高中物理人教版選修3-1 1.1 電荷及其守恒定律

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第一章靜電場(chǎng)第一節(jié)電荷及其守恒定律 課標(biāo)解讀1 知道常用的起電方法和各種起電方法的實(shí)質(zhì) 2 知道電荷守恒定律的內(nèi)容 并能運(yùn)用其進(jìn)行簡(jiǎn)單觀察的分析 3 知道元電荷的概念及其數(shù)值 4 知道電荷量的概念 課前自主學(xué)習(xí)一 電荷1 物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu) 原子核由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子構(gòu)成 核外的電子靠質(zhì)子的吸引力維系在原子核的附近 原子核的正電荷的數(shù)量與電子的負(fù)電荷的數(shù)量相等 所以整個(gè)原子對(duì)外界較遠(yuǎn)位置表現(xiàn)為電中性 2 三種起電方式 1 摩擦起電 用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電 絲綢則帶有等量的負(fù)電荷 這是因?yàn)椴ＡО羯系牟糠蛛娮愚D(zhuǎn)移到了絲綢上 用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒帶負(fù)電 毛皮帶等量的正電荷這是因?yàn)槊ど系牟糠蛛娮愚D(zhuǎn)移到橡膠棒上 金屬中離原子核最遠(yuǎn)的電子往往會(huì)脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動(dòng) 這種電子叫自由電子 失去電子的原子便成了帶正電的離子 2 感應(yīng)起電 把電荷移近不帶電的導(dǎo)體 可以使靠近帶電體的一端帶異號(hào)電荷 遠(yuǎn)離的一端帶同號(hào)電荷這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng) 利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過(guò)程叫做感應(yīng)起電 3 接觸起電 不帶電的物體與帶電體接觸 能使不帶電的物體帶上電荷 這種帶電方式稱為接觸起電 兩完全相同的物體接觸 會(huì)將電荷量平分 二 電荷守恒定律 1 電荷守恒定律 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 電荷守恒定律的另一種表述 一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng) 電荷的代數(shù)和保持不變 3 起電過(guò)程的實(shí)質(zhì) 微觀帶電粒子 如電子 在物體之間或物體內(nèi)部轉(zhuǎn)移而不是創(chuàng)造出了電荷 三 電荷量1 電荷量 電荷的多少 其國(guó)際單位是庫(kù)侖 簡(jiǎn)稱庫(kù) 用C表示 2 元電荷 最小的電荷量 即電子或質(zhì)子所帶的電荷量 用e表示 e 1 60 10 19C 最早由美國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)得 3 比荷 帶電體的電荷量與質(zhì)量的比值叫做帶電體的比荷 電子的比荷為 1 76 1011C kg 知識(shí)梳理圖 課堂互動(dòng)探究一 使物體帶電的方式1 兩種電荷自然界中只有兩種電荷 即正電荷和負(fù)電荷 規(guī)定用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷為正電荷 用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶的電荷為負(fù)電荷 2 靜電的產(chǎn)生 1 摩擦起電 當(dāng)兩種不同材料的物體互相摩擦?xí)r 一些束縛得不緊的電子往往從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 于是原來(lái)電中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電 失去電子的物體則帶正電 如毛皮摩擦橡膠棒 橡膠棒帶負(fù)電 絲綢摩擦玻璃棒 玻璃棒帶正電 2 接觸起電 一個(gè)帶電物體去接觸另一個(gè)導(dǎo)體時(shí) 電荷會(huì)轉(zhuǎn)移到那個(gè)導(dǎo)體上 