9.1 電荷 【練習(xí)】2024-2025學(xué)年高二物理 同步練（ 人教版2019必修第三冊）（解析版）

9.1電荷學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)物理素養(yǎng)3.1.1通過實驗，了解靜電現(xiàn)象。能用原子結(jié)構(gòu)模型和電荷守恒的知識分析靜電現(xiàn)象。物理觀念：分析摩擦起電和帶電體間的相互作用實驗現(xiàn)象，知道自然界存在兩種電荷。知道電荷量的概念及其國際單位。知道元電荷概念，體會電荷量是不連續(xù)的。通過不同起電方式的分析得出電荷守恒定律，理解電荷守恒定律，體會守恒觀念對認(rèn)識物理規(guī)律的重要性?？茖W(xué)思維：會用原子結(jié)構(gòu)模型解釋摩擦起電的原因，觀察并分析靜電感應(yīng)現(xiàn)象，進(jìn)一步提高應(yīng)用物理模型解釋現(xiàn)象的能力?？茖W(xué)探究：通過觀察摩擦起電、靜電感應(yīng)等現(xiàn)象，激發(fā)對自然界的好奇心。通過不同起電方式的分析得出電荷守恒定律，理解電荷守恒定律，體會守恒觀念對認(rèn)識物理規(guī)律的重要性。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過觀察摩擦起電、靜電感應(yīng)等現(xiàn)象，激發(fā)對自然界的好奇心。002思維導(dǎo)圖003知識梳理課前研讀課本，梳理基礎(chǔ)知識：一、電荷1.原子的組成：由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子組成，整體對外呈現(xiàn)電中性。2.摩擦起電的原因：不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同．摩擦起電的實質(zhì)：電子的轉(zhuǎn)移．摩擦起電的結(jié)果：兩個相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷．3.金屬組成：正離子和自由電子4.電荷的分配原則：兩個形狀、大小相同且?guī)N電荷的同種導(dǎo)體，接觸后再分開，二者帶等量同種電荷，若兩導(dǎo)體原來帶異種電荷，則電荷先中和，余下的電荷再平分。二、靜電感應(yīng)1．感應(yīng)電荷的分布分布在離場源最近和最遠(yuǎn)處（近端帶異種電荷，遠(yuǎn)端帶等量的同種電荷）2．驗電器構(gòu)造？用途？3．靜電計：又叫電勢差計、指針式驗電器，它是中學(xué)靜電實驗中常用的半定量測量儀器。構(gòu)造？指針，金屬外殼用途？靜電計屬于驗電器，是更高級的驗電器三、電荷守恒定律1．內(nèi)容：電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變。2.三種起電方式：摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電。3.帶電實質(zhì)：物體得失電子。四、元電荷1．元電荷e＝1.60×10－19C，所有帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍。2．測量美國密立根油滴實驗3．比荷？又叫荷質(zhì)比、帶電率。電子的比荷？電子的電荷量e和電子的質(zhì)量me的比值,為C/㎏004題型精講【題型一】接觸起電與摩擦起電【典型例題1】為了研究空腔導(dǎo)體內(nèi)外表面的電荷分布情況，取兩個驗電器A和B，在B上裝一個幾乎封閉的空心金屬球C（僅在上端開有小孔），D是帶有絕緣柄的金屬小球，如圖所示．實驗前他們都不帶電，實驗時首先將帶正電的玻璃棒（圖中未畫出）與C接觸使C帶電．以下說法正確的是A．若將帶正電的玻璃棒接觸C外表面，則B的箔片帶負(fù)電B．若將帶正電的玻璃棒接觸C內(nèi)表面，則B的箔片不會帶電C．使D接觸C的外表面，然后接觸A，操作若干次，觀察到A的箔片張角變大D．使D接觸C的內(nèi)表面，然后接觸A，操作若干次，觀察到A的箔片張角變大答案：C解析：A.若將帶正電的玻璃棒接觸C外表面，則C以及與C連接的B的箔片都帶正電；故A錯誤.B.若將帶正電的玻璃棒接觸C內(nèi)表面，則C以及與C連接的B的箔片都帶正電；故B錯誤.C.若使D接觸C的外表面，D上的電荷只有一部分轉(zhuǎn)移到C上，D仍然帶電；然后接觸A，則A的一部分電荷又轉(zhuǎn)移到A上；操作若干次，觀察到A的箔片張角變大；故C正確.D.