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高中物理【靜電場(chǎng)及其應(yīng)用】單元教學(xué)資源

1電荷

學(xué)習(xí)目標(biāo)要求核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力

1.物理觀念

L知道自然界中存在兩種電荷,知道電荷量的概知道元電荷、比荷、電荷量、靜電感應(yīng)的

念及單位。概念。

2.知道三種起電方式,理解感應(yīng)起電現(xiàn)象。2.科學(xué)探究

3.知道電荷守恒定律的內(nèi)容以及元電荷的概念。(1)利用驗(yàn)電器探究導(dǎo)體是否帶電。

(2)探究分析感應(yīng)起電現(xiàn)象。

必備知識(shí)

一電荷

1.兩種電荷:自然界只存在兩種電荷,正電荷和負(fù)電荷。

2.電荷量:電荷的多少,常用?;颉ū硎?,國(guó)際單位制中的單位是庫(kù)侖,簡(jiǎn)稱(chēng)屋,符

號(hào)是C。

3.原子的組成

原子由原子核和核外電子組成,原子核由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成,核外電子

帶負(fù)電。通常原子內(nèi)正、負(fù)電荷的數(shù)量相同,故整個(gè)原子對(duì)外界表現(xiàn)為電中性。

4.自由電子和離子

金屬中原子的外層電子往往會(huì)脫離原子核的束縛而在金屬中自由運(yùn)動(dòng),這種電子叫作包

由電子,失去自由電子的原子便成為帶正電的離子。

5.摩擦起電

當(dāng)兩種物質(zhì)組成的物體相互摩擦?xí)r,電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,原來(lái)呈電中性

的物體由于卷到電子而帶負(fù)電,失去電子的物體則帶正電。

二靜電感應(yīng)

1.靜電感應(yīng):當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí),由于電荷間相互吸引或排斥,導(dǎo)體中的自由

電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體,使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異種電荷,遠(yuǎn)離帶電體的一端帶回

獨(dú)電荷的現(xiàn)象。

2.感應(yīng)起電:利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過(guò)程。

三電荷守恒定律的兩種表述

1.電荷既不會(huì)創(chuàng)生,也不會(huì)消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物體

的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移過(guò)程中,電荷的總量保持不變。

2.一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和保持不變。

四元電荷

1.定義:實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是電子所帶的電荷量,這個(gè)最小的電荷量叫作元電

荷,用符號(hào)e表示。

2.所有帶電體的電荷量都是e的整數(shù)倍,電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。

3.元電荷的大?。篹=1.602176634X1019C,在計(jì)算中通常取e=1.60X10^c。

4.電子的比荷:電子的電荷量e與電子的質(zhì)量〃%之比。其值《■=1.76X10"C/kg。

關(guān)鍵能力合作探究。

要點(diǎn)1對(duì)三種起電方式的理解

探究導(dǎo)入圖甲是古老的摩擦起電機(jī),圖乙是感應(yīng)起電機(jī)。結(jié)合圖片,思考:

甲乙

(1)兩個(gè)絕緣體發(fā)生摩擦為什么會(huì)帶上電荷?

提示:兩個(gè)絕緣體摩擦?xí)r,其中一個(gè)物體失去電子,另一個(gè)物體得到電子,分別帶上了

正、負(fù)電荷。

(2)感應(yīng)起電能發(fā)生在絕緣體上嗎?原因是什么?

提示:感應(yīng)起電不會(huì)發(fā)生在絕緣體上,因?yàn)榻^緣體中的電子不能自由移動(dòng)。

『探究歸納

三種起電方法的比較

方式摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電

產(chǎn)生條件兩不同絕緣體摩擦?xí)r導(dǎo)體靠近帶電體時(shí)導(dǎo)體與帶電體接觸時(shí)

導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電

兩物體帶上等量異種導(dǎo)體帶上與帶電體相同電

現(xiàn)象荷,且電性與原帶電體

電荷性的電荷

“近異遠(yuǎn)同”

不同物質(zhì)的原子核對(duì)

導(dǎo)體中的自由電子受到帶

核外電子的約束力不電荷間的相互作用,使得

電體對(duì)它的排斥(或者吸

微觀解釋同,摩擦?xí)r會(huì)出現(xiàn)電子自由電子在帶電體和導(dǎo)體

引)作用,而移向?qū)w的遠(yuǎn)

從一物體轉(zhuǎn)移到另一上轉(zhuǎn)移,且重新分布

端(或者近端)

物體上的現(xiàn)象

實(shí)質(zhì)均為自由電荷在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移

角度1對(duì)摩擦起電的理解

典例

此對(duì)摩擦起電的說(shuō)法正確的是()

丙烯棉布乙烯棉布

A.兩個(gè)物體摩擦?xí)r,表面粗糙的易失去電子

B.兩個(gè)物體摩擦起電時(shí),一定同時(shí)帶上種類(lèi)及數(shù)量不同的電荷

C.兩個(gè)物體摩擦起電時(shí),帶上電荷的種類(lèi)不同但數(shù)量相等

D.同一物體與不同種類(lèi)物體摩擦,物體所帶電荷的種類(lèi)可能不同

[解析]兩物體摩擦?xí)r得失電子取決于原子核對(duì)電子的束縛力大小,A錯(cuò)誤;由于摩擦

起電的實(shí)質(zhì)是電子的得失,所以?xún)晌矬w帶電荷種類(lèi)一定不同,但數(shù)量相等,B錯(cuò)誤,C正確;

由題中例子不難看出同一物體與不同種類(lèi)物體摩擦,物體所帶電荷的種類(lèi)可能不同,D正確。

[答案]CD

角度2對(duì)感應(yīng)起電的理解

典例

電的導(dǎo)體球,開(kāi)始時(shí)兩導(dǎo)體球互相接觸且對(duì)地絕緣。下列說(shuō)法正確的是()

橡膠棒

@@

A.毛皮與橡膠棒摩擦?xí)r,橡膠棒上的正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮

B.橡膠棒移近甲球,甲球帶正電,乙球帶負(fù)電,移走橡膠棒,兩球都不再帶電

C.橡膠棒移近甲球,甲球帶正電,乙球帶負(fù)電,分開(kāi)兩球再移開(kāi)橡膠棒,甲球仍帶正

電,乙球仍帶負(fù)電

D.橡膠棒與甲球接觸一下移開(kāi),再分開(kāi)兩球,甲球帶負(fù)電,乙球帶正電

[解析]橡膠棒與毛皮摩擦?xí)r,是毛皮上的電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒而使橡膠棒帶負(fù)電的,A