使物體帶電 完全相同的兩個(gè)帶電體接觸 凈電荷平均分配 如甲 乙兩個(gè)完全相同的金屬球分別帶 10C和 6C電量 接觸后均帶 2C的電量 3 感應(yīng)起電 當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí) 由于電荷之間相互吸引或排斥 導(dǎo)體中的自由電子會(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)離的一端帶同種電荷 這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng) 利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過(guò)程稱為感應(yīng)起電 如下圖 帶正電的球C移近導(dǎo)體A時(shí) A B的兩端分別出現(xiàn) 電荷 保持C球不動(dòng) 用絕緣工具將A B分開后 再將C移走 則A帶負(fù)電 B帶正電 如果先將C移開 再把A B分開 A B不會(huì)帶電 3 靜電產(chǎn)生的微觀解釋 1 構(gòu)成物質(zhì)的原子是由原子中心帶正電的原子核和核外電子組成的 一般情況下原子核的正電荷的數(shù)量與電子的負(fù)電荷的數(shù)量一樣多 整個(gè)原子顯中性 2 在多種起電方式中 都會(huì)使原來(lái)中性的物體帶電 但無(wú)論帶正電還是帶負(fù)電 起電的實(shí)質(zhì)都是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移 二 電荷守恒定律 元電荷1 電荷守恒定律大量事實(shí)證明 電荷既不能創(chuàng)生也不會(huì)消滅 只能從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中 電荷的總量保持不變 這個(gè)規(guī)律叫做電荷守恒定律 注意 1 在一定條件下 電荷是可以產(chǎn)生和湮滅的 但電荷的代數(shù)和不變 如一對(duì)正 負(fù)電子相遇湮滅 轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子 一個(gè)中子衰變成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子 這兩種情況帶電粒子總是成對(duì)湮滅和產(chǎn)生 兩種電荷的數(shù)目相等 正負(fù)相反 而光子和中子都是中性 本身不帶電 所以電荷的代數(shù)和不變 因此電荷守恒定律也可敘述為 一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng) 電荷的代數(shù)和總是保持不變的 2 電荷守恒定律是自然界重要的基本規(guī)律之一 2 元電荷 1 電荷量 電荷的多少叫電荷量 常用符號(hào)Q或q表示 在國(guó)際單位制中 電荷量的單位是庫(kù)侖 簡(jiǎn)稱庫(kù) 用符號(hào)C表示 2 元電荷 電子所帶電量是最小的電荷量 人們把這個(gè)最小電荷量叫做元電荷 用e表示 e 1 60217733 10 19C 所有帶電體的電荷量或者等于e 或者是e的整數(shù)倍 3 比荷 帶電粒子的電荷量與其質(zhì)量的比值叫做該粒子的比荷 如電子的比荷 1 76 1011C kg 三 驗(yàn)電器的工作原理及作用1 原理 驗(yàn)電器是根據(jù)同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引的規(guī)律設(shè)計(jì)的 運(yùn)用時(shí) 要區(qū)別并掌握其起電方式是接觸還是感應(yīng) 且要理解起電的本質(zhì) 在驗(yàn)電器的金屬小球和金屬箔間能轉(zhuǎn)移的電荷只能是電子 2 作用 驗(yàn)電器可以用來(lái)判斷物體是否帶電 又可以演示靜電感應(yīng)的現(xiàn)象 典例分析一 對(duì)靜電現(xiàn)象的理解例1 下列說(shuō)法中正確的是 A 不帶電的物體上 即沒有正電荷也沒有負(fù)電荷B 物體所帶的電荷量可以是任意實(shí)數(shù)C 摩擦起電的過(guò)程 是通過(guò)摩擦創(chuàng)造了等量異種電荷的過(guò)程D 帶電現(xiàn)象的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移 呈電中性的物體得電子就一定顯負(fù)電性 失去電子就一定顯正電性 解析 物體不帶電 