若使D接觸C的內(nèi)表面，則D上的電荷全部轉(zhuǎn)移到C上，D不再帶電；然后接觸A，A不能帶電；操作若干次，觀察到A的箔片張角不變；故D錯誤.【典型例題2】(多選)M和N是兩個不帶電的物體，它們互相摩擦后M帶正電且所帶電荷量為1.6×10－10C，下列判斷正確的有()A．摩擦前在M和N的內(nèi)部沒有任何電荷B．摩擦的過程中電子從M轉(zhuǎn)移到NC．N在摩擦后一定帶負(fù)電且所帶電荷量為1.6×10－10CD．M在摩擦過程中失去1.6×10－10個電子答案BC解析摩擦前M和N都不帶電，是指這兩個物體都呈電中性，沒有“凈電荷”，也就是沒有得失電子，但內(nèi)部仍有正電荷和負(fù)電荷，選項A錯誤；M和N摩擦后M帶正電荷，說明M失去電子，電子從M轉(zhuǎn)移到N，選項B正確；根據(jù)電荷守恒定律，M和N這個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)原來電荷量的代數(shù)和為0，摩擦后電荷量的代數(shù)和應(yīng)仍為0，選項C正確；元電荷的值為1.60×10－19C，摩擦后M帶正電且所帶電荷量為1.6×10－10C，由于M帶電荷量應(yīng)是元電荷的整數(shù)倍，所以M在摩擦過程中失去109個電子，選項D錯誤．【對點訓(xùn)練1】導(dǎo)體A帶5q的正電荷,另一完全相同的導(dǎo)體B帶q的負(fù)電荷,將兩導(dǎo)體接觸后再分開,則B導(dǎo)體的帶電量為()A.-qB.qC.2qD.4q【答案】C【對點訓(xùn)練2】如圖所示，某同學(xué)在用毛皮摩擦過的PVC管靠近一細(xì)水流，發(fā)現(xiàn)細(xì)水流向靠近PVC管的方向偏轉(zhuǎn)，下列說法正確的是（）A．摩擦可以創(chuàng)造更多電荷B．下雨天，實驗效果會更明顯C．PVC管所帶的電荷量一定是元電荷e的整數(shù)倍D．用絲綢摩擦過的玻璃棒代替本實驗的PVC管，細(xì)水流會向遠(yuǎn)離玻璃棒的方向偏轉(zhuǎn)答案：C解析：A．摩擦只能轉(zhuǎn)移電荷，不能夠創(chuàng)造電荷，A錯誤；B．下雨天，對細(xì)水流的偏轉(zhuǎn)會有著一定的影響，實驗效果會不明顯，B錯誤；C．所有帶電體所帶電荷量一定為元電荷的整數(shù)倍，C正確；D．用絲綢摩擦過的玻璃棒，玻璃棒會帶正電，毛皮摩擦過的PVC管帶負(fù)電，雖然二者帶電種類不同，但細(xì)水流依舊會向靠近玻璃棒方向偏轉(zhuǎn)，D錯誤。故選C?！绢}型二】靜電感應(yīng)【典型例題3】如圖所示，將帶電棒移近兩個相同且不帶電的導(dǎo)體球，開始時互相接觸且對地絕緣，哪些方法能使兩球帶等量的電荷？答案：將帶電棒移近兩個導(dǎo)體球，然后將兩個導(dǎo)體球分開，最后撤去帶電棒，則兩球帶上等量異種電荷；讓帶電棒接觸某個導(dǎo)體球，然后撤去帶電棒，則兩球帶上等量同種電荷?！镜湫屠}4】如圖所示，A帶正電，若原來不帶電的條形金屬C端接地，問B、C端各帶什么電荷？B端帶負(fù)電，C端不帶電。若此時斷開C與地的連線，B、C端帶什么電荷？B端帶負(fù)電，C端不帶電。整個導(dǎo)體凈余什么電荷？負(fù)電荷若B端接地，整個導(dǎo)體凈余什么電荷？負(fù)電荷【對點訓(xùn)練3】如圖所示,原來不帶電的絕緣金屬導(dǎo)體MN,在其兩端下面都懸掛著金屬驗電箔.若使帶負(fù)電的絕緣金屬球A靠近導(dǎo)體的M端,可能看到的現(xiàn)象是()NNMAA.只有M端驗電箔張開B.只有N端驗電箔張開C.兩端的驗電箔都張開D.兩端的驗電箔都不張開【答案】C【對點訓(xùn)練4】如圖所示，A、B是兩個架在絕緣支座上的金屬球，都不帶電，中間用導(dǎo)線連接，現(xiàn)用一帶正電的小球C靠近B，用手摸一下B球，再撤去導(dǎo)線，然后移走C球，則A、B帶電情況：AAB+CA.A球帶正電，B球帶負(fù)電B.A球帶正電，B球不帶電C.A球不帶電，B球帶負(fù)電D.以上說法都不正確答案：D【題型三】元電荷與電荷守恒定律 【典型例題5】（多選）關(guān)于元電荷下列說法中正確的是()A.元電荷實質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身B.所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍C.元電荷的值通常取作1e=1.60×10-19CD.