錯(cuò)誤;橡膠棒靠近甲球時(shí),發(fā)生感應(yīng)起電,甲球帶正電,乙球帶負(fù)電,移走棒后,兩球上的

電荷中和,都不帶電,若先分開(kāi)兩球再移走棒,兩球上的電荷不能中和,甲、乙兩球仍帶電,

B、C正確;橡膠棒與甲球接觸,是接觸起電,兩球都帶上負(fù)電荷,分開(kāi)兩球,仍都帶負(fù)電,

D錯(cuò)誤。

[答案]BC

針對(duì)

1.(多選)關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì),下列說(shuō)法正確的是()

A.摩擦起電說(shuō)明通過(guò)做功可以創(chuàng)造電荷

B.摩擦起電說(shuō)明電荷可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體

C.感應(yīng)起電說(shuō)明電荷可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到物體的另一部分

D.感應(yīng)起電說(shuō)明電荷從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來(lái)不帶電的物體上去了

解析:摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,即說(shuō)明了電荷可以從一個(gè)

物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而電荷的總量是不變的,故A錯(cuò)誤,B正確;感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)是

電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,故C正確,D錯(cuò)誤。

答案:BC

2.如圖所示,用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒和驗(yàn)電器的金屬球接觸,使驗(yàn)電器的金屬箔片張開(kāi)。

關(guān)于這一現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是()

A.兩片金屬箔片上帶異種電荷

B.兩片金屬箔片上均帶負(fù)電荷

C.箔片上有電子轉(zhuǎn)移到玻璃棒上

D.將玻璃棒移走,則金屬箔片立即合在一起

解析:用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電荷,若將其接觸驗(yàn)電器的金屬球,此時(shí)兩個(gè)箔片帶

與玻璃棒相同的電荷,即正電荷,在此過(guò)程中,一部分電子會(huì)從驗(yàn)電器的箔片轉(zhuǎn)移到玻璃棒,

移走玻璃棒時(shí),箔片仍帶正電荷,不會(huì)立即合在一起,選項(xiàng)C正確。

答案:C

要點(diǎn)2對(duì)電荷守恒定律的理解

探究導(dǎo)入(1)手持有機(jī)玻璃棒,用力將兩塊起電板快速摩擦后分開(kāi),兩板分別帶上

了等量異種電荷,如圖所示。在摩擦起電過(guò)程中,一個(gè)物體帶上了正電荷,另一個(gè)物體帶上

了負(fù)電荷,該過(guò)程是否創(chuàng)造了電荷?在一個(gè)封閉的系統(tǒng)中,電荷的總量會(huì)增多或減少嗎?

有機(jī)玻璃板塑料板

提示:摩擦起電的過(guò)程并沒(méi)有創(chuàng)造電荷。在一個(gè)封閉的系統(tǒng)中,電荷的總量保持不變。

(2)如圖所示,將其中一塊板插入箔片臉電器上端的空心金屬球(不要接觸金屬球),發(fā)現(xiàn)

箔片張開(kāi);將兩塊板同時(shí)插入空心金屬球,箔片不張開(kāi)。產(chǎn)生這種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因是什么?

提示:一塊板使金屬球與箔片組成的整體發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象,故箔片張開(kāi)。兩塊板同時(shí)

插入空心金屬球,總電荷量為零,不發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象,故箔片不張開(kāi)。

r探究歸納

i.“中性”與“中和”的區(qū)別

(1)電中性的物體是有電荷存在的,只是正、負(fù)電荷的代數(shù)和為零,對(duì)外不顯電性。

(2)電荷的中和是指等量正、負(fù)電荷完全抵消的過(guò)程,但正、負(fù)電荷本身依然存在,并

沒(méi)有消失。

2.物體帶電的實(shí)質(zhì)

不論哪一種帶電方式都沒(méi)有創(chuàng)造電荷,也沒(méi)有消滅電荷。本質(zhì)都是電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移。

3.完全相同的金屬球接觸帶電時(shí)電荷量的分配情況

(1)用帶電荷量為Q的金屬球與不帶電的金屬球接觸后,兩金屬球均帶號(hào)的電荷量,電

性與原帶電金屬球電性相同。

(2)若兩金屬球帶同種電荷且?guī)щ姾闪糠謩e為Qi、則每個(gè)金屬球所帶的電荷量均為

總電荷量的一半,即=。2'=0產(chǎn),電性與兩金屬球原來(lái)所帶電荷的電性相同。

(3)若兩金屬球帶異種電荷且?guī)щ姾闪糠謩e為Qi、Q2,接觸后先中和等量的異種電荷,

剩余的電荷量平均分配,即Q'=Q2'=Q'-泮,電性與接觸前帶電荷量大的金屬球的電

性相同。

典例國(guó)有兩個(gè)完全相同的金屬球A、B,分別帶有電荷量QA=6.4X1(T9QB=

-3.2X10^,讓兩絕緣金屬球接觸。在接觸后,A、B帶電荷量各是多少?此過(guò)程中電子

如何轉(zhuǎn)移?轉(zhuǎn)移了多少個(gè)電子?

[思路點(diǎn)撥]

求接觸后

利用電荷分析轉(zhuǎn)移確定轉(zhuǎn)移

兩金屬球

守恒定律的電荷量的電子數(shù)

的電荷量

[解析]由于QA=6.4X1()-9c,QB=-3.2X10-9c,根據(jù)電荷量分配規(guī)律得,兩金屬

球接觸后帶電荷量相同,QA'=QB'=0^0=1.6X1()-9C。兩金屬球接觸時(shí),自由電子

由B向A轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移的個(gè)數(shù)“=必乎&-=(6:;胃*9=3.0X10,(,?

