系统带电后，由于同种电荷的排斥力使指示器发生偏转，它是从力的角度来反映导体带电的情况。当指示系统具有一定的偏转角时，其重力矩与静电力矩平衡。2．验电器的主要用途：检验物体是否带电，比较带电的种类以及所带电荷量的多少等。3．验电器主要功能是检验导体是否带电，一般情况下,验电器不能测量带电导体的电量多少，更不能测量电势差；而静电计的功能主要是测量电势差，当然也可以用作验电器，来检验接触导体是否带电。知识点二电荷守恒定律电荷既不会创生，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．这个结论叫作电荷守恒定律．知识点三元电荷1．电荷量：电荷的多少叫作电荷量，在国际单位制中它的单位是库仑，简称库．用符号C表示．2．元电荷：质子、电子所带的电荷量是科学实验发现的最小电荷量，这个最小的电荷量叫作元电荷．3．元电荷的值：e＝1.6×10－19C．4．比荷：电子的电荷量与其质量之比，叫作电子的比荷．电子的质量me=9.11×10－31kg，所以电子的比荷为eq\f(e,me)=1.76×1011C/kg．【例1】导体A带5q的正电荷，另一完全相同的导体B带－q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则导体B的带电荷量为()A．－q B.qC．2q D．4q【例2】绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的附近有一绝缘金属球b.开始时，a、b都不带电，如图所示，现使b带电，则()A．b将吸引a，吸引后不放开B．b先吸引a，接触后又把a排斥开C．a、b之间不发生相互作用D．b立即把a排斥开【例3】金属球壳原来带有电荷，而验电器原来不带电，如图所示。现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连，验电器的金属箔()A．不会张开B．一定会张开C．先张开后闭合D．可能会张开随堂练习1．有甲、乙、丙三个小球，将它们两两靠近，它们都相互吸引，如图所示．那么，下面的说法正确的是()A．三个小球都带电B．只有一个小球带电C．有两个小球带同种电荷D．有两个小球带异种电荷2．(多选)如图所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是()A．两端的感应电荷越来越多B．两端的感应电荷是同种电荷C．两端的感应电荷是异种电荷D．两端的感应电荷电荷量相等3．下列说法正确的是()A．摩擦起电是创造电荷的过程B．接触起电是电荷转移的过程C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫作电荷的湮灭4．(多选)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，发现该小球上净电荷几乎不存在，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5．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A．2.4×10－19C B．－6.4×10－19CC．－1.6×10－18CD．4.0×10－17C6．如图所示，有一带正电的验电器，当一金属球M靠近验电器的小球N（不接触）时，验电器的金箔张角减小，则()A．金属球一定不带电B．金属球可能带负电C．金属球可能带正电D．金属球一定带负电7．(多选)关于元电荷的下列说法中正确的是()A．元电荷实质上是指电子和质子本身B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C．元电荷的数值通常取作e＝1.6×10－19CD．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的8．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成．u夸克带电量为eq\f(2,3)e，d夸克带电量为－eq\f(1,3)e，质子的带电量为e，中子不带电．下列说法正确的是()A．质子是由一个u夸克和一个d夸克组成，中子是由一个u夸克和两个d夸克组成B．质子是由两个u夸克和一个d夸克组成，中子是由一个u夸克和两个d夸克组成C．质子是由一个u夸克和一个d夸克组成，中子是由两个u夸克和两个d夸克组成D．质子是由两个u夸克和一个d夸克组成，中子是由两个u夸克和两个d夸克组成9．如图是伏打起电盘示意图，其起电方式是()A．摩擦起电 B．感应起电C．接触起电 D．以上三种方式都不是10．(多选)如图所示，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()A．A端金箔张开，B端金箔闭合B．用手触枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合C．用手触枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开D．选项C中两对金箔带同种电荷11．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，靠近右边带正电的金属球C后，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，导体分为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，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QB>QAB．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，并QB=QAC．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QB>QAD．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所切的位置有关12．图中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金球C。在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：（1）A、B接触后分开，再移去C，则A________，B______；（2）A、B接触，先移去C后，再把A、B分开，则A_______，B_______。（3）A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C，则A________，B_______。

第九章静电场及其应用1电荷【例1】答案：C解析：两个小球接触后先进行电荷中和，然后再重新分配电荷量．又因为两个小球完全一样，所以遵循平均分配原则，故最后两小球带上了相等的电荷量Q＝eq\f(Q1＋Q2,2)＝eq\f(－q＋5q,2)＝2q.【例2】答案：B解析：因b带电，使a发生静电感应，感应结果使靠近b球一端产生异种电荷，异种电荷相互吸引，轻质小球将向b靠拢并与b接触，当小球a与b接触后，将对两球所带的电荷进行重新分配，结果两球带同种电荷将会被排斥开．【例3】答案：B解析：验电器的金属小球与空心金属球壳用导线连接，不论是连在球壳内部或是外面，都使两者成为一个共同的导体。达到静电平衡状态时，其净电荷由于静电斥力作用，尽可能远离，故验电器的金属小球带电，验电器的金属箔会张开，B正确。随堂练习1、答案：D2、答案：ACD3、答案：B解析：在D选项中，电荷并没有消失或者湮灭，只是正负电荷数目相等，表现为中性．4、答案：CD解析：绝缘小球上电荷量减少是由于电子通过潮湿空气导电转移到外界，只是小球上电荷量减少，但是这些电子并没消失，故A、B错，C对．就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷的总量仍保持不变，故D正确．5、答案：A解析：任何带电体的电荷量都只能是元电荷电荷量的整数倍，元电荷电荷量为e＝1.6×10－19C．选项A中电荷量是元电荷电荷量的eq\f(3,2)倍，B中电荷量为4倍，C中电荷量为10倍．D中电荷量为250倍．也就是说B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍．所以只有选项A是不可能的．6、答案：B解析：根验电器原来带正电，要使张角减小，则应使验电器小球N的电子转移到金属箔处，根据电荷间的相互作用，M球可能带负电；若M球不带电时，则由于静电感应，M球左侧也会带上负电，故会产生同样的效果；故M球可以带负电，也可以不带电；故选B。7、答案：BCD解析：元电荷是指电子或质子所带的电荷量，数值为e＝1.60×10－19C，故A项错误，C项正确；所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，任何带电体的电荷量都不是连续变化的，B项正确；元电荷e的值是由美国科学家密立根测得的，D正确．8、答案：B解析：根据质子所带电荷量为e，2×eq\f(2,3)e－eq\f(1,3)e＝e，所以质子是由两个u夸克和一个d夸克组成；中子不显电性，eq\f(2,3)e－2×eq\f(1,3)e＝0，所以中子是由一个u夸克和两个d夸克组成，故选项B正确．9、答案：B解析：导电平板靠近带电绝缘板并接地时，导体与大地连通，异种电荷互相吸引，绝缘板带正电，则会吸引大地的电子到导电平板上，从而使导电平板带上负电荷，故选项B正确．10、答案：BCD解析：根据静电感应，带正电的导体C放在枕形导体附近，在A端出现了负电，B端出现了正电，两端金箔上带异种电荷而张开，选项A错误．用手触枕形导体后，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．用手触枕形导体时，只有A端带负电，将手和C移走后，不再有静电感应现象，A端所带负电荷分布在枕形导体上，A、B端均带有负电荷，两对金箔均张开，选项C