第1节 电荷及其守恒定律知识点及典型例题
电荷及其守恒定律练习题及答案解析
第1节电荷及其守恒定律1.以下对物体带电现象的表达正确的选项是A.经过摩擦使某物体带负电,那么该物体在摩擦过程中产生了额外的电子B.某物体带电荷量有可能为3.3×10–19 CC.物体所带电荷量是元电荷的整数倍D.电荷相互中和是电荷完全消失的现象2.〔2018·XX市宝坻区高一联考〕把一个带正电的金属球人跟不带电的同样的金属球B 相碰。
两球都带等量的正电荷,这是因为A.A球的正电荷移到B球上B.B球的正电荷移到A球上C.A球的负电荷移到B球上D.B球的负电荷移到A球上3.带电微粒所带的电荷量不可能是以下值中的A.3.2×10–19 C B.–6.4×10–19 CC.–1.6×10–18 C D.4.0×10–19 C4.〔2018·XX省XX市高考预测卷〕某同学在研究电容式充放电实验时。
充满电荷量的平行板电容器竖直放置,同时将一个包裹有铝箔纸的乒乓球放入其中,发现乒乓小球能够在电场的作用下运动起来,你觉得小球的运动状态应该是A.被吸到一侧的极板上不动B.处于中间位置不动C.一直在两极板间来回撞击D.沿绳子方向弹回5.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体一定带正电6.〔2018·XX教育绿色评价联盟高考适应性试卷〕如下图,是某验电器的构造图。
以下相关说法正确的选项是A.金属箔X开过程,电势能一定减少B.金属箔X开过程,电场力一定做负功C.两金属箔X开,说明金属盘带正电D.两片金属箔X开时,可能带异种电荷7.如下图,两个互相接触的导体A和B不带电,现将带正电的导体C靠近A端放置,然后移开A、B,三者均有绝缘支架。
那么A、B的带电情况为A.A带正电,B带负电B.A带负电,B带正电C.A、B都带正电D.A、B都带负电8.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a的外表镀有铝膜,在a的近旁有一金属球b。
电荷守恒 库仑定律知识点及习题
电荷及其守恒定律 库仑定律一.电荷基本概念1.自然界中存在两种电荷,即 正 电荷和 负 电荷.2.物体的带电方式:(1)摩擦起电:两个不同的物体相互摩擦,失去电子的带 正 电,获得电子的带 负 电.(2)感应起电:导体接近(不接触)带电体,使导体靠近带电体一端带上与带电体相 反 的电荷,而另一端带上与带电体相 同 的电荷.3.电荷守恒定律:电荷既不能 创生 ,也不会 消灭 ,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移的过程中,电荷量的总量保持不变.4.电子和质子带有等量的异种电荷,电荷量e =191060.1-⨯C .实验指出,所有带电体的电荷量都是电荷量e 的 整数倍 .所以,电荷量e 称为 元电荷 .电荷量e 的数值最早是由美国物理学家 密立根 测得的。
二.起电的三种方式1.摩擦起电 :用摩擦的方法使两个不同的物体带电的现象。
实质:电荷的转移 毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,这是因为( A )A .毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了B .毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了C .橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了D .橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了2. 接触带电( 实质:电荷的转移)电中和现象及电荷均分原理:(1)电中和现象(带等量异种电荷的两个物体接触时,彼此恢复成不带电的状态叫电中和)(2)电荷均分原理(电荷在两个相同金属球之间均匀分配)两个完全相同的金属球,一个带+6×10-8C 的电量,另一个带-2×10-8C 的电量。
把两球接触后再分开,两球分别带电多少?(2×10-8C )3. 感应起电(1)静电感应(当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷, 这种现象叫做静电感应)(2)感应起电的实质和规律(实质:电荷的转移。
(完整版)电荷及其守恒定律(讲解及习题)含答案
第1章静电场第01节 电荷及其守恒定律[知能准备]1.自然界中存在两种电荷,即 电荷和 电荷.2.物体的带电方式有三种:(1)摩擦起电:两个不同的物体相互摩擦,失去电子的带 电,获得电子的带 电.(2)感应起电:导体接近(不接触)带电体,使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷,而另一端带上与带电体相 的电荷.(3)接触起电:不带电物体接触另一个带电物体,使带电体上的 转移到不带电的物体上.完全相同的两只带电金属小球接触时,电荷量分配规律:两球带异种电荷的先中和后平均分配;原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上.3.