[答案]均為1.6X10PC自由電子由B向A轉(zhuǎn)移3.0X101。個(gè)

[名師點(diǎn)評(píng)]

電荷量分配原則的兩點(diǎn)注意

(1)電荷均分的前提條件是兩導(dǎo)體完全相同。

(2)不同的導(dǎo)體接觸后再分開(kāi),每個(gè)導(dǎo)體上所帶電荷量不滿(mǎn)足平均分配規(guī)律。

針對(duì)

3.甲、乙兩個(gè)原來(lái)不帶電荷的物體相互摩擦(沒(méi)有第三者參與),結(jié)果發(fā)現(xiàn)

甲物體帶了1.6X1015C的電荷量(正電荷)。下列說(shuō)法正確的是()

A.乙物體也帶了1.6X10-15c的正電荷

B.甲物體失去了IX104個(gè)電子

C.乙物體失去了1X104個(gè)電子

D.甲、乙兩物體共失去了2X104個(gè)電子

解析:甲、乙兩個(gè)物體相互摩擦,甲帶1.6X10F5C的正電荷,那么由電荷守恒定律可

知,乙應(yīng)帶1.6X10r5c的負(fù)電荷,即甲失去了IXIO4個(gè)電子,乙得到了IXIO4個(gè)電子,

所以選項(xiàng)B正確。

答案:B

4.有三個(gè)完全相同的金屬小球A、B、C,其中小球A帶有3X103c的正電荷,小球

B帶有一2X10-3C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(kāi),再將小球

B與小球C接觸然后分開(kāi),試求這時(shí)三個(gè)小球的帶電荷量分別為多少?

解析:當(dāng)小球C和A接觸后,A、C兩球帶電荷量均為

CQA3X10-3

C=1.5X10-3C,

Q'=2=-2~

再讓小球B與小球C接觸,此時(shí)C、B兩球帶電荷量均為Qz;"普一”5義c

=-2.5X10-4C,

所以最終A、B、C三個(gè)小球的帶電荷量分別是1.5X10-3(2、-2.5XIO-4C,-2.5X

10-4Co

答案:1.5X10「3c-2.5X10-4C-2.5X104C

課堂檢測(cè)素養(yǎng)達(dá)標(biāo)。

1.如圖是伏打起電盤(pán)的示意圖,其起電原理是()

帶電的

絕緣板

A.摩擦起電

C.接觸起電D.以上三種方式都不是

解析:導(dǎo)電平板靠近帶電的絕緣板并接地時(shí),由于靜電感應(yīng),使導(dǎo)電平板帶上負(fù)電荷,

故選項(xiàng)B正確。

答案:B

2.(多選)下列說(shuō)法正確的是()

A.元電荷就是中子

B.所有帶電體帶的電荷量一定等于元電荷的偶數(shù)倍

C.元電荷的值通常取e=1.60X1019c

D.元電荷的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的

解析:元電荷的值通常取e=1.60Xl()r9c,元電荷的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立

根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的,所有帶電體帶的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍,元電荷是最小的電荷量,

不是中子,故A、B錯(cuò)誤,C、D正確。

答案:CD

3.下列關(guān)于物體帶電的說(shuō)法正確的是()

A.靜電感應(yīng)不是創(chuàng)造電荷,只是自由電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另外一部分

B.摩擦起電前,兩物體都不帶電,說(shuō)明兩物體內(nèi)都沒(méi)有電荷

C.摩擦起電時(shí),一個(gè)物體得到一些電子而帶正電,另一物體失去一些電子而帶負(fù)電

D.一個(gè)帶電物體跟一個(gè)不帶電物體接觸,兩物體可能帶上異種電荷

解析:不管哪種起電方式,都不能創(chuàng)造電荷,帶電的本質(zhì)都是自由電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移

到另一個(gè)物體或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,在起電過(guò)程中,失去電子的物體帶正電,

得到電子的物體帶負(fù)電,電荷仍是守恒的,所以A正確,C錯(cuò)誤;兩個(gè)相互摩擦的物體,

摩擦前不帶電,是因?yàn)槊總€(gè)物體內(nèi)正、負(fù)電荷的數(shù)量都相等,物體呈電中性,B錯(cuò)誤;接觸

起電時(shí),兩個(gè)物體帶同種電荷,D錯(cuò)誤。

答案:A

4.(多選)如圖所示,有一帶正電荷的驗(yàn)電器,當(dāng)一金屬球A靠近驗(yàn)電器的小球B時(shí),

驗(yàn)電器金屬箔張角減小,則金屬球人()

A.可能不帶電B.可能帶負(fù)電

C.可能帶正電D.一定帶負(fù)電

解析:金屬球A靠近驗(yàn)電器小球B時(shí),驗(yàn)電器金屬箔張角減小,說(shuō)明小球B處的電子

轉(zhuǎn)移到了金屬箔上,故金屬球A可能帶負(fù)電,吸引正電荷,排斥電子,也可能是金屬球A

不帶電,發(fā)生靜電感應(yīng),近端感應(yīng)出負(fù)電荷,B處電子被排斥到金屬箔一端,A、B選項(xiàng)正

確。

答案:AB

5.在天氣干燥的季節(jié),一個(gè)人脫了鞋在地毯上走,身上聚集了一4.8X105C的電荷。

若電子質(zhì)量"?e=9.1X10-31kg,電子電荷量e=-1.6X10一i9c,則:

(1)多少個(gè)電子的電荷量等于-3.2XIO'c?

(2)此人身上有多少個(gè)剩余電子?

(3)此人的質(zhì)量增加了多少?

解析:⑴每個(gè)電子電荷量為e=-1.6X10~i9c,

—32X1()-5

則一3.2XlOrC的電荷量需要的電子個(gè)數(shù)為n=-.-1=:2X10|4?

—1.6vXi1n()9

14

(2)此人身上的剩余電子個(gè)數(shù)為n'=S-19=3X10?