是由于其內(nèi)部正 負(fù)電荷的量值相等 對(duì)外不顯電性 故A選項(xiàng)錯(cuò)誤 自然界中的電荷量不是任意無(wú)限可分的 其最小單位為元電荷所帶電荷量 即e 1 6 10 19C 故B選項(xiàng)錯(cuò)誤 摩擦起電的過(guò)程是電子轉(zhuǎn)移的過(guò)程 呈電中性的物體得到電子顯示負(fù)電性 失去電子的物體顯示正電性 此過(guò)程中并不會(huì)創(chuàng)造電荷 電荷的總量是保持不變的 故C選項(xiàng)錯(cuò)誤 D選項(xiàng)正確 答案 D 名師點(diǎn)撥 本題主要考查物體帶電的實(shí)質(zhì) 得到電子的帶負(fù)電 失去電子的帶正電 帶電荷量只能是元電荷電荷量的整數(shù)倍 各種帶電方式并沒有創(chuàng)造電荷 鞏固練習(xí) 1 下列關(guān)于帶電現(xiàn)象的說(shuō)法中正確的是 A 玻璃棒無(wú)論與什么物質(zhì)摩擦都帶正電 橡膠棒無(wú)論與什么物質(zhì)摩擦都帶負(fù)電B 相互摩擦的兩個(gè)物體一定能起電C 帶電現(xiàn)象的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移 物體得到電子 就一定顯負(fù)電性 失去電子就顯正電性D 物體通常呈現(xiàn)電中性 是因?yàn)槲矬w的正 負(fù)電荷一樣多 解析 玻璃棒與絲綢摩擦后會(huì)失去電子因而帶正電 但玻璃棒與其他物體摩擦后不一定總是失去電子 因而不能確定其電性 同理也無(wú)法確定橡膠棒的電性 故A選項(xiàng)錯(cuò)誤 并不是任意兩個(gè)物體間摩擦?xí)r都能起電 故B選項(xiàng)錯(cuò)誤 物體如果原帶電 得到電子后可能帶正電 也可能帶負(fù)電 也可能不帶電 故C選項(xiàng)錯(cuò)誤 不帶電的物體內(nèi)正 負(fù)電荷相等 所以顯電中性 故D選項(xiàng)正確 答案 D 二 對(duì)感應(yīng)起電的理解例2 如圖所示 A B為相互接觸的用絕緣支柱支持的金屬導(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移去 然后重新讓A B接觸 A上的金屬箔片張開 而B上的金屬箔片閉合 解析 雖然A B起初都不帶電 但帶正電的導(dǎo)體C對(duì)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(dòng) 使得A端積累了負(fù)電荷 B端積累了正電荷 其下部貼有的金屬箔片因?yàn)榻佑|帶電 也分別帶上了與A B同種的電荷 由于同種電荷間的斥力 所以金屬箔片都張開 A選項(xiàng)正確 C只有一直在A B附近 先把A B分開 A B上的電荷因受C的作用力不可能中和 因?yàn)锳 B已經(jīng)絕緣 所帶電荷量也不能變 金屬箔片仍張開 B選項(xiàng)正確 但如果先移走C A B上的感應(yīng)電荷會(huì)馬上在其相互之間的庫(kù)侖力作用下吸引中和 不再帶電 所以箔片都不會(huì)張開 C選項(xiàng)錯(cuò)誤 先把A B分開 再移走C A B仍然帶電 但重新讓A B接觸后 A B上的感應(yīng)電荷完全中和 箔片都不會(huì)張開 D選項(xiàng)錯(cuò)誤 答案 AB 名師點(diǎn)撥 本題考查靜電感應(yīng)知識(shí) 解答時(shí)明確靜電感應(yīng)不是產(chǎn)生了電荷 而是電荷的轉(zhuǎn)移 電荷重新分布后在靜電感應(yīng)存在的情況下 把原來(lái)的中性導(dǎo)體分開 分開后會(huì)使導(dǎo)體帶等量的異種電荷 鞏固練習(xí) 2 使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器 驗(yàn)電器的箔片張開 下圖中表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況正確的是 解析 帶負(fù)電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器時(shí) 在驗(yàn)電器的頂部帶上正電 金屬箔片帶負(fù)電 B選項(xiàng)正確 答案 B 三 對(duì)電荷守恒定律的理解和應(yīng)用例3 有兩個(gè)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 在接觸過(guò)程中 電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少 