电荷守恒定律:电荷既不能 ,也不能 ,只能从一个物体转移到另一个物体;或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量 .4.元电荷(基本电荷):电子和质子所带等量的异种电荷,电荷量e =1.60×10-19C.实验指出,所有带电体的电荷量或者等于电荷量e ,或者是电荷量e 的整数倍.因此,电荷量e 称为元电荷.电荷量e 的数值最早由美国科学家 用实验测得的.5.比荷:带电粒子的电荷量和质量的比值.电子的比荷为.m qkg C m e e/1076.111⨯=[同步导学]1.物体带电的过程叫做起电,任何起电方式都是电荷的转移,而不是创造电荷.2.在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变.例1 关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是( )A .物体所带的电荷量可以为任意实数B .物体所带的电荷量只能是某些特定值C .物体带电+1.60×10-9C ,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子D .物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C解析:物体带电的原因是电子的得、失而引起的,物体带电荷量一定为e 的整数倍,故A 错,B 、C 、D 正确.如图1—1—1所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球都带电的是 ( )A .先把两球分开,再移走棒B .先移走棒,再把两球分开C .先将棒接触一下其中的一个球,再把两球分开D .棒的带电荷量不变,两导体球不能带电解析:带电棒移近导体球但不与导体球接触,从而使导体球上的电荷重新分布,甲球左侧感应出正电荷,乙球右侧感应出负电荷,此时分开甲、乙球,则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷,故A 正确;如果先移走带电棒,则甲、乙两球上的电荷又恢复原状,则两球分开后不显电性,故B 错;如果先将棒接触一下其中的一球,则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷,故C 正确.可以采用感应起电的方法使两导体球带电,而使棒的带电荷量保持不变,故D 错误.3.“中性”和“中和”的区别图1—1—1“中性”和“中和”反映的是两个完全不同的概念.“中性”是指原子或物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等,对外不显示电性,表现不带电的状态.可见,任何不带电的物体,实际上其中都有等量的异种电荷.“中和”是两个带等量(或不等量)的异种电荷的带电体相接触时,由于正、负电荷间的吸引作用,电荷发生转移、抵消(或部分抵消),最后都达到中性(或单一的正、负电性)状态的一个过程.[同步检测]1、一切静电现象都是由于物体上的 引起的,人在地毯上行走时会带上电,梳头时会带上电,脱外衣时也会带上电等等,这些几乎都是由 引起的.2.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为 ( )A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体可能不是带电体3.如图1—1—2所示,在带电+Q 的带电体附近有两个相互接触的金属导体A 和B ,均放在绝缘支座上.若先将+Q 移走,再把A 、B 分开,则A 电,B 电;若先将A 、B 分开,再移走+Q ,则A 电,B 电.4.同种电荷相互排斥,在斥力作用下,同种电荷有尽量 的趋势,异种电荷相互吸引,而且在引力作用下有尽量 的趋势.5.一个带正电的验电器如图1—1—3所示,当一个金属球A 靠近验电器上的金属球B 时,验电器中金属箔片的张角减小,则( )A .金属球A 可能不带电B .金属球A 一定带正电C .金属球A 可能带负电D .金属球A 一定带负电6.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时,发现它的金属箔片的张角减小,由此可判断( )A .验电器所带电荷量部分被中和B .验电器所带电荷量部分跑掉了C .验电器一定带正电D .验电器一定带负电7.以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体,而感应起电的物体必定是导体D.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移8.现有一个带负电的电荷A ,和一个能拆分的导体B ,没有其他的导体可供利用,你如何能使导体B 带上正电?9.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的A. 2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C10.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有2.0×10-5C 的正电荷,小球B 、C 不带电.