-31

(3)電子質(zhì)量me=9AX10kg,

l43116

所以此人增加的質(zhì)量m=3X10X9.1X10_kg=2.73X10-kgo

答案:(1)2X1014個(gè)(2)3X10”個(gè)(3)2.73X10-16kg

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[A組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]

1.(多選)下列說(shuō)法正確的是()

A.同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引

B.自然界中只有兩種電荷:正電荷和負(fù)電荷

C.物體的帶電荷量可以為任何數(shù)值

D.自然界中電荷是守恒的

解析:自然界只有兩種電荷:正電荷和負(fù)電荷,同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸弓I,

A、B選項(xiàng)正確;物體的帶電荷量為元電荷的整數(shù)倍,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;自然界中電荷是守恒的,

D選項(xiàng)正確。

答案:ABD

2.如圖所示,某次實(shí)驗(yàn)老師用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒(帶正電)去吸引細(xì)碎的錫箔屑,發(fā)

現(xiàn)錫箔屑被吸引到玻璃棒上后又迅速地向空中散開(kāi)。下列說(shuō)法正確的是()

A.錫箔屑被吸引過(guò)程會(huì)因?yàn)楂@得電子而帶負(fù)電

B.錫箔屑被吸引過(guò)程是減速過(guò)程

C.最后錫箔屑散開(kāi)主要是碰撞導(dǎo)致的

D.散開(kāi)時(shí)錫箔屑帶正電

解析:帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì),錫箔屑被吸引與玻璃棒接觸而帶正電,故A

錯(cuò)誤;錫箔屑被吸引過(guò)程是加速過(guò)程,故B錯(cuò)誤;最后錫箔屑散開(kāi)主要是錫箔屑帶正電,

同種電荷相互排斥導(dǎo)致的,故C錯(cuò)誤,D正確。

答案:D

3.如圖所示,A、B為帶異種電荷的小球,將兩條不帶電的導(dǎo)體棒C、D放在兩球之間,

在用導(dǎo)線(xiàn)將C棒左端點(diǎn)x和D棒右端點(diǎn)),連接起來(lái)的瞬間,導(dǎo)線(xiàn)中自由電子移動(dòng)的方向是

()

A.x-*yB.y-^x

C.沒(méi)有電流D.先是y—x,然后xfy

解析:由于同種電荷相斥,異種電荷相吸,在C、D組成的導(dǎo)體中自由電子沿y向x運(yùn)

動(dòng),在C中聚集負(fù)電荷,在D中聚集正電荷,B正確。

答案:B

4.(多選)小明同學(xué)用自制的驗(yàn)電器進(jìn)行了一些探究實(shí)驗(yàn)。如圖所示,小明使驗(yàn)電器帶

了負(fù)電荷,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,他發(fā)現(xiàn)該驗(yàn)電器的金屬箔片(用包裝巧克力的錫箔紙制作)幾乎

閉合了。關(guān)于此問(wèn)題,他跟學(xué)習(xí)小組討論后形成了下列觀點(diǎn),你認(rèn)為正確的是()

金屬球

絕緣體

金屬箔片

A.小球上原有的負(fù)電荷逐漸消失了

B.在此現(xiàn)象中,電荷不守恒

C.小球上負(fù)電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將電子導(dǎo)走了

D.該現(xiàn)象是由電子的轉(zhuǎn)移引起的,仍然遵循電荷守恒定律

解析:帶負(fù)電的驗(yàn)電器在潮濕的空氣中,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,小球上的負(fù)電荷(電子)被潮

濕的空氣導(dǎo)走了,但電荷在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中仍然守恒,故C、D正確。

答案:CD

5.如圖所示,當(dāng)帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時(shí),枕形導(dǎo)體上的電荷移動(dòng)

情況是()

A.枕形金屬導(dǎo)體上的正電荷向3端移動(dòng),負(fù)電荷不移動(dòng)

B.枕形金屬導(dǎo)體上的自由電子向A端移動(dòng),正電荷不移動(dòng)

C.枕形金屬導(dǎo)體上的正、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)體上的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向A端和B端移動(dòng)

解析:金屬導(dǎo)體中可以自由移動(dòng)的是電子,當(dāng)帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)

體時(shí),由于靜電感應(yīng),4端帶負(fù)電,8端帶正電,因此自由電子向A端移動(dòng),故選項(xiàng)B正確。

答案:B

6.有三個(gè)相同的金屬小球A、B、C,其中小球A帶有2.0X10-5c的正電荷,小球B、

C不帶電?,F(xiàn)在讓小球C先與小球A接觸后分開(kāi),再讓小球B與小球A接觸后分開(kāi),最后

讓小球B與小球C接觸后分開(kāi),最終三球的帶電荷量分別為=C,在'=

C,c[c'—Co

解析:小球C與小球A接觸時(shí)平分A的電荷,則qA=qc=/=1.0XlorC,再讓小球

B與小球A接觸后分開(kāi),則4A'=qB=/^=50XIO"c;最后讓小球B與小球C接觸后分

開(kāi),則4B'=qc'=^¥^=7.5X10-6(2。

答案:50X1067.5X1067.5X106

[B組能力提升練]

7.驗(yàn)電器結(jié)構(gòu)如圖所示。驗(yàn)電器原來(lái)帶正電,如果用一根帶大量負(fù)電荷的金屬棒接觸

驗(yàn)電器的金屬球,金屬箔的張角將(

A.先變小后變大

B.變大

C.變小

D.先變大后變小

解析:帶大量負(fù)電荷的金屬棒接觸臉電器的金屬球時(shí),臉電器上所帶的正電荷先被負(fù)電

荷中和,驗(yàn)電器帶電量減少,金屬箔張角變??;中和完后,多余的負(fù)電荷又會(huì)轉(zhuǎn)移到驗(yàn)電器

上,使金屬箔的張角再次變大。

答案:A

8.如圖所示,把一個(gè)不帶電的枕形導(dǎo)體靠近帶正電的小球,由于靜電感應(yīng),在.、人

兩端分別出現(xiàn)負(fù)、正電荷,則以下說(shuō)法正確的是()

A.閉合開(kāi)關(guān)S”有電子從枕形導(dǎo)體流向大地

B.閉合開(kāi)關(guān)S2,有電子從枕形導(dǎo)體流向大地

C.閉合開(kāi)關(guān),,有電子從大地流向枕形導(dǎo)體

D.閉合開(kāi)關(guān)S2,沒(méi)有電子通過(guò)開(kāi)關(guān)S2

解析:由于靜電感應(yīng),八。兩端出現(xiàn)等量的負(fù)、正電荷。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S|、S2中的任何

