9.1-電荷-(人教版新教材)高中物理必修三第九章【知識點+練習】

第九章靜電場及其應用1電荷知識點一電荷和三種起電方式1．兩種電荷：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電．同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．2．摩擦起電：兩個物體互相摩擦時，一些束縛得不緊的電子往往從一個物體轉移到另一個物體，原來電中性的物體由于得到電子而帶負電，失去電子的物體則帶正電．3．感應起電：當一個帶電體靠近導體時，由于電荷間相互吸引或排斥，導體中的自由電荷便會趨向或遠離帶電體，使導體靠近帶電體的一端帶異號電荷，遠離帶電體的一端帶同號電荷，這種現(xiàn)象叫作靜電感應．利用靜電感應使金屬導體帶電的過程叫作感應起電．起電方式摩擦起電感應起電接觸起電產生條件兩不同絕緣體摩擦時導體靠近帶電體時導體與帶電導體接觸時現(xiàn)象兩物體帶上等量異種電荷導體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，且電性與原帶電體“近異遠同”導體上帶上與帶電體相同電性的電荷原因不同物質的原子核對核外電子的束縛能力不同而發(fā)生電子得失導體中的自由電子受帶正(負)電物體吸引(排斥)而靠近(遠離)電荷之間的相互排斥實質均為電荷（負電荷）在物體之間或物體內部的轉移拓展驗電器1．驗電器的原理：當驗電器指示系統(tǒng)帶電后，由于同種電荷的排斥力使指示器發(fā)生偏轉，它是從力的角度來反映導體帶電的情況。當指示系統(tǒng)具有一定的偏轉角時，其重力矩與靜電力矩平衡。2．驗電器的主要用途：檢驗物體是否帶電，比較帶電的種類以及所帶電荷量的多少等。3．驗電器主要功能是檢驗導體是否帶電，一般情況下,驗電器不能測量帶電導體的電量多少，更不能測量電勢差；而靜電計的功能主要是測量電勢差，當然也可以用作驗電器，來檢驗接觸導體是否帶電。知識點二電荷守恒定律電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分；在轉移過程中，電荷的總量保持不變．這個結論叫作電荷守恒定律．知識點三元電荷1．電荷量：電荷的多少叫作電荷量，在國際單位制中它的單位是庫侖，簡稱庫．用符號C表示．2．元電荷：質子、電子所帶的電荷量是科學實驗發(fā)現(xiàn)的最小電荷量，這個最小的電荷量叫作元電荷．3．元電荷的值：e＝1.6×10－19C．4．比荷：電子的電荷量與其質量之比，叫作電子的比荷．電子的質量me=9.11×10－31kg，所以電子的比荷為eq\f(e,me)=1.76×1011C/kg．【例1】導體A帶5q的正電荷，另一完全相同的導體B帶－q的負電荷，將兩導體接觸一會兒后再分開，則導體B的帶電荷量為()A．－q B.qC．2q D．4q【例2】絕緣細線上端固定，下端懸掛一個輕質小球a，a的表面鍍有鋁膜，在a的附近有一絕緣金屬球b.開始時，a、b都不帶電，如圖所示，現(xiàn)使b帶電，則()A．b將吸引a，吸引后不放開B．b先吸引a，接觸后又把a排斥開C．a、b之間不發(fā)生相互作用D．b立即把a排斥開【例3】金屬球殼原來帶有電荷，而驗電器原來不帶電，如圖所示?，F(xiàn)將金屬球殼內表面與驗電器的金屬小球相連，驗電器的金屬箔()A．不會張開B．一定會張開C．先張開后閉合D．可能會張開隨堂練習1．有甲、乙、丙三個小球，將它們兩兩靠近，它們都相互吸引，如圖所示．那么，下面的說法正確的是()A．三個小球都帶電B．只有一個小球帶電C．有兩個小球帶同種電荷D．有兩個小球帶異種電荷2．(多選)如圖所示，在真空中，把一個絕緣導體向帶負電的球P慢慢靠近．關于絕緣導體兩端的電荷，下列說法中正確的是()A．兩端的感應電荷越來越多B．兩端的感應電荷是同種電荷C．兩端的感應電荷是異種電荷D．兩端的感應電荷電荷量相等3．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體接觸后，電荷會消失，這種現(xiàn)象叫作電荷的湮滅4．(多選)一帶負電絕緣金屬小球放在潮濕的空氣中，經過一段時間后，發(fā)現(xiàn)該小球上凈電荷幾乎不存在，這說明()A．小球上原有的負電荷逐漸消失了B．在此現(xiàn)象中，電荷不守恒C．小球上負電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將電子導走了D．該現(xiàn)象是由于電子的轉移引起，仍然遵循電荷守恒定律5．帶電微粒所帶的電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．如圖所示，有一帶正電的驗電器，當一金屬球M靠近驗電器的小球N（不接觸）時，驗電器的金箔張角減小，則()A．金屬球一定不帶電B．金屬球可能帶負電C．金屬球可能帶正電D．金屬球一定帶負電7．(多選)關于元電荷的下列說法中正確的是()A．元電荷實質上是指電子和質子本身B．所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍C．元電荷的數(shù)值通常取作e＝1.6×10－19CD．