電荷量e的數(shù)值最早是由美國科學(xué)家密立根用試驗測得的【答案】BCD【典型例題6】有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B，分別帶有電荷量QA＝6.4×10－9C，QB＝－3.2×10－9C，讓兩絕緣金屬小球接觸。在接觸后，A、B帶電荷量各是多少？此過程中電子發(fā)生了怎樣的轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移了多少電荷量？答案：1.6×10－9C，電子由B球轉(zhuǎn)移到A球，－4.8×10－9C解析：接觸后兩小球帶電量在接觸過程中，電子由B球轉(zhuǎn)移到A球，不僅將自身凈電荷中和，且繼續(xù)轉(zhuǎn)移，使B球帶QB′的正電荷。這樣，共轉(zhuǎn)移的電子電荷量為【對點訓(xùn)練5】（多選）關(guān)于元電荷，下列說法正確的有（）A．元電荷就是指電子和質(zhì)子B．元電荷的數(shù)值通常取e=1.60×10-19CC．所有帶電體的電荷量都等于元電荷的整數(shù)倍D．元電荷e的數(shù)值最早是由美國科學(xué)家密立根用扭秤實驗測得的答案：BC解析：A．元電荷是指最小的電荷量，不是指質(zhì)子或者是電子，故A錯誤；B．元電荷的值通常取e=1.60×10-19C，故B正確；C．任何帶電體所帶電荷都等于元電荷或者是元電荷的整數(shù)倍，故C正確；D．電荷量e的數(shù)值最早是由美國科學(xué)家密立根用油滴實驗測得的，故D錯誤。故選BC。【對點訓(xùn)練6】放在絕緣支架上的兩個完全相同的金屬小球A、B分別帶有電荷量QA＝6.4×10－9C、QB＝－3.2×10－9C，讓兩個金屬小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉(zhuǎn)移？轉(zhuǎn)移了多少個？答案：電子由B球轉(zhuǎn)移到A球，3.0×1010（個）解析：兩小球接觸時，電荷量少的負(fù)電荷先被中和，剩余的正電荷再重新分配，由于兩小球完全相同，剩余正電荷一定平分，即接觸后兩小球帶電荷量在接觸過程中，電子由B球轉(zhuǎn)移到A球，自身的凈電荷全部中和后，繼續(xù)轉(zhuǎn)移，使B球帶QB′的正電，這樣共轉(zhuǎn)移的電荷量為ΔQ＝QB′－QB＝4.8×10－9C則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)（個）00501強(qiáng)化訓(xùn)練【基礎(chǔ)強(qiáng)化】1．（多選）關(guān)于元電荷的理解，下列說法正確的是：[]A．元電荷就是電子B．元電荷是表示跟電子所帶電量數(shù)值相等的電量C．元電荷就是質(zhì)子D．物體所帶的電量只能是元電荷的整數(shù)倍答案：BD2．A、B帶等量的異種電荷，不帶電物體C先后與A、B接觸后A、B、C三者電荷量之比為______．答案：2：1：1解析：假設(shè)A帶電量為Q，B帶電量為-Q，第三個不帶電的金屬小球C與A接觸后，A和C的電量都為，C與B接觸時先中和再平分，則C、B分開后電量均為，所以A、B、C三者電荷量之比為2：1：13．5個元電荷的電量是________，16C電量等于______e．答案：8.00×10-19C，10204．保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)，抵制盜版是我們每個公民的責(zé)任與義務(wù)．盜版書籍影響我們的學(xué)習(xí)效率，甚至給我們的學(xué)習(xí)帶來隱患．小華有一次不小心購買了盜版的物理參考書，做練習(xí)時，他發(fā)現(xiàn)有一個關(guān)鍵數(shù)字看不清，拿來問老師，如果你是老師，你認(rèn)為可能是下列數(shù)字中的()A．6.2×10－19C B．6.4×10－19CC．6.6×10－19C D．6.8×10－19C答案：B解析：任何帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍，即是1.6×10－19C的整數(shù)倍，由計算可知，只有B選項是1.6×10－19C的整數(shù)倍，故選項B正確．5.(多選)如圖所示，A、B為相互接觸的用絕緣支架支撐的金屬導(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，下列說法正確的是()A．把C移近導(dǎo)體A時，A、B上的金屬箔片都張開B．