一個(gè)以后,便把大地與枕形導(dǎo)體連通,使大地與枕形導(dǎo)體組成一個(gè)新的大導(dǎo)體,枕形導(dǎo)體為

近端,感應(yīng)出負(fù)電荷,大地為遠(yuǎn)端,感應(yīng)出正電荷,因此無(wú)論是閉合開(kāi)關(guān)Si還是閉合開(kāi)關(guān)

S2,都有電子從大地流向枕形導(dǎo)體,故選項(xiàng)C正確。

答案:C

9.如圖所示,A、B為相互接觸的用絕緣支架支持的金屬導(dǎo)體,起初它們不帶電,在

它們的下部貼有金屬箔片,C是帶正電的小球。下列說(shuō)法正確的是()

A.把C移近導(dǎo)體A時(shí),A、B上的金屬箔片都不張開(kāi)

B.把C移近導(dǎo)體A,先把A、B分開(kāi),然后移去C,A、B上的金屬箔片仍張開(kāi)

C.先把C移走,再把A、B分開(kāi),A、B上的金屬箔片仍張開(kāi)

D.先把A、B分開(kāi),再把C移走,然后重新讓A、B接觸,A上的金屬箔片張開(kāi),而

B上的金屬箔片閉合

解析:C移近A時(shí),使得A帶有負(fù)電荷,B帶有正電荷,其下部貼有的金屬箔片,也

分別帶上了與A、B同種性質(zhì)的電荷,由于同種電荷相互排斥,所以金屬箔片都張開(kāi),A錯(cuò)

誤;C靠近導(dǎo)體A后保持不動(dòng),把A、B分開(kāi),A、B上的電荷因C的作用不可能中和,因

而A、B仍帶等量的異種感應(yīng)電荷,此時(shí)即使再移走C,因A、B已經(jīng)絕緣,所帶電荷量不

變,金屬箔片仍張開(kāi),B正確;先移走C,再把A、B分開(kāi),A、B上的感應(yīng)電荷完全中和,

不再帶電,所以金屬箔片都不會(huì)張開(kāi),C錯(cuò)誤;先把A、B分開(kāi),再移走C,A、B仍然帶

電,但重新讓A、B接觸后,A、B上的電荷完全中和,箔片都不會(huì)張開(kāi),D錯(cuò)誤。

答案:B

10.半徑相同的兩個(gè)金屬小球A、B帶有相等的電荷量,相隔一定的距離,現(xiàn)讓第三個(gè)

半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B接觸后再移開(kāi)(三個(gè)小球由同種金屬制成)。

(1)若A、B帶同種電荷,求接觸后兩球所帶的電荷量之比;

(2)若A、B帶異種電荷,求接觸后兩球所帶的電荷量大小之比。

解析:(1)若A、B帶同種電荷,設(shè)為q,第三個(gè)小球先與A接觸,電荷量平均分配,各

帶電荷量去第三個(gè)小球再與B接觸,兩球電荷量之和平均分配,各帶電荷量取1。因此A、

B帶電荷量之比您

C/BJ

(2)若A、B兩球帶異種電荷,設(shè)A為q,B為一q,則第三個(gè)小球先和A接觸,電荷量

平均分配,各帶電荷量第三個(gè)小球再和B接觸,先中和再平均分配,各帶電荷量一

所以A、B電荷量大小之比‘'一。

答案:(1)2:3(2)2:1

[C組創(chuàng)新應(yīng)用練]

11.目前普遍認(rèn)為,原子核中的質(zhì)子和中子都是由被稱(chēng)為u夸克和d夸克的兩類(lèi)夸克組

2I

成的,u夸克帶電荷量為+手,d夸克帶電荷量為一下,e為元電荷。下列論斷可能正確的

是()

A.質(zhì)子由1個(gè)u夸克和1個(gè)d夸克組成,中子由1個(gè)u夸克和2個(gè)d夸克組成

B.質(zhì)子由2個(gè)u夸克和1個(gè)d夸克組成,中子由1個(gè)u夸克和2個(gè)d夸克組成

C.質(zhì)子由1個(gè)u夸克和2個(gè)d夸克組成,中子由2個(gè)u夸克和1個(gè)d夸克組成

D.質(zhì)子由2個(gè)u夸克和1個(gè)d夸克組成,中子由1個(gè)u夸克和1個(gè)d夸克組成

解析:質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷,中子不帶電,結(jié)合u奪克與d夸克的帶電荷量可知B

正確。

答案:B

12.(多選)如圖所示為科技館里一個(gè)趣味體驗(yàn)項(xiàng)目的簡(jiǎn)化圖,核心裝置為一個(gè)金屬球,

在干燥的空氣里,體驗(yàn)者雙腳站在絕緣凳上,右手按在金屬球上,并遠(yuǎn)離周?chē)渌矬w。一

條特殊傳送帶(圖中未畫(huà)出)給金屬球不斷地輸送電荷,過(guò)一段時(shí)間后,體驗(yàn)者的頭發(fā)便會(huì)四

處散開(kāi),甚至倒立,卜分有趣。在此狀態(tài)下,下列分析正確的是()

A.若用左手也去摸金屬球,會(huì)被電擊

B.若用左手與旁邊的觀眾握手,會(huì)被電擊

C.若右手離開(kāi)金屬球,則頭發(fā)會(huì)立刻恢復(fù)常態(tài)

D.若右手離開(kāi)金屬球而且走下絕緣凳,頭發(fā)會(huì)立刻恢復(fù)常態(tài)

解析:若用左手也去摸金屬球,不會(huì)有電流產(chǎn)生,不會(huì)被電擊,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若用左

手與旁邊的觀眾握手,電荷會(huì)通過(guò)觀眾向大地傳送,形成電流,二人會(huì)被電擊,選項(xiàng)B正

確;若右手離開(kāi)金屬球,電荷不會(huì)轉(zhuǎn)移,則頭發(fā)仍然四處散開(kāi),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若右手離開(kāi)

金屬球而且走下絕緣凳,則電荷將進(jìn)入大地,人體將不再帶電,頭發(fā)會(huì)立刻恢復(fù)常態(tài),選項(xiàng)