解析 首先弄清電荷接觸后先中和后平分 當(dāng)兩個(gè)小球接觸時(shí) 帶電荷量少的負(fù)電荷先被中和 剩余的正電荷再重新分配 由于兩小球相同 剩余正電荷必均分 即接觸后兩小球帶電荷量 Q A Q B QA QB 2 1 6 10 9C 在接觸過(guò)程中 電子由B球轉(zhuǎn)移到A球 不僅將自身電荷中和且繼續(xù)轉(zhuǎn)移 使B球帶Q B的正電 這樣 共轉(zhuǎn)移的電子電荷量為 Q QB Q B 3 2 10 9C 1 6 10 9C 4 8 10 9C轉(zhuǎn)移的電子數(shù) 3 0 1010 個(gè) 答案 3 0 1010個(gè) 名師點(diǎn)撥 在接觸帶電中 當(dāng)兩個(gè)導(dǎo)體帶不等量異種電荷時(shí) 先中和 然后剩余的電荷重新分配 如果兩導(dǎo)體是相同材料 相同形狀和大小相同的導(dǎo)體 剩余電荷平均分配 而形狀和大小不同的導(dǎo)體電荷不平均分配 此種情況我們中學(xué)階段不進(jìn)行研究 鞏固練習(xí) 3 原來(lái)完全相同的甲 乙 丙三物體都不帶電 今使甲 乙兩物體通過(guò)感應(yīng)帶電后 乙物體再與丙物體接觸 最后 得知甲物體帶正電1 6 10 15C 丙物體帶電8 10 16C 則對(duì)于最后乙 丙兩物體帶電情況 下列說(shuō)法中正確的是 A 乙物體一定帶有負(fù)電荷8 10 16CB 乙物體可能帶有負(fù)電荷2 4 10 15CC 丙物體一定帶有正電荷8 10 16CD 丙物體一定帶有負(fù)電荷8 10 16C 解析 由電荷守恒定律可知甲 乙兩物體帶電后 甲帶正電為1 6 10 15C 則乙物體應(yīng)帶負(fù)電1 6 10 15C 乙與丙接觸后 乙 丙電量重新分布 由于是完全相同的物體 故乙所帶電荷平均分配到乙 丙兩物體上 故乙 丙最后均帶負(fù)電8 10 16C 答案 AD 四 驗(yàn)電器的使用例4 如右圖所示 有一帶正電的驗(yàn)電器 當(dāng)一金屬球A靠近驗(yàn)電器的小球B 不接觸 時(shí) 驗(yàn)電器的金箔張角減小 則 A 金屬球可能不帶電B 金屬球可能帶負(fù)電C 金屬球可能帶正電D 金屬球一定帶負(fù)電 解析 驗(yàn)電器的金箔之所以張開 是因?yàn)樗鼈兌紟в姓姾?而同種電荷相排斥 張開角度的大小決定于兩金箔帶電荷量的多少 如果A球帶負(fù)電 靠近驗(yàn)電器的B球時(shí) 異種電荷相互吸引 使金箔上的正電荷逐漸 上移 從而使兩金箔張角減小 選項(xiàng)B正確 同時(shí)否定選項(xiàng)C 如果A球不帶電 在靠近B球時(shí) 發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象使A球靠近B球的端面出現(xiàn)負(fù)的感應(yīng)電荷 而背向B球的端面出現(xiàn)正的感應(yīng)電荷 A球上的感應(yīng)電荷與驗(yàn)電器上的正電荷發(fā)生相互作用 由于負(fù)電荷離驗(yàn)電器較近而表現(xiàn)為吸引作用 從而使金箔張角減小 選項(xiàng)A正確 同時(shí)否定選項(xiàng)D 答案 AB 名師點(diǎn)撥 驗(yàn)電器可以判斷物體是否帶電 帶電荷的種類和電荷量的多少 當(dāng)帶電體靠近驗(yàn)電器導(dǎo)體棒上端或接觸導(dǎo)體棒上端時(shí) 驗(yàn)電器的金屬箔都會(huì)張開 但要注意區(qū)分帶電體靠近驗(yàn)電器金屬球和接觸金屬球 驗(yàn)電器所帶電荷的不同 利用驗(yàn)電器除了能檢驗(yàn)電荷 還能演示靜電感應(yīng)現(xiàn)象 鞏固練習(xí) 4 如下圖所示 用起電機(jī)使金屬球A帶上正電 靠近驗(yàn)電器B 則 A 驗(yàn)電器金箔不張開 因?yàn)榍駻沒有和B接觸B 驗(yàn)電器金箔張開 因?yàn)檎麄€(gè)驗(yàn)電器都帶上了正電C 驗(yàn)電器金箔張開 因?yàn)檎麄€(gè)驗(yàn)電器都帶上了負(fù)電D 驗(yàn)電器金箔張開 因?yàn)轵?yàn)電器下部箔片都帶上了正電解析 當(dāng)帶正電的球A靠近驗(yàn)電器B時(shí) 由于A球?qū)的感應(yīng)使驗(yàn)電器金屬球的電荷重新分布 箔片帶上了正電 從而金箔張開 故D選項(xiàng)正確 答案 D 課后鞏固提升鞏固基礎(chǔ)1 關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電 以下說(shuō)法正確的是 A 