现在让小球C 先与球A 接触后取走,再让小球B 与球A 接触后分开,最后让小球B 与小球C 接触后分开,最终三球的带电荷量分别为q A = ,q B =图1—1—2 图1—1—3,q C =.[综合评价]1.对于摩擦起电现象,下列说法中正确的是A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷2.如图1—1—4所示,当将带正电的球C 移近不带电的枕形绝缘金属导体AB 时,枕形导体上的电荷移动情况是A.枕形金属导体上的正电荷向B 端移动,负电荷不移动B.枕形金属导体中的带负电的电子向A 端移动,正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动 图1—1—43.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电现象说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.摩擦起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了4.如图1—1—5所示,用带正电的绝缘棒A 去靠近原来不带电的验电器B ,B 的金属箔片张开,这时金属箔片带 电;若在带电棒离开前,用手摸一下验电器的小球后离开,然后移开A ,这时B 的金属箔片也能张开,它带 电. 图1—1—55.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a ,a 的表面镀有铝膜.在a 的近旁有一底座绝缘金属球b ,开始时a 、b 都不带电,如图1—1—6所示,现使b 带电,则: A. ab 之间不发生相互作用 B. b 将吸引a ,吸在一起不放开C. b 立即把a 排斥开D. b 先吸引a ,接触后又把a 排斥开 图1—1—66.5个元电荷的电荷量是 C ,16C 电荷量等于 个元电荷的电荷量.7.有两个完全相同的带电绝缘金属球A 、B ,分别带有电荷量Q =6.4×C,Q =–A 910-B 3.2×C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移多少库仑?此后,910-小球A 、B 各带电多少库仑?8.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有3×10-3C 的正电荷,小球B 带有-2×10-3C 的负电荷,小球C 不带电.先将小球C 与小球A 接触后分开,再将小球B 与小球C 接触然后分开,试求这时三球的带电荷量分别为多少?第一章静电场第一节电荷及其守恒定律[知能准备]答案:1. 正负 2.(1)正负(2)异同(3)一部分电荷 3. 创造消失保持不变[同步检测]答案:1.带电摩擦 2.AD 3.不带不带负正 4 .远离靠近 5.AC 6.C 7.D 8.电荷A靠近导体B时,把B先拆分开后把电荷A移走,导体B靠近电荷A的一端带正电9.A 10. 5×10-6C 7.5×10-6C 7.5×10-6C[综合评价]答案:1.BC 2.B 3.B 4.正负 5.D 6. 8×10-19C 10207.(1) 4. 8×10-9C (2) 1.6×10-9C1.6×10-9C 8. 1.5×10-3C –2.5×10-4C –2.5×10-4C。
1.1电荷及其守恒定律上课用
电子的比荷: e 1.76 1011C / k g me
1、把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分
开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A、B
两球原来的带电情况可能是 (
)
A.带有等量异种电荷 B.带有等量同种电荷
√C.带有不等量异种电荷 √√D.一个带电,另一个不带电
感应起电.
验电器感应起电的解释
电荷在验电器的 不同部分间转移, 使金属小球和箔 片都带上了等量 异号电荷,使箔 片张开 。
一、电荷
3、接触带电 两个完全相同的小球接触后分开:
接触后 再分开
1Q 1Q
22
+Q -3Q
接触后 再分开
-Q -Q
实质:电子从一个物体转移到另一个物体
二、电荷守恒定律
表示 ,它的值为:
e 1.602 177 331019C
在计算中常取值:
e 1.601019 C
元电荷的数值最早是由美国物理学家 密立根(likan,1868-1953)测得的。
三、元电荷
3、比荷
电子的电荷量与电子的质量之比,叫作电 子的比荷,这是一个重要的物理量。
电子的电荷量: e 1.602 177 331019C
第一章 静电场 1.1 电荷及 其守恒定律
一、电荷
自然界中有两种电荷
(1)正电荷: +
丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
(2)负电荷: _
毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
一、电荷
1、摩擦起电
原子结构
离原子核较远的电子受到的束缚力较 小,容易受到外界的作用而脱离原子。 当两个物体摩擦时,一些束缚的不紧 的电子往往从一个物体转移到另一个 物体,于是,原来电中性的物体由于 得到电子而带负电,失去电子的物体 带正电。这就是摩擦起电。
