【沪科版】高三物理选修3-1精品学案：第1章电荷的相互作用章末分层突破

第1章 电荷的相互作用
章末分层突破
①电子的转移
②创造
③消灭
④形状
⑤大小
⑥k q 1q 2r 2
1.发生了转移．
2．摩擦起电和感应起电都不是创造了电荷，都遵循电荷守恒定律．
3．大小和形状完全相同的物体发生接触起电时，遵循电荷平分的原则．
如图1­1所示，将不带电的导体A 、B 接触后去靠近带正电的带电体C ，由于静
电感应，导体A 、B 两端出现等量异种电荷，这时先把A 、B 分开，然后移去C .则A 、B 两导体分别带上了________、________电荷．
图1­1
【解析】 在带电体C 的正电荷作用下，导体AB 上的电子做定向移动，使得A 端得到电子带负电，B 端失去电子而带正电，若先把A 、B 分开，再移去C ，A 端的电子无法再转移回B 端，使A 导体带上负电，B 导体带上正电．
【答案】 负 正
使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列图中所表示的
验电器上感应电荷的分布情况正确的是( )
【解析】 把带电金属球移近不带电的验电器，若金属球带正电，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电，箔片带正电；若金属球带负电， 则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电，箔片带负电．选项B 正确．
【答案】 B
1.不能用库仑定律直接求出两个电荷间的作用力．
2．库仑力是一种性质力，在与力学的综合问题中，应当在原来重力、弹力、摩擦力的基础上，再分析库仑力．
如图1­2所示的三个点电荷q 1、q 2、q 3，固定在一条直线上，q 2和q 3的距离为
q 1和q 2距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比q 1∶q 2∶q 3为( )
图1­2
A ．(－9)∶4∶(－36)
B ．9∶4∶36
C ．(－3)∶2∶(－6)
D ．3∶2∶6
【解析】 q 1、q 2、q 3三个点电荷中任意两个点电荷对第三个点电荷的合力为零，由此可知q 1、q 3为同种电荷，它们与q 2互为异种电荷．q 1、q 2间距离设为r ，对q 3有kq 1q 3r 2＝kq 2q 3r 2
，所以q 1q 2＝94；对q 1有kq 2q 1r 2＝kq 1q 3r 2，所以q 2q 3＝19
. 考虑q 1、q 2、q 3的电性，其电荷量之比为q 1∶q 2∶q 3＝(－9)∶4∶(－36)或者9∶(－
4)∶(36)，A 对．
【答案】 A
三个点电荷的位置关系是“同性在两边，异性在中间”或记为“两同夹一异”.
三个点电荷中，中间电荷的电荷量最小，两边同性电荷中哪个的电荷量小，中间
异性电荷就距哪个近一些，或可记为“两大夹一小，近小远大”.
1．(多选)如图1­3所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触．把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开( )
图1­3
A．此时A带正电，B带负电
B．此时A带负电，B带正电
C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合
D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合
【解析】将一带正电荷的物体C置于A附近，由于静电感应，此时A带负电，B带正电，则A项错误、B正确；移去C，由于A、B中正负电荷中和，则贴在A、B下部的金属箔闭合，C正确；先把A和B分开，然后移去C，此时A带负电，B带正电，贴在A、B下部的金属箔都张开，则D项错误．
【答案】BC
2．静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是( ) A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引
C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流
D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉
【解析】用塑料梳子梳头发时相互摩擦，塑料梳子会带上电荷吸引纸屑，选项A属于静电现象；带电小球移至不带电金属球附近，由于静电感应，金属小球在靠近带电小球一端会感应出与带电小球异号的电荷，两者相互吸引，选项B属于静电现象；小线圈接近通电线圈过程中，由于电磁感应现象，小线圈中产生感应电流，选项C不属于静电现象；从干燥的地毯上走过，由于摩擦起电，当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流，人有被电击的感觉，选项D属于静电现象．
【答案】 C
3．如图1­4所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置．工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属
极板中间，则( )
图1­4
A ．乒乓球的左侧感应出负电荷
B ．乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上
C ．乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用
D ．用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞
【解析】 两极板间电场由正极板指向负极板，镀铝乒乓球内电子向正极板一侧聚集，故乒乓球的右侧感应出负电荷，选项A 错误；乒乓球受到重力、细线拉力和电场力三个力的作用，选项C 错误；乒乓球与任一金属极板接触后会带上与这一金属极板同种性质的电荷，而相互排斥，不会吸在金属极板上，到达另一侧接触另一金属极板时也会发生同样的现象，所以乒乓球会在两极板间来回碰撞，选项B 错误，D 正确．
【答案】 D
4．把一个电荷Q 分为电量分别为q 和(Q －q )两部分，使两者相隔一定距离，当有最大的斥力时，q 与Q 的关系是( )
A ．q ＝Q 2
B ．q ＝Q 3
C ．q ＝Q 4
D ．q ＝Q 12 【解析】 将电荷Q 分为电量分别为q 和(Q －q )两部分，假如两部分相距一定距离r ，
由库仑定律可得F ＝k q Q －q r 2＝－k r 2⎝ ⎛⎭⎪⎫q －Q 22
＋kQ 24r 2，当q ＝Q 2
时，两者间存在最大斥力，选项A 正确．
【答案】 A
5．如图1­5所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘．两个带有同种电荷的小球A 、B 分别位于竖直墙面和水平地面上，且处于同一竖直平面内．若用图示方向的水平推力F 作用于小球B ，则两球静止于图示位置．如果将小球B 向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，与原来相比( )
图1­5
A．两小球间距离将增大，推力F将增大
B．两小球间距离将增大，推力F将减小
C．两小球间距离将减小，推力F将增大
D．两小球间距离将减小，推力F将减小
【解析】以A球为研究对象，其受力如图所示，小球A受到
小球B对它的斥力F斥和墙壁对它的弹力F N的合力与其重力mg平衡．当将小球B向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，F斥与竖直方向夹角α减小，则由图可判断斥力F斥减小，因此两小球间距离将增大，弹力F N减小；以A、B两球整体为研究对象，由平衡条件知F＝F N，故推力F将减小．故正确答案为B.
【答案】 B。