D正確。

答案:BD

2庫(kù)侖定律

學(xué)習(xí)目標(biāo)要求核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力

1.科學(xué)思維

1.知道點(diǎn)電荷的概念。

(1)建構(gòu)物理模型——點(diǎn)電荷。

2.理解庫(kù)侖定律的內(nèi)容、公式及適用條件。

(2)控制變量法研究庫(kù)侖力的大小影響因素。

3.理解靜電力的概念,會(huì)用庫(kù)侖定律進(jìn)行有

(3)類(lèi)比思想的應(yīng)用。

關(guān)的計(jì)算。

2.科學(xué)探究

4.會(huì)用力學(xué)方法處理靜電力的疊加問(wèn)題。

應(yīng)用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置探究庫(kù)侖定律。

必備知識(shí)自主學(xué)習(xí)

-電荷之間的作用力

I.庫(kù)侖定律:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正

比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線(xiàn)上。

2.靜電力

(1)定義:電荷之間的相互作用力,也叫庫(kù)侖力。

(2)影響靜電力大小的因素:兩帶電體的大小、形狀、電荷分布狀況以及它們之間的距

離等.

3.點(diǎn)電荷:當(dāng)帶電體之間的距離比它們自身的大小大強(qiáng)魚(yú),以致帶電體的形狀、大小

及電荷分布狀況對(duì)它們之間的作用力的影響可以忽略時(shí),可將帶電體看作帶電的點(diǎn)。它是一

種理想化模型。

-庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)靜電力計(jì)算

1.實(shí)驗(yàn)裝置:如圖所示。

2.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)改變A和C之間的距離r,記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度,便可找出力F與距離r的關(guān)

系。

(2)改變A和C所帶的電荷量,記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度,便可找出力F與帶電荷量q

之間的關(guān)系。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

(1)力F與距離r的二次方成反比,即尸"/。

(2)力F與電荷量q\和仇的乘積成正比,即一8022。

4.庫(kù)侖定律表達(dá)式:F=2詈,其中靜電力常量左=幺"血N-m2/C2。

5.靜電力計(jì)算

(1)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而改變。

(2)兩個(gè)或兩個(gè)以上點(diǎn)電荷對(duì)某一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力,等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)點(diǎn)電荷

的作用力的矢量和。

關(guān)鍵能力合作探究「

授課提示:對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第7頁(yè)

要點(diǎn)1對(duì)點(diǎn)電荷的理解

探究導(dǎo)入我們國(guó)家的“嫦娥五號(hào)”在海南的文昌發(fā)射,向月球邁出了重要的一步。

“嫦娥五號(hào)”月球探測(cè)器升空過(guò)程中由于與大氣摩擦產(chǎn)生了大量的靜電。

(1)在研究“嫦娥五號(hào)”與地球的靜電力時(shí),能否把“嫦娥五號(hào)”看作點(diǎn)電荷?

提示:能。

(2)研究點(diǎn)電荷有什么意義?

提示:點(diǎn)電荷是理想化模型,實(shí)際中并不存在,是我們抓住主要因素、忽略次要因素抽

象出的物理模型,可較方便地研究問(wèn)題。

F探究歸納

1.點(diǎn)電荷是物理模型:點(diǎn)電荷是只有電荷量、沒(méi)有大小和形狀的理想化模型,類(lèi)似于

力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn),實(shí)際中并不存在。

2.帶電體看作點(diǎn)電荷的條件:如果帶電體間的距離比它們自身的大小大得多,以致帶

電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響很小,就可以忽略形狀、大小等次要因素,只保留對(duì)

問(wèn)題有關(guān)鍵作用的電荷量,帶電體就能看作點(diǎn)電荷。

3.元電荷與點(diǎn)電荷

(1)元電荷是一個(gè)電子或一個(gè)質(zhì)子所帶電荷量的絕對(duì)值,是電荷量的最小單位。

(2)點(diǎn)電荷是帶電體,只是不考慮它的大小和形狀,其帶電荷量可以很大也可以很小,

但一定是元電荷的整數(shù)倍。

典例

A.點(diǎn)電荷是帶電荷量很小的帶電體

B.帶電體體積很大時(shí)不能看作點(diǎn)電荷

C.點(diǎn)電荷的帶電荷量可能是2.56X10-2。c

D.大小和形狀對(duì)作用力影響可以忽略的帶電體可看作點(diǎn)電荷

[解析]點(diǎn)電荷是將帶電體簡(jiǎn)化為一個(gè)帶電的點(diǎn),是一種理想化模型,與其體積的大小

及帶電荷量的多少無(wú)關(guān),實(shí)際的帶電體(包括電子、質(zhì)子等)都有一定的大小,都不一定能看

作點(diǎn)電荷,故A錯(cuò)誤;點(diǎn)電荷是將帶電體簡(jiǎn)化為一個(gè)帶電的點(diǎn),帶電體能不能簡(jiǎn)化為點(diǎn),

不是看帶電體的絕對(duì)大小,而是看帶電體的大小相對(duì)于它們之間的距離能不能忽略不計(jì),故

體積大的帶電體有時(shí)也可以看作點(diǎn)電荷,故B錯(cuò)誤;點(diǎn)電荷的帶電荷量一定是1.6X10RC

的整數(shù)倍,故C錯(cuò)誤;點(diǎn)電荷是將帶電體簡(jiǎn)化為一個(gè)帶電的點(diǎn),當(dāng)帶電體的大小和形狀對(duì)

作用力的影響可以忽略時(shí),帶電體可看作點(diǎn)電荷,故D正確。

[答案]D

[名師點(diǎn)評(píng)]

有關(guān)點(diǎn)電荷概念的兩點(diǎn)提醒

⑴帶電體能否看作點(diǎn)電荷,不取決于帶電體的大小,而取決于它們的大小、形狀與距

離相比能否忽略。

(2)同一帶電體,在不同問(wèn)題中有時(shí)可以看作點(diǎn)電荷,有時(shí)不能看作點(diǎn)電荷。

針對(duì)啕

F11.(多選)關(guān)于點(diǎn)電荷,下列說(shuō)法正確的是()

A.點(diǎn)電荷是體積很小的帶電體

B.點(diǎn)電荷是一種理想化模型

C.點(diǎn)電荷的最小帶電荷量等于元電荷

D.球形帶電體都可以看作點(diǎn)電荷

解析:點(diǎn)電荷是一種理想化模型,實(shí)際中并不存在,B對(duì);一個(gè)帶電體能否看作點(diǎn)電荷,

不是看它的大小和形狀,而是看它的大小和形狀對(duì)所研究的問(wèn)題的影響是否可以忽略不計(jì),

若可以忽略不計(jì),則它就可以看作點(diǎn)電荷,否則就不能看作點(diǎn)電荷,A、D錯(cuò);所有帶電體

的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍,C對(duì)。

答案:BC

要點(diǎn)2對(duì)庫(kù)侖定律的理解

探究導(dǎo)入如圖所示,兩帶電金屬球的球心相距為廣,兩金屬球的半徑均為R,且不

滿(mǎn)足r》R。

(1)若兩球帶同種電荷,兩球間的庫(kù)侖力尸與心罟間的大小關(guān)系如何?為什么?