库仑定律知识点及经典例题
库仑定律知识点及经典例题1.电荷、电荷守恒⑴自然界中只存在两种电荷:正电荷、负电荷.使物体带电的方法有摩擦起电、接触起电、感应起电.⑵静电感应:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间的相互吸引或排斥,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷.⑶电荷守恒:电荷即不会创生,也不会消失,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷总量保持不变.(一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变)⑷元电荷:指一个电子或质子所带的电荷量,用e表示.e=1.6×10-19C2.库仑定律⑴真空中两个点电荷之间相互作用的电场力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.即:221rq kq F =其中k 为静电力常量, k =9.0×10 9N m 2/c 2⑵成立条件①真空中(空气中也近似成立),②点电荷,即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计.(对带电均匀的球, r 为球心间的距离).3.电场强度⑴电场:带电体的周围存在着的一种特殊物质,它的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫电场力.电荷间的相互作用就是通过电场发生作用的.电场还具有能的性质.⑵电场强度E :反映电场强弱和方向的物理量,是矢量.①定义:放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q的比值,叫该点的电场强度.即:FE q=单位:V/m,N/C②场强的方向:规定正电荷在电场中某点的受力方向为该点的场强方向.(说明:电场中某点的场强与放入场中的试探电荷无关,而是由该点的位置和场源电何来决定.)⑶点电荷的电场强度:E =2Qkr ,其中Q 为场源电荷,E 为场中距Q 为r 的某点处的场强大小.对于求均匀带电的球体或球壳外某点的场强时,r 为该点到球心的距离.⑷电场强度的叠加:当存在多个场源电荷时,电场中某点的场强为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和.⑸电场线:为形象描述电场而引入的假想曲线.①电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷.②电场线不相交,也不相切,更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹. ③同一幅图中,场强大的地方电场线较密,场强小的地方电场线较疏.⑹匀强电场:电场中各点场强大小处处相等,方向相同,匀强电场的电场线是一些平行的等间距的平行线【例题1】半径为r 的两个相同金属球,两球心相距为L (L =3r),它们所带电荷量的绝对值均为q ,则它们之间相互作用的静电力FA .带同种电荷时,F <22L q kB .带异种电荷时,F >22L q kC .不论带何种电荷,F =22Lq k D .以上各项均不正确【题干】两个相同金属球 【答案】AB【解析】应用库仑定律解题时,首先要明确其条件和各物理量之间的关系.当两带电金属球靠得较近时,由于同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引,两球所带电荷的“中心”偏离球心,在计算其静电力F 时,就不能用两 球心间的距离L 来计算.若两球带同种电荷,两球带电“中心”之间的距离大于L ,如图1—2—1(a )所示,图1—2—1则F < 22Lq k ,故A 选项是对的,同理B 选项也是正确的.【例题2】如图1—2—2所示,三个完全相同的金属球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上.a 和c 带正电,b 带负电,a 所带电荷量的大小比b 的小.已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中有向线段中的一条来表示,它应是A .F 1B .F 2C .F 3D .F 4图1—2—2【题干】三个完全相同的金属球 【答案】B【解析】根据“同电相斥、异电相吸”的规律,确定电荷c 受到a 和b 的库仑力方向,考虑a 的带电荷量大于b 的带电荷量,因为F b 大于F a ,F b 与F a 的合力只能是F 2,故选项B 正确.【例题3】两个大小相同的小球带有同种电荷(可看作点电荷),质量分别为m 1和m 2,带电荷量分别是q 1和q 2,用绝缘线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与铅垂线方向成夹角θ1和θ2,且两球同处一水平线上,如图1—2—3所示,若θ1=θ2,则下述结论正确的是A.q1一定等于q 2B.一定满足q 1/ m 1=q 2/ m 2C.m 1一定等于m 2D.