摩擦起電是因?yàn)殡姾傻霓D(zhuǎn)移 感應(yīng)起電是因?yàn)楫a(chǎn)生電荷B 摩擦起電是因?yàn)楫a(chǎn)生電荷 感應(yīng)起電是因?yàn)殡姾傻霓D(zhuǎn)移C 不論是摩擦起電還是感應(yīng)起電 都是因?yàn)殡姾傻霓D(zhuǎn)移D 以上說(shuō)法均不正確 解析 摩擦起電和感應(yīng)起電 以及接觸起電 三種帶電方式的實(shí)質(zhì)都是電荷的轉(zhuǎn)移 故C選項(xiàng)正確 答案 C 2 有一個(gè)質(zhì)量很小的小球A 用絕緣細(xì)線懸掛著 當(dāng)用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒B靠近它時(shí) 看到它們互相吸引 接觸后又互相排斥 則下列說(shuō)法正確的是 A 接觸前 A B一定帶異種電荷B 接觸前 A B可能帶異種電荷C 接觸前 A球一定不帶任何凈電荷D 接觸后 A球一定帶負(fù)電荷 解析 由于電介質(zhì)極化 任何帶電體都可吸引輕小物體 而不能認(rèn)為只有異種電荷才存在吸引力 所以A可以不帶電 也可以帶正電 接觸后 由于A B所帶電量多少關(guān)系不定 所以可能帶負(fù)電 也可能帶正電 答案 B 3 下列說(shuō)法正確的是 A 當(dāng)一種電荷出現(xiàn)時(shí) 必然有等量的異種電荷出現(xiàn) 當(dāng)一種電荷消失時(shí) 必然有等量的異種電荷消失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e 1 60 10 19CD 電荷量e的數(shù)值最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的 解析 實(shí)驗(yàn)得出 所有帶電體的電荷量或者等于e 或者是e的整數(shù)倍 這就是說(shuō) 電荷量是不能連續(xù)變化的物理量 電荷量e的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)得的 由電荷守恒定律可知 電荷的總量保持不變 故A選項(xiàng)正確 答案 ABCD 4 關(guān)于摩擦起電現(xiàn)象 下列說(shuō)法中正確的是 A 摩擦起電現(xiàn)象使本沒有電子和質(zhì)子的物體中產(chǎn)生了電子和質(zhì)子B 兩種不同材料的絕緣體互相摩擦后 同時(shí)帶上等量異種電荷C 摩擦起電 可能是摩擦中導(dǎo)致質(zhì)子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到了另一個(gè)物體而形成的D 絲綢摩擦玻璃棒時(shí) 電子從玻璃棒上轉(zhuǎn)移到絲綢上 玻璃棒因質(zhì)子數(shù)多于電子數(shù)而顯示帶正電 解析 摩擦起電實(shí)質(zhì)是由于兩個(gè)物體的原子核對(duì)核外電子的約束能力不相同 因而電子可以在物體間轉(zhuǎn)移 若一個(gè)物體失去電子 其質(zhì)子數(shù)比電子數(shù)多 我們說(shuō)它帶正電 若一個(gè)物體得到電子 其質(zhì)子數(shù)比電子數(shù)少 我們說(shuō)它帶負(fù)電 使物體帶電并不是創(chuàng)造出電荷 答案 BD 5 毛皮與橡膠棒摩擦后 毛皮帶正電 這是因?yàn)?A 毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上B 毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到橡膠棒上C 橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到毛皮上D 橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上解析 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 毛皮和橡膠棒摩擦后毛皮帶正電 是毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上 從而毛皮帶正電 故A選項(xiàng)正確 答案 A 6 關(guān)于元電荷下列說(shuō)法中正確的是 A 元電荷實(shí)質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身B 一個(gè)帶電體的電荷量為105 6倍的元電荷C 元電荷是最小的帶電單位D 