把C移近導(dǎo)體A，先把A、B分開，然后移去C，A、B上的金屬箔片仍張開C．先把C移走，再把A、B分開，A、B上的金屬箔片仍張開D．先把A、B分開，再把C移走，然后重新讓A、B接觸，A上的金屬箔片張開，B上的金屬箔片閉合答案：AB解析：C移近A時，帶正電的小球C對A、B內(nèi)的電荷有力的作用，使A、B中的自由電子向左移動，使得A上積累了負(fù)電荷，B上積累了正電荷，其下部的金屬箔片也分別帶上了與A、B同種性質(zhì)的電荷．由于同種電荷間的斥力作用，所以金屬箔片都張開，選項A正確．C靠近后保持不動，把A、B分開，A、B上的電荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍帶等量的異種感應(yīng)電荷，此時再移走C，因A、B已經(jīng)絕緣，所帶電荷量不會變，金屬箔片仍張開，選項B正確．先移走C，A、B上的感應(yīng)電荷會馬上在其相互之間的引力作用下中和，不再帶電，所以金屬箔片都不會張開，選項C錯誤．先把A、B分開，移走C，然后重新讓A、B接觸，A、B所帶的異種電荷馬上中和，金屬箔片都不會張開，選項D錯誤．6關(guān)于物體所帶電荷量，以下說法中正確的是（）A．物體所帶的電荷量可以為任意實數(shù)B．不帶電的物體上，既沒有正電荷也沒有負(fù)電荷C．物體帶電＋1.60×10-9C，這是因為該物體失去了1.0×1010個電子D．摩擦起電過程，是靠摩擦產(chǎn)生了電荷【答案】C7.下列說法正確的是()A.摩擦起電是創(chuàng)造電荷的過程B.接觸起電是電荷轉(zhuǎn)移的過程C.玻璃棒無論和什么物體摩擦都會帶正電D.帶等量異種電荷的兩個導(dǎo)體接觸后,電荷會被中和,這種現(xiàn)象說明電荷會消失【答案】B8．將不帶電的導(dǎo)體A和帶有負(fù)電荷的導(dǎo)體B接觸后，在導(dǎo)體A中的質(zhì)子數(shù)（

）A．增加B．減少C．不變D．先增加后減少答案：C9、有A、B、C三個塑料小球，A和B，B和C，C和A間均相互吸引，如果A帶正電，則（ ）A．B、C球均帶負(fù)電B．B球帶負(fù)電，C球帶正電C．B、C球中必有一個帶負(fù)電，而另一個不帶電D．B、C球都不帶電答案：C10.如圖，把一帶正電的小球a放在光滑絕緣面上，欲使球a能靜止在斜面上，需在MN間放一帶電小球b，則b應(yīng)（）A．帶負(fù)電，放在A點B．帶正電，放在B點C．帶負(fù)電，放在C點D．帶正電，放在C點【答案】C【素養(yǎng)提升】11．公元1世紀(jì)，東漢王充《論衡·亂龍》中記錄了“頓牟掇芥”。頓牟即琥珀，芥指芥菜籽，統(tǒng)喻干草、紙等微小屑末。這個詞的意思就是經(jīng)過摩擦過的琥珀能夠吸引干草、紙等輕小的物體。下列關(guān)于這個現(xiàn)象的解釋正確的是（）A．經(jīng)過摩擦的琥珀帶了電 B．經(jīng)過摩擦的琥珀有了磁性C．琥珀與干草帶異種電荷 D．琥珀與干草帶同種電荷答案：A解析：AB．“頓牟掇芥”屬于靜電現(xiàn)象，是經(jīng)過摩擦的琥珀帶了電，B錯誤A正確；CD．同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。帶電體都有吸引輕小物體的性質(zhì)，干草不一定帶電，CD錯誤。故選A。12.下列說法正確的是()A.摩擦起電是創(chuàng)造電荷的過程B.接觸起電是電荷轉(zhuǎn)移的過程C.玻璃棒無論和什么物體摩擦都會帶正電D.帶等量異種電荷的兩個導(dǎo)體接觸后,電荷會被中和,這種現(xiàn)象說明電荷會消失【答案】B13.如圖所示，某同學(xué)在桌上放兩摞書，然后把一塊潔凈的玻璃板放在上面，使玻璃板離開桌面2~3cm，在寬約0.5cm的紙條上畫出各種舞姿的人形用剪刀把它們剪下來，放在玻璃板下面再用一塊硬泡沫塑料在玻璃上來回擦動，此時會看到小紙人翩翩起舞，下列哪種做法能使實驗效果更好（）A．將玻璃板換成鋼板 B．向舞區(qū)哈一口氣C．將玻璃板和地面用導(dǎo)線連接 D．用一根火柴把舞區(qū)烤一烤答案：D解析：A．鋼板是導(dǎo)體，與泡沫摩擦?xí)r不易帶電，故效果并不好，故A錯誤；B．向舞區(qū)哈一口氣時，由于含有大量的水分，電量會減小，效果更不明顯，故B錯誤；C．將玻璃板和地面用導(dǎo)線連接時，電量會流入大地，電量減小，故效果不明顯，故C錯誤；D．用火烤會使玻璃板更加干燥，更容易發(fā)生靜電現(xiàn)象，實驗現(xiàn)象更明顯，故D正確。故選D。14.有