電荷量e的數(shù)值最早是由美國科學家密立根用實驗測得的8．目前普遍認為，質子和中子都是由被稱為u夸克和d夸克的兩類夸克組成．u夸克帶電量為eq\f(2,3)e，d夸克帶電量為－eq\f(1,3)e，質子的帶電量為e，中子不帶電．下列說法正確的是()A．質子是由一個u夸克和一個d夸克組成，中子是由一個u夸克和兩個d夸克組成B．質子是由兩個u夸克和一個d夸克組成，中子是由一個u夸克和兩個d夸克組成C．質子是由一個u夸克和一個d夸克組成，中子是由兩個u夸克和兩個d夸克組成D．質子是由兩個u夸克和一個d夸克組成，中子是由兩個u夸克和兩個d夸克組成9．如圖是伏打起電盤示意圖，其起電方式是()A．摩擦起電 B．感應起電C．接觸起電 D．以上三種方式都不是10．(多選)如圖所示，不帶電的枕形導體的A、B兩端各貼有一對金箔．當枕形導體的A端靠近一帶電導體C時()A．A端金箔張開，B端金箔閉合B．用手觸枕形導體后，A端金箔仍張開，B端金箔閉合C．用手觸枕形導體后，將手和C都移走，兩對金箔均張開D．選項C中兩對金箔帶同種電荷11．如圖所示，左邊是一個原先不帶電的導體，靠近右邊帶正電的金屬球C后，若用絕緣工具沿圖示某條虛線將導體切開，導體分為A、B兩部分，這兩部分所帶電荷量的數(shù)值分別為QA、QB，則下列結論正確的是()A．沿虛線d切開，A帶負電，B帶正電，且QB>QAB．只有沿虛線b切開，才有A帶正電，B帶負電，并QB=QAC．沿虛線a切開，A帶正電，B帶負電，且QB>QAD．沿任意一條虛線切開，都有A帶正電，B帶負電，而QA、QB的值與所切的位置有關12．圖中A、B是兩個不帶電的相同的絕緣金屬球，它們靠近帶正電荷的金球C。在下列情況中，判斷A、B兩球的帶電情況：（1）A、B接觸后分開，再移去C，則A________，B______；（2）A、B接觸，先移去C后，再把A、B分開，則A_______，B_______。（3）A、B接觸，用手指瞬間接觸B后再移去C，則A________，B_______。

第九章靜電場及其應用1電荷【例1】答案：C解析：兩個小球接觸后先進行電荷中和，然后再重新分配電荷量．又因為兩個小球完全一樣，所以遵循平均分配原則，故最后兩小球帶上了相等的電荷量Q＝eq\f(Q1＋Q2,2)＝eq\f(－q＋5q,2)＝2q.【例2】答案：B解析：因b帶電，使a發(fā)生靜電感應，感應結果使靠近b球一端產生異種電荷，異種電荷相互吸引，輕質小球將向b靠攏并與b接觸，當小球a與b接觸后，將對兩球所帶的電荷進行重新分配，結果兩球帶同種電荷將會被排斥開．【例3】答案：B解析：驗電器的金屬小球與空心金屬球殼用導線連接，不論是連在球殼內部或是外面，都使兩者成為一個共同的導體。達到靜電平衡狀態(tài)時，其凈電荷由于靜電斥力作用，盡可能遠離，故驗電器的金屬小球帶電，驗電器的金屬箔會張開，B正確。隨堂練習1、答案：D2、答案：ACD3、答案：B解析：在D選項中，電荷并沒有消失或者湮滅，只是正負電荷數(shù)目相等，表現(xiàn)為中性．4、答案：CD解析：絕緣小球上電荷量減少是由于電子通過潮濕空氣導電轉移到外界，只是小球上電荷量減少，但是這些電子并沒消失，故A、B錯，C對．就小球和整個外界組成的系統(tǒng)而言，其電荷的總量仍保持不變，故D正確．5、答案：A解析：任何帶電體的電荷量都只能是元電荷電荷量的整數(shù)倍，元電荷電荷量為e＝1.6×10－19C．選項A中電荷量是元電荷電荷量的eq\f(3,2)倍，B中電荷量為4倍，C中電荷量為10倍．D中電荷量為250倍．也就是說B、C、D選項中的電荷量數(shù)值均是元電荷的整數(shù)倍．所以只有選項A是不可能的．6、答案：B解析：根驗電器原來帶正電，要使張角減小，則應使驗電器小球N的電子轉移到金屬箔處，根據(jù)電荷間的相互作用，M球可能帶負電；若M球不帶電時，則由于靜電感應，M球左側也會帶上負電，故會產生同樣的效果；故M球可以帶負電，也可以不帶電；故選B。7、答案：BCD解析：元電荷是指電子或質子所帶的電荷量，數(shù)值為e＝1.60×10－19C，故A項錯誤，C項正確；所有帶電體的電荷量都等于元電荷的整數(shù)倍，任何帶電體的電荷量都不是連續(xù)變化的，B項正確；元電荷e的值是由美國科學家密立根測得的，D正確．8、答案：B解析：根據(jù)質子所帶電荷量為e，2×eq\f(2,3)e－eq\f(1,3)e＝e，所以質子是由兩個u夸克和一個d夸克組成；中子不顯電性，eq\f(2,3)e－2×eq\f(1,3)e＝0，所以中子是由一個u夸克和兩個d夸克組成，故選項B正確．9、答案：B解析：導電平板靠近帶電絕緣板并接地時，導體與大地連通，異種電荷互相吸引，絕緣板帶正電，則會吸引大地的電子到導電平板上，從而使導電平板帶上負電荷，故選項B正確．10、答案：BCD解析：根據(jù)靜電感應，帶正電的導體C放在枕形導體附近，在A端出現(xiàn)了負電，B端出現(xiàn)了正電，兩端金箔上帶異種電荷而張開，選項A錯誤．用手觸枕形導體后，B端不是最遠端了，人是導體，人的腳部甚至地球是最遠端，這樣B端不再有電荷，金箔閉合，選項B正確．用手觸枕形導體時，只有A端帶負電，將手和C移走后，不再有靜電感應現(xiàn)象，A端所帶負電荷分布在枕形導體上，A、B端均帶有負電荷，兩對金箔均張開，選項C