提示:F』簪。電荷的分布會(huì)發(fā)生改變,如圖(a),由于同種電荷的排斥而使兩球內(nèi)電

荷“中心”距離變大。

(2)若兩球帶異種電荷,兩球間的庫(kù)侖力F與隼2間的大小關(guān)系如何?為什么?

提示:Q坪。電荷的分布會(huì)發(fā)生改變,如圖(b),由于異種電荷的吸引而使兩球內(nèi)電

荷“中心”距離變小。

探究歸納

1.庫(kù)侖定律的適用對(duì)象

(1)庫(kù)侖定律只適用于計(jì)算真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力;空氣中兩點(diǎn)電荷間的相

互作用力也可以近似用庫(kù)侖定律計(jì)算。

(2)兩個(gè)規(guī)則的均勻帶電球體,相距比較遠(yuǎn)時(shí),可以看作點(diǎn)電荷,使用庫(kù)侖定律計(jì)算兩

球間的庫(kù)侖力時(shí),二者間的距離就是球心間的距離。

2.應(yīng)用庫(kù)侖定律時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

(1)應(yīng)用庫(kù)侖定律公式計(jì)算庫(kù)侖力時(shí)不必將表示電荷性質(zhì)的正、負(fù)號(hào)代入公式中,只將

其電荷量的絕對(duì)值代入公式中算出力的大小,力的方向根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相

互吸引的性質(zhì)判斷即可。

(2)各物理量要統(tǒng)一用國(guó)際制單位,只有采用國(guó)際制單位時(shí),女的值才是9.0X109

N-m2/C2?

(3)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的庫(kù)侖力遵循牛頓第三定律。

典例A、B、C三點(diǎn)在同一直線(xiàn)上,AB:fiC=l:2,8點(diǎn)位于A、C之間,在B

處固定一電荷量為。的點(diǎn)電荷。當(dāng)在A處放一電荷量為+?的點(diǎn)電荷時(shí),Q所受的靜電力

為凡移去A處電荷,在C處放一電荷量為一2。的點(diǎn)電荷,Q所受的靜電力為()

F?F

A.-2B.y

C.~FD.F

[思路點(diǎn)撥]解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn):

(1)靜電力與電荷量大小的關(guān)系;

(2)靜電力與點(diǎn)電荷間距的關(guān)系;

(3)靜電力的方向規(guī)定。

[解析]在A處放一電荷量為+q的點(diǎn)電荷時(shí),Q所受的靜電力大小為尸=嗎;在C

rAH

處放一電荷量為一2q的點(diǎn)電荷時(shí),。所受的靜電力大小為戶(hù)'

無(wú)論電荷Q是正還是負(fù),兩種情況下,。受力方向相同,故選項(xiàng)B正確,A、C、D錯(cuò)誤。

[答案]B

[名師點(diǎn)評(píng)]

計(jì)算庫(kù)侖力的基本步驟

(1)明確研究對(duì)象夕1、0,特別是電性和電荷量的關(guān)系;

(2)明確3、伙之間的距離r;

(3)根據(jù)庫(kù)侖定律F=/詈列式;

(4)根據(jù)同種電荷相斥、異種電荷相吸確定力的方向。

針對(duì)旗2.下列對(duì)庫(kù)侖定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式尸=人丹變的理解正確的是()

A.此式適用于任何介質(zhì)中任意兩個(gè)帶電體間相互作用力的計(jì)算

B.此式僅適用于真空中任意兩個(gè)帶電體間相互作用力的計(jì)算

C.由此式可知,當(dāng)r趨于零時(shí)F趨于無(wú)限大

D.式中的女是與切、伙及r的大小無(wú)關(guān)的恒量,且%=9.0X109N.m2/C2

解析:此式適用于真空中任何靜止的兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用力的計(jì)算,故A、B錯(cuò)誤;

當(dāng)r趨于零時(shí),電荷已不能看作點(diǎn)電荷,此式不再成立,故得不到P趨于無(wú)限大的結(jié)論,故

C錯(cuò)誤;式中的A:是與切、0及r的大小無(wú)關(guān)的恒量,且k=9.0Xl()9N-m2/C2,故D正確。

答案:D

3.兩個(gè)完全相同的金屬球A、B(可以看作點(diǎn)電荷)帶有相等的電荷量,相隔一定距離,

兩球之間相互吸引力的大小是凡今讓第三個(gè)相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接

觸后移開(kāi),這時(shí)A、B兩球之間的相互作用力的大小是()

FF

A-8B4

解析:兩球相互吸引,說(shuō)明帶異種電荷,設(shè)電荷量大小均為q,假設(shè)A球帶正電,當(dāng)?shù)?/p>

三個(gè)不帶電的小球C與A球接觸后,A、C兩球帶的電荷量平分,每球帶電荷量為+半當(dāng)

再把C球與B球接觸后,兩球的電荷量先中和,再平分,每球的帶電荷量為一/由庫(kù)侖定

律尸=/皆可知,當(dāng)移開(kāi)C球后,由于「不變,所以A、B兩球之間的相互作用力的大小為

FI=7,故正確答案為A。

O

答案:A

要點(diǎn)3庫(kù)侖力的疊加

探究導(dǎo)入如圖所示,真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷A、B、C,它們固定在邊長(zhǎng)為“的等邊

三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,所帶電荷量都是Q,則C所受的A、B對(duì)它的靜電力各多大?方向如

何?C所受的總靜電力多大?方向如何?