必须同时满足q 1=q 2, m 1= m 2图1—2—3 【题干】两个大小相同的小球带有同种电荷 【答案】C【解析】两小球处于静止状态,故可用平衡条件去分析.小球m 1受到F 1、F 、m 1g 三个力作用,建立水平和竖直方向建立直角坐标系如图1—2—4所示,此时只需分解F 1.由平衡条件得:0sin 11221=-θF rq q k0cos 111=-g m F θ所以 .21211gr m q kq tg =θ 同理,对m 2分析得:.22212grm q kq tg =θ 图1—2—4 因为21θθ=,所以21θθtg tg =,所以21m m =. 可见,只要m 1= m 2,不管q 1、q 2如何,1θ都等于2θ.所以,正确答案是C.【例题4】有三个完全相同的金属球A 、B 、C ,A 带电量7Q ,B 带电量-Q ,C 不带电.将A 、B 固定,且A 、B 间距离远大于其半径.然后让C 反复与A 、B 接触,最后移走C 球.试问A 、B 间的相互作用力变为原来的多少倍? 导析 本题涉及中和、接触起电等现象及电荷守恒定律、库仑定律等知识,在审题时,能从“C 反复与A 、B 接触”这句话中挖掘出最终三球带电量相同这一隐含条件是至关重要的. 解答 C 球反复与A 、B 接触,最后三个球带相同的电量,其电量7()'23+-==Q Q Q Q .设A 、B 球间距离为r ,其原先的相互作用力大小 21222277===q q Q Q Q F k k k r r r .A 、B 球碰后的相互作用力大小 212222''22'4===q q Q Q Q F k k k r r r, 4'7=F F .故A 、B 间的相互作用力变为原来的47倍. 3、将带电体视作点电荷的条件【例题5】两个半径为r 的金属球如图所示放置。
1.1电荷及其守恒定律
自由电子:
金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核 的束缚在金属中自由活动,这种电子叫自由电子。 (金属导电的根本原因是自由电子的移动。)
静电感应:
当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互 吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离 带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷, 远离带电体的一端带同号电荷。这种现象叫静电 感应。(静电感应实现了电荷的分开是电荷在物 体内的转移。)
油罐车的尾部有一条铁链
第一章 静电场
1.1 电荷及其守恒定律
电荷>>起电
1、什么叫起电? 使不带电的物体带电的过程。
二、使物体起电的方法:
一般物体不带电,是否其内部没有电荷? 试从物质微观结构的角度解释橡胶棒带负 电的实质?
一、电荷
1、原子结构 质子(带正电) 原子核 原子 中子(不带电) 核外电子(带负电) 原子核的正电荷数量与电子的负电荷数 量一样多,所以整个原子对外界不显电性。
√
√
A.导体B带负电; B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电 荷,并且电荷量大小相等; C.若A不动,将B沿图中虚线分开,则左边 的电荷量小于右边的电荷量; D.若A、B接触一下,A、B金属体所带总 电荷量保持不变.
2、图7中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属 球,它们靠近带正电荷的金球C.在下列情况 中,判断A、B两球的带电情况: (1)A、B接触后分开,再移去C, 正电 负电 则A________ ,B______ ; (2)A、B接触,先移去C后,再把AB分开, 不带电 不带电 则A_______ ,B_______ . (3)A、B接触,用手指瞬间接触B后再移去C , 负电 负电 则A________, B_______;
二、电荷守恒定律
第1节 电荷及其守恒定律
接触后 再分开
+Q -3Q 接触后 再分开
1Q 1Q
22
-Q -Q
与地面绝缘的甲球带 负电,若将甲球接地 则甲球带什么电?
地球
甲 不带电
接 地
与地面绝缘的甲球带正 电,若人用手触摸一下 甲球,甲球带什么电?
地球
×
×
甲
×
×
不带电
第1节:电荷及电荷守恒定律
甲
(1)甲不带电
挑战题:与地面绝缘的甲球带正电,
(1)则接地后甲球电情况如何?
(2)若再用带负电的橡胶棒靠近甲,则甲带电情况如何?
(3)若再先移走橡胶棒, 甲 甲带什么电?
超级挑战:如何能在撤走 橡胶棒后能让甲球带电?
先断开接地再撤走橡胶棒
(1)甲不带电 (2)甲带正电 (3)甲不带电
终极挑战:如图所示:甲乙两球接触,且甲球接地,一 毛皮摩擦过的橡胶棒靠近甲球。若先把甲球与地面断开, 再移走橡胶棒,甲、乙两球带电情况如何?
甲乙
例3:半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量, 相隔一定的距离,今让第三个半径相同的不带电金属小球
C,先后与A、B接触后移开.(1)若A、B两球带同种电荷, 接触后两球的电荷量大小之比为多大?(2)若A、B两球带
异种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大?
