高二物理選修3-1 第一講 電荷及電荷的守恒定律[復(fù)習(xí)知識(shí)]

1、高二物理選修3-1第一講第一節(jié) 電荷及其守恒定律一、摩擦起電1、一切靜電現(xiàn)象都是由于物體上的 引起的，人在地毯上行走時(shí)會(huì)帶上電，梳頭時(shí)會(huì)帶上電，脫外衣時(shí)也會(huì)帶上電等等，這些幾乎都是由 引起的. 2用絲綢摩擦過的玻璃棒和用毛皮摩擦過的硬橡膠棒，都能吸引輕小物體，這是因?yàn)?（ ）A.被摩擦過的玻璃棒和硬橡膠棒一定帶上了電荷B.被摩擦過的玻璃棒和硬橡膠棒一定帶有同種電荷C.被吸引的輕小物體一定是帶電體 D.被吸引的輕小物體可能不是帶電體3對(duì)于摩擦起電現(xiàn)象，下列說法中正確的是A.摩擦起電是用摩擦的方法將其他物質(zhì)變成了電荷B.摩擦起電是通過摩擦將一個(gè)物體中的電子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體C.通過摩擦起電的兩個(gè)原來

2、不帶電的物體，一定帶有等量異種電荷D.通過摩擦起電的兩個(gè)原來不帶電的物體，可能帶有同種電荷二、感應(yīng)起電1如圖114所示，當(dāng)將帶正電的球C移近不帶電的枕形絕緣金屬導(dǎo)體AB時(shí)，枕形導(dǎo)體上的電荷移動(dòng)情況是+CABA.枕形金屬導(dǎo)體上的正電荷向B端移動(dòng)，負(fù)電荷不移動(dòng)B.枕形金屬導(dǎo)體中的帶負(fù)電的電子向A端移動(dòng)，正電荷不移動(dòng)C.枕形金屬導(dǎo)體中的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向B端和A端移動(dòng)D.枕形金屬導(dǎo)體中的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向A端和B端移動(dòng) 2如圖112所示，在帶電+Q的帶電體附近有兩個(gè)相互接觸的金屬導(dǎo)體A和B，均放在絕緣支座上.若先將+Q移走，再把A、B分開，則A 電，B 電；若先將A、B分開，再移走+Q，則A 電

3、，B 電.3如圖115所示，用帶正電的絕緣棒A去靠近原來不帶電的驗(yàn)電器B，B的金屬箔片張開，這時(shí)金屬箔片帶 電；若在帶電棒離開前，用手摸一下驗(yàn)電器的小球后離開，然后移開A，這時(shí)B的金屬箔片也能張開，它帶 電. +AB+AB圖112 圖115三、接觸起電，電荷的重新分配、電荷的守恒定律完全相同的兩只帶電金屬小球接觸時(shí)，電荷量分配規(guī)律：兩球帶異種電荷的先中和后平均分配；原來兩球帶同種電荷的總電荷量平均分配在兩球上1有三個(gè)相同的絕緣金屬小球A、B、C，其中小球A帶有310-3C的正電荷，小球B帶有-210-3C的負(fù)電荷，小球C不帶電先將小球C與小球A接觸后分開，再將小球B與小球C接觸然后分開，試求這

4、時(shí)三球的帶電荷量分別為多少？2有三個(gè)相同的絕緣金屬小球A、B、C，其中小球A帶有2.010-5C的正電荷，小球B、C不帶電現(xiàn)在讓小球C先與球A接觸后取走，再讓小球B與球A接觸后分開，最后讓小球B與小球C接觸后分開，最終三球的帶電荷量分別為qA= ，qB= ，qC= 四、兩種電荷、電荷間的相互作用1絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜在a的近旁有一底座絕緣金屬球b，開始時(shí)a、b都不帶電，如圖116所示，現(xiàn)使b帶電，則： A. ab之間不發(fā)生相互作用 B. b將吸引a，吸在一起不放開C. b立即把a(bǔ)排斥開 D. b先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開 圖1162同種電荷相互排斥，在斥力

5、作用下，同種電荷有盡量 的趨勢(shì)，異種電荷相互吸引，而且在引力作用下有盡量 的趨勢(shì)五、元電荷（基本電荷）：電子和質(zhì)子所帶等量的異種電荷，電荷量e =1.6010-19C.實(shí)驗(yàn)指出，所有帶電體的電荷量或者等于電荷量e，或者是電荷量e的整數(shù)倍因此，電荷量e稱為元電荷1、5個(gè)元電荷的電荷量是 C，16C電荷量等于 個(gè)元電荷的電荷量2、關(guān)于物體的帶電荷量，以下說法中正確的是（ ）A物體所帶的電荷量可以為任意實(shí)數(shù)B物體所帶的電荷量只能是某些特定值C物體帶電1.6010-9C，這是因?yàn)樵撐矬w失去了1.01010個(gè)電子D物體帶電荷量的最小值為1.610-19C3、帶電微粒所帶的電荷量不可能是下列值中的A. 2

6、.410-19C B.-6.410-19C C.-1.610-18C D.4.010-17C第二節(jié) 庫(kù)侖定律知識(shí)回顧：1點(diǎn)電荷：無大小、無形狀、且有電荷量的一個(gè)點(diǎn)叫 它是一個(gè)理想化的模型2庫(kù)侖定律的內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力跟它們電荷量的 成正比，跟它們的距離的 成反比，作用力的方向在它們的 3庫(kù)侖定律的表達(dá)式：F = ；其中q、q表示兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量，r表示它們的距離，k為比例系數(shù)，也叫靜電力常量，k = 9.010N m/C.注意：1點(diǎn)電荷是一個(gè)理想化的模型實(shí)際問題中，只有當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)大于它們自身的線度以至于帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，帶電體