元電荷沒有正負(fù)之分解析 元電荷是指的最小的電荷量 數(shù)值為e 1 6 10 19C 元電荷不是帶電體 沒有電性之分 故C D選項(xiàng)正確 答案 CD 提升能力7 將帶電棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球 兩個(gè)導(dǎo)體球開始時(shí)互相接觸且對(duì)地絕緣 如右圖所示 下列幾種方法中能使兩球都帶電的是 A 先把兩球分開 再移走棒B 先移走棒 再把兩球分開C 先將棒接觸一下其中一球 再把兩球分開D 棒帶的電荷量如果不變 不能使兩導(dǎo)體球帶電解析 帶電棒移近兩導(dǎo)體時(shí) 使兩個(gè)導(dǎo)體的電荷重新分布 甲 乙左右兩端出現(xiàn)等量異種電荷 在棒的作用下 將兩球分開 再移走棒 甲 乙兩球就帶上等量異種電荷 故A選項(xiàng)正確 將棒與其中一球接觸后 三物體均帶電 再把兩球分開 兩球帶有同種電荷 故C選項(xiàng)正確 答案 AC 8 A和B是兩個(gè)大小相同的帶電介質(zhì)小球 用等長(zhǎng)絕緣細(xì)線將它們懸掛在水平桿上 在兩球連線的延長(zhǎng)線上A球左側(cè)放一個(gè)帶正電荷的固定小球C時(shí) 如下圖所示 A B兩球的懸線都保持豎直方向 則下列說(shuō)法中正確的是 A A B兩球均帶正電B A B兩球均帶負(fù)電C A帶正電 B帶負(fù)電D A帶負(fù)電 B帶正電 解析 若兩球均帶正電 則A球能在豎直方向平衡 而B球受到C與A的排斥力 將偏離豎直方向 不可能在豎直方向平衡 若兩球均帶負(fù)電 A球受到C球的引力和B球的斥力 將偏離豎直方向 即A球不可能在豎直方向平衡 若二者均在豎直位置平衡 則A B應(yīng)帶異種電荷 且A帶負(fù)電 B帶正電 所以D選項(xiàng)正確 答案 D 9 a b c d為四個(gè)帶電小球 兩球之間的作用分別為a吸引d b排斥c c排斥a d吸引b則 A 僅有兩個(gè)小球帶同種電荷B 僅有三個(gè)小球帶同種電荷C c d小球帶同種電荷D c d小球帶異種電荷解析 應(yīng)用兩種電荷相互作用的規(guī)律 可知b c a帶同種電荷 a d帶異種電荷 故B D選項(xiàng)正確 答案 BD 10 絕緣細(xì)線上端固定 下端掛一輕質(zhì)小球a a的表面鍍有鋁膜 在a的近旁有一絕緣金屬球b 開始時(shí)a b都不帶電 如下圖所示 現(xiàn)使b球帶電 則 A b將吸引a 吸住后不放開B b先吸引a 接觸后又把a(bǔ)排斥開C a b之間不發(fā)生相互作用D b立即把a(bǔ)排斥開 解析 b球帶電后 使a產(chǎn)生靜電感應(yīng) 感應(yīng)的結(jié)果是a靠近b的一側(cè)出現(xiàn)與b異種的感應(yīng)電荷 遠(yuǎn)離b的一側(cè)出現(xiàn)與b同種的感應(yīng)電荷 雖然a上的感應(yīng)電荷等量異號(hào) 但因?yàn)楫惙N電荷離b更近 所以b對(duì)a的電場(chǎng)力為引力 當(dāng)b吸引a使兩者接觸后 由于接觸帶電 b a又帶上同種電荷 有斥力作用 因而又把a(bǔ)排斥開 所以B項(xiàng)正確 答案 B 11 有三個(gè)完全相同的絕緣金屬小球 A端帶電荷量為Q B C不帶電 要使B球帶有的電荷量 應(yīng)該怎樣辦 答案 見解析 解析 由于兩個(gè)完全相同的金屬球接觸時(shí) 剩余電荷量平均分配 因此可以用以下四種方法 1 A與C接觸后分開 再讓B與C接觸后分開 然后A與B接觸后分開 B所帶電荷量為 2 A與C接觸后分開 再讓A與B接觸后分開 然后B與C接觸后分開 3 A與B接觸后分開 再B與C接觸后分開 然后A與B接觸后分開 4 A與B接觸后分開 再A與C接觸后分開 然后B與C接觸后分開 12 完全相同的兩個(gè)金屬小球A B帶有相等的電荷量 相隔一定距離 今讓第三個(gè)相同的不帶電金屬小球C先后與A B接觸后移開 求 1 若A B兩球帶有同種電荷 求則最后的電荷量之比 2 若A B兩球帶異種電荷 則最后電荷量之比 解析 1 若A B帶同種電荷設(shè)電荷量為Q 第三個(gè)小球C與A接觸后 平分A的電荷量 A剩余電荷量為球與B接觸后 總電荷量為 二者平分 B帶電荷量為則A B電荷量之比為 2 若A B帶異種電荷 設(shè)A為 Q B為 Q C球與A接觸后帶電荷量為球與B接觸先中和最后剩余電荷量為兩者平分 B球電荷量為則A B最后電荷量之比為 答案 1 2 3 2 2 1 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全