解(1) A、C接触
qA=qC=
1q 2
2.单位: 库仑(符号 C)
密立根(1896-1921)
43一..比元个荷电电:荷物子:体或最的质小电子的量的电与带荷质电量量量e的的=1比绝.6值对x1值0-1就(9qC是/m元)荷电质荷比因 1学9油 奖23滴 。年实诺验贝,尔获物得理
电荷-电荷守恒定律-知识点总结及练习题
电荷电荷守恒定律一、知识框架:1、电荷的基本性质:➢自然界中只有两种电荷:正电荷与负电荷➢电荷间有相互作用力,同种电荷相互______,异种电荷__________。
➢电荷量:物质所带电荷的多少叫电荷量,常用符号Q或q表示,国际单位制中,电荷量的单位是库伦,符号C。
2、物体带电的实质及方式:➢物体由分子(原子)组成,分子由原子组成,原子由原子核和核外电子构成。
原子核带正点,电子带负点。
若物体带有等量的正负电荷,则对外表现为不带电的状态,即呈电中性。
物体带电的实质是____________________。
➢物体带电的三种方式:_____________,_________________和________________.➢物体带电量是不连续的,总是电子电量的整数倍,即Q=ne;e=1.6×10−19C称为_______________3、电荷守恒定律:电荷既不能被创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分。
二、重难点:1、电荷守恒定律2、通过物质的电结构解释摩擦起电的过程三、巩固练习:1、用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为:()A、被摩擦过的玻璃棒和橡胶棒一定带上了电荷B、被摩擦过的玻璃棒和橡胶棒一定带上了同种电荷C、被吸引的轻小物体一定是带电体D、被吸引的轻小物体一定不是带电体2、以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是()A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移C.橡胶棒和毛皮摩擦,橡胶棒带正电D.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移3、带电微粒所带的电荷量的值不可能的是下列的:()A、2.4×10-19CB、-6.4×10-19CC、-1.6×10-19CD、4×10-17C4.关于元电荷的理解,下列说法正确的是()A.元电荷就是电子B.元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量C.元电荷就是质子D.物体所带的电量不可能只是元电荷的整数倍5 关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是()A.物体所带的电荷量可以为任意实数B.物体所带的电荷量只能是某些特定值C.物体带电+1.60×10-9C,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子D.物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C6、如图所示,当带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上的电荷移动情况是:()A、枕形金属导体上的正电荷向B端移动,负电荷不移动B、枕形金属导体上的带负电的电子向A端移动,正电荷不移动C、枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D、枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A端和B端移动7.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是:()A、摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷B、摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C、感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分D、感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了8.绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的附近,有一个绝缘金属球b,开始a、b都不带电,如图所示,现在使a带电,则:()A、a、b之间不发生相互作用B、b将吸引a,吸住后不放C、b立即把a排斥开D、b先吸引a,接触后又把a排斥开9、如图所示,用两根绝缘轻细绳悬挂两个小球A和B,这时上、下两根绳子中的张力分别为T1和T2;使两球都带上正电荷,上、下两根绳子中的张力分别为T1’和T2’,则:()A、T1’=T1 B、T1’< T1 C、T2’=T2 D 、T2’> T210.把两个完全相同的小球接触后分开,两球相互排斥,则两球原来带电情况不可能是()A.原来的其中一个带电B.两个小球原来分别带等量异种电荷C.两个小球原来分别带同种电荷D.两个小球原来分别带不等量异种电荷11.如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下面都悬挂着金属验电箔;若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端,可能看到的现象是()A.只有M端验电箔张开,且M端带正电B.只有N端验电箔张开,且N端带负电C.两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电D.两端的验电箔都不张开,且左端带正电,右端带负电12、有A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,C和间都是相互吸引的,如果A带正电,则()A.B、C球均带负电B.B球带负电,C球带正电C.B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电D.B、C球都不带电13、三个绝缘的不带电的相同的金属球A,B,C靠在一起,如图8-11所示,再将一个带正电的物体从左边靠近A球,并固定好,再依次拿走C球、B球、A球,问:这三个金属球各带什么电?并比较它们带电量的多少。