7、方可視為點(diǎn)電荷一個(gè)帶電體能否被視為點(diǎn)電荷，取決于自身的幾何形狀與帶電體之間的距離的比較，與帶電體的大小無關(guān)2庫(kù)侖定律的適用范圍：真空中（干燥的空氣也可）的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用，也可適用于兩個(gè)均勻帶電的介質(zhì)球，不能用于不能視為點(diǎn)電荷的兩個(gè)導(dǎo)體球例1、半徑為r的兩個(gè)相同金屬球，兩球心相距為L(zhǎng) (L3r)，它們所帶電荷量的絕對(duì)值均為q，則它們之間相互作用的靜電力FA帶同種電荷時(shí),FB帶異種電荷時(shí),F C不論帶何種電荷,F D以上各項(xiàng)均不正確 3庫(kù)侖力是矢量在利用庫(kù)侖定律進(jìn)行計(jì)算時(shí)，常先用電荷量的絕對(duì)值代入公式進(jìn)行計(jì)算，求得庫(kù)侖力的大??；然后根據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相吸來確定庫(kù)侖力的方向4系統(tǒng)中有

8、多個(gè)點(diǎn)電荷時(shí)，任意兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力都遵從庫(kù)侖定律，計(jì)算多個(gè)電荷對(duì)某一電荷的作用力應(yīng)先分別計(jì)算每個(gè)電荷對(duì)它的庫(kù)侖力，然后再用力的平行四邊形定則求其矢量和例2 、 如圖122所示，三個(gè)完全相同的金屬球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上a和c帶正電，b帶負(fù)電，a所帶電荷量的大小比b的小已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中有向線段中的一條來表示，它應(yīng)是AF1 BF2 CF3 DF4 圖122一、庫(kù)侖定律的運(yùn)用1兩個(gè)點(diǎn)電荷相距為d，相互作用力大小為F，保持兩點(diǎn)電荷的電荷量不變，改變它們之間的距離，使之相互作用力大小為4F，則兩點(diǎn)之間的距離應(yīng)是A4d B2d Cd/2 Dd/42兩個(gè)直徑為d的帶

9、正電的小球，當(dāng)它們相距100 d時(shí)作用力為F，則當(dāng)它們相距為d時(shí)的作用力為( )AF100 B10000F C100F D以上結(jié)論都不對(duì)3. 有三個(gè)完全相同的金屬球A、B、C，A帶電荷量7Q，B帶電荷量Q，C不帶電將A、B固定，然后讓C反復(fù)與A、B接觸，最后移走C球問A、B間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?4兩個(gè)形狀完全相同的金屬球A和B，分別帶有電荷量q710C和q310C，它們之間的吸引力為210N在絕緣條件下讓它們相接觸，然后把它們又放回原處，則此時(shí)它們之間的靜電力是 (填“排斥力”或“吸引力”)，大小是 (小球的大小可忽略不計(jì))二、靜電平衡1真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量分別為q810C和q1

10、810C，兩者固定于相距20cm的a、b兩點(diǎn)上,如圖129所示有一個(gè)點(diǎn)電荷放在a、b連線(或延長(zhǎng)線)上某點(diǎn)，恰好能靜止，則這點(diǎn)的位置是圖129Aa點(diǎn)左側(cè)40cm處 Ba點(diǎn)右側(cè)8cm處Cb點(diǎn)右側(cè)20cm處 D以上都不對(duì)2如圖所示，+Q1和-Q2是兩個(gè)可自由移動(dòng)的電荷，Q2=4Q1現(xiàn)再取一個(gè)可自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷Q3放在Q1與Q2連接的直線上，欲使整個(gè)系統(tǒng)平衡，那么 （ ）A.Q3應(yīng)為負(fù)電荷，放在Q1的左邊 B、Q3應(yīng)為負(fù)電荷，放在Q2的右邊C.Q3應(yīng)為正電荷，放在Q1的左邊 D、Q3應(yīng)為正電荷，放在Q2的右邊圖12133如圖1213所示，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的金屬小球A、B質(zhì)量都是m、帶正電電荷量都是q，連接小球的絕緣細(xì)線長(zhǎng)度都是，靜電力常量為k，重力加速度為g則連結(jié)A、B的細(xì)線中的張力為多大? 連結(jié)O、A的細(xì)線中的張力為多大?圖12144如圖1214所示，一個(gè)掛在絲線下端的 帶正電的小球B靜止在圖示位置固定的帶正電荷的A球電荷量為Q，B球質(zhì)量為m、電荷量為q，30，A和B在同一水平線上，整個(gè)裝置處在真空中，求A、B兩球間的距離5 兩個(gè)大小相同的小球帶有同種電荷（可看作點(diǎn)電荷），質(zhì)量分別為m和m，帶電荷量分別是q和q，用絕緣線懸掛后，因靜電力而使兩懸線張開，分別與鉛垂線方向成夾角和,且兩球同處一水平線上，如圖123所示，若,則下述結(jié)論正確的是A.q一定等于q B.一定滿足q/