提示:A對(duì)C的靜電力大小為華,方向沿AC方向,B對(duì)C的靜電力大小為華,方

向沿BC方向。C所受靜電力的合力為塔^方向沿AB的垂直平分線(xiàn)斜向下。

『探究歸納

1.兩個(gè)或兩個(gè)以上點(diǎn)電荷對(duì)某一點(diǎn)電荷的作用力,等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)點(diǎn)電荷的

作用力的矢量和。這個(gè)結(jié)論通常叫作靜電力疊加原理。

2.靜電力具有力的一切性質(zhì),靜電力疊加原理實(shí)際就是力疊加原理的一種具體表現(xiàn)。

3.靜電力的合成與分解滿(mǎn)足平行四邊形定則,如圖所示。

+%、、.

+92人

典例?如圖所示,在A、B兩點(diǎn)分別放置電荷量為0=2X1(P4c和Q2=-2X10

14c的點(diǎn)電荷,在AB的垂直平分線(xiàn)上有一點(diǎn)C,且A8=AC==6X10-2m。如果

在C點(diǎn)有一個(gè)電子,則它所受的庫(kù)侖力的大小和方向如何?

?C

QiQi

?-G

AB

[解析]電子在C點(diǎn)同時(shí)受A、8處點(diǎn)電荷的作用力大小為用、FB,如圖所示。

由庫(kù)侖定律F=心?得

92XIO-14X1.6X10-19

FA=FB=A^T=9.0X10X-21

(6X10-2)2N=8.0X10No

由平行四邊形定則和幾何知識(shí)得,在C點(diǎn)的電子受到的庫(kù)侖力的合力F=FA=FK=

8.0X10-21N,方向平行于A8向左。

[答案]8.0X1021N方向平行于A3向左

針對(duì)

碉4.如圖所示,點(diǎn)電荷A、8固定且?guī)в械攘客N電荷,將第三個(gè)點(diǎn)電荷C

放在A、B連線(xiàn)中點(diǎn)恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將B緩慢地沿A、8連線(xiàn)遠(yuǎn)離A移動(dòng),則C的運(yùn)

動(dòng)情況是()

9q

O---------------------O------------------------O-

ACB

A.靠近A移動(dòng)

B.遠(yuǎn)離A移動(dòng)

C.仍然不動(dòng)

D.可能靠近,也可能遠(yuǎn)離A移動(dòng)

解析:若C與A、8的電性相反,則C受到A、B的庫(kù)侖引力大小相等、方向相反,當(dāng)

8向右移動(dòng)時(shí),B對(duì)C的庫(kù)侖引力減小,故C所受A、B的庫(kù)侖力的合力向左,即靠近A移

動(dòng);若C與A、8電性相同,則C受到A、B的庫(kù)侖斥力大小相等、方向相反,當(dāng)B向右移

動(dòng)時(shí),8對(duì)C的庫(kù)侖斥力減小,故C所受庫(kù)侖斥力的合力向右,即C遠(yuǎn)離A移動(dòng)。

答案:D

5.如圖所示,三個(gè)固定的帶電小球a、b和c,相互間的距離分別為rab=8cm、rac=6cm、

h=10cm,小球c所受庫(kù)侖力合力的方向平行于a、b所在直線(xiàn)斜向下。關(guān)于小球a、b的

電性及所帶電荷量比值的絕對(duì)值〃,下列說(shuō)法正確的是()

/a、

b,---------------

927

A.同種電荷,〃=石B.同種電荷,〃=市

927

C.異種電荷,〃=芯D.異種電荷,鹿=市

解析:由小球c所受庫(kù)侖力合力的方向知a、b帶異種電荷,小球a、b對(duì)小球c的作用

力如圖所示。

由庫(kù)侖定律得

廠kq?Mc

Fa="2,

由幾何關(guān)系知sin37。=3

聯(lián)立以上三式得力寸=磊選項(xiàng)D正確。

答案:D

課堂檢測(cè)素養(yǎng)達(dá)標(biāo)。

授課提示:對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第10頁(yè)

1.(多選)下列說(shuō)法正確的是()

A.真正的點(diǎn)電荷是不存在的

B.點(diǎn)電荷就是帶電荷量很小的帶電體

C.兩帶電荷量分別為0、Q2的球體間的作用力在任何情況下都可用公式產(chǎn)二華2計(jì)

D.一個(gè)帶電體能否看作點(diǎn)電荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形狀、大小及電荷

分布對(duì)所研究問(wèn)題的影響是否可以忽略不計(jì)

解析:點(diǎn)電荷是一種理想化模型,實(shí)際中并不存在,一個(gè)帶電體能否看作點(diǎn)電荷不是看

其所帶電荷量的多少,而是看它的形狀、大小及電荷分布對(duì)所研究問(wèn)題的影響能否忽略不計(jì),

A、D正確,B錯(cuò)誤;只有當(dāng)兩球體可以看作點(diǎn)電荷時(shí),才可以用公式尸=戌苗計(jì)算庫(kù)侖力,

C錯(cuò)誤。

答案:AD

2.要使真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力增大到原來(lái)的4倍,下列方法可行的是()

A.每個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量都增大到原來(lái)的2倍,電荷間的距離不變

B.保持點(diǎn)電荷的電荷量不變,使兩個(gè)電荷間的距離增大到原來(lái)的2倍

C.一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量加倍,另一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量不變,同時(shí)使兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距

離減小為原來(lái)的;

D.保持點(diǎn)電荷的電荷量不變,將兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離減小為原來(lái)的;

解析:根據(jù)庫(kù)侖定律尸=心皆可知,當(dāng)r不變時(shí),qi、伙均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí),尸變?yōu)?/p>

原來(lái)的4倍,故A正確;同理可求得B、C、D中F均不滿(mǎn)足條件,故B、C、D錯(cuò)誤。

答案:A

3.兩個(gè)完全相同的小金屬球(均可看作點(diǎn)電荷),所帶電荷量之比為5:1,它們?cè)谙嗑?/p>

一定距離時(shí)相互作用的吸引力為Q

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