静电场知识点及相应例题
必修3-1 第一章 静电场库仑定律【重难点知识归纳及讲解】 (一)电荷 库仑定律 1、电荷守恒定律和元电荷自然界中只有两种电荷,正电荷和负电荷。
电荷的多少叫做电荷量,正电荷的电荷量用正数表示,负电荷的电荷量用负数表示。
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
使物体带电的方法有:(1)摩擦起电;(2)接触带电;(3)感应起电。
不管哪种方式使物体带电,都是由于电荷转移的结果。
元电荷e=1.60×10-19C. 2、电荷守恒定律电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变。
这个结论叫做电荷守恒定律。
3、比荷:电子电量e 和电子静质量m 的比值(e/m ),叫做比荷。
约等于1.76×10^11C/kg4、库仑定律真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(1)公式rQQ kF 221(2)k=9.0×109N·m 2/c 2(3)适用于点电荷(注意:看作点电荷的前提是带电体间的距离远大于带电体的尺寸5、由于物体带电是由于电荷的转移,可知,物体所带电荷量或者等于电荷量e ,或者等于电荷量e 的整数倍。
电荷量e 称为元电荷,e=1.60×10-19C ,比荷C/kg.6、点电荷:如果带电体的距离比它们自身的大小大得多,带电体的大小和形状忽略不计。
这样的带电体可看作点电荷,它是一种理想化的物理模型。
(二)电场电场强度1、电场的基本性质:就是对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫做电场力。
2、电场是一种特殊的物质形态。
3、电场强度放入电场中某点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
(1)公式E=F/q(2)单位V/m1V/m=1N/C(3)矢量性:规定正电荷在该点受电场力的方向为该点场强的方向。
1.1电荷及其守恒定律整理
1.1电荷及其守恒定律整理1.1电荷及其守恒定律【学习目标细解考纲】1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念.2.知道摩擦起电,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开.3.知道静电感应现象,知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.4.知道电荷守恒定律.5.知道什么是元电荷.【任务驱动感知教材】阅读课本内容填空1.自然界中只存在种电荷,同种电荷互相,异种电荷互相。
2.原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量一样多,所以整个原子对表现为电中性。
3.使不带电的物体通过某种方式转化为带电状态的过程叫起电过程。
常见的起电方式有、和等。
(1)接触起电:一个带电的金属球跟另一个与它完全相同的不带电的金属球接触后,两者必定带上等量同种电荷;(2)摩擦起电:用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带电;(3)感应起电:不带电的导体在靠近带电体时,导体中的自由电荷受到带电体的作用而重新分布,使导体的两端出现异种电荷。
思考:起电过程是不是产生了电荷?绝缘体能感应起电吗?导体能摩擦起电吗?4.不同物质的微观结构不同,核外电子的多少和运动情况也不同。
在金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫做。
失去这种电子的原子便成为带正电的,离子都在自己的平衡位置上振动而不移动,只有自由电子穿梭其中。
所以金属导电时只有在移动。
思考:绝缘体为什么不导电?5.电子和质子带有等量的异种电荷,电荷量e=C。
实验指出,所有带电体的电荷量都是电荷量e的。
所以,电荷量e称为。
电荷量e 的数值最早是由美国物理学家测得的。
电子的比荷:电子的与电子的之比。
6.电荷守恒定律:电荷既不能,也不会,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移的过程中,电荷量的总量。
电荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一。
在发生正负电荷湮没的过程中,电荷的代数和仍然不变,所以电荷守恒定律也常常表述为:。
高中物理选修3-1 知识点总结
物理选修3-1知识总结第一章第1节电荷及其守恒定律一、起电方法的实验探究1.物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。
2.两种电荷自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷.如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用枯燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷.同种电荷相斥,异种电荷相吸.〔相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?〕不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体〞可能不带电.3.起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电○1摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.〔正负电荷的分开与转移〕○2接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).〔电荷从物体的一局部转移到另一局部〕○3感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.〔电荷从一个物体转移到另一个物体〕三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(局部)带负电,使缺少电子的物体(局部)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变.二、电荷守恒定律1、电荷量:电荷的多少。
在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C.2、元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值×10-19C×10-19C的整数倍.〕3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4、电荷守恒定律表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一局部转移到另一局部,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
表述2:在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
1.电荷及其守恒定律(课后训练题含详解)
1.电荷及其守恒定律训练习题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.下列关于起电的说法错误的是()A.不管是何种起电方式,都要遵循电荷守恒定律B.摩擦起电时,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电C.摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分D.一个带电体接触一个不带电的物体,则两个物体带上等量异种电荷【答案】D【解析】A、不管是何种起电方式,都要遵循电荷守恒定律,故A正确;B、摩擦起电时,电子发生转移,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,故B 正确;C,摩擦和感应起电的原因均为电荷的转移,摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分,故C正确;D、接触起电时,两物体只能带上同种电荷,并且只有两物体完全相同时才能带等量电荷,故D错误;2.一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上净电荷几乎不存在了,这说明()A.小球上原有负电荷逐渐消失了B.在此现象中,电荷不守恒C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D.该现象是由于电子的转移引起的,不遵循电荷守恒定律【答案】CA.根据电荷守恒定律,电荷不能消灭,也不能创造,只会发生转移,故A错误;B.此过程中电荷仍然守恒,电荷没有消失,只是被潮湿的空气导走而已,仍然遵循电荷守恒定律.故B错误;C.金属小球上的负电荷减少是由于潮湿的空气将电子导走了,故C正确;D.该现象是潮湿的空气将电子导走了,是电子的转移引起,仍遵守电荷守恒定律,故D错误。
3.如图所示,当带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上的电荷移动情况是()A.枕形金属导体上的正电荷向BC端移动,负电荷不移动B.枕形金属导体上的自由电子向A端移动,正电荷不移动C.枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A端和B端移动【答案】B【解析】金属导体中可以自由移动的是电子,当带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,由于静电感应,A端带负电,B端带正电,因此自由电子向A端移动;故选项B 正确,ACD错误;故选B。
必修三第九章《静电场及其应用》-第十章《静电场中的能量》电场知识点总结
第一章静电场第一节电荷及其守恒定律知识点一、起电的三种方式:1.摩擦起电:(只适用于绝缘体)玻璃棒和丝绸摩擦,玻璃棒带+,丝绸带—橡胶棒和毛皮摩擦,毛皮带+,橡胶棒带—起电本质:电子并没有凭空产生,本质是电子的转移2.感应起电(静电感应):(只适用于导体:移动的是自由电子)当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会靠近或远离带电体,靠近导体一端带异种电荷,远离导体带同种电荷。
遵循原则:近异远同起电本质:导体总自由电荷在带电体作用下发生转移【注意】:凡是遇到接地问题时,该导体与地球可视为一个导体,而且该导体可视为近端物体,地球视为远端导体。
3.接触起电:一个物体带电,如果接触另一个导体,电荷会转移到这个导体上,使这个导体也带电起电本质;电荷转移电荷分配原则:a)两球大小相等,带同种电荷,接触起电先求和,再平分b)两球大小相等,带异种电荷,接触起电先中和,再平分c)两球大小相等,一个带电,一个不带电,接触起电平分原则知识点二、1.电荷守恒定律:电荷既不能创生,也不能消失,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变2.电荷中和理解:正、负电荷相互抵消,使得净电荷减小或者为0,但是正、负电荷依然存在,并不是正、负电荷消失,遵循电荷守恒定律知识点三、1.电荷量:物体所带电荷的多少,常用Q或者q表示,单位C(库仑)2.元电荷:最小的电荷量。
用e表示,e=1.6*10−19C【注意】:a)本质是一个电荷量,不是指某电荷b)电子、质子电荷量和元电荷相等,但是电子和质子不是元电荷c)任何带电体都是元电荷的整数倍,所以电荷量不能连续变化3.比荷:带电体的电荷量和质量的比值;即Q/m第二节库伦定律知识点一、1.点电荷:当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至于带电体形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力无影响总之:点电荷是一个理想化模型,实际并不存在,它是一个带电的“质点”,但无质量2.库伦定律:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上,这个力叫库仑力a)公式:F=k Q1Q2r2,k=9.0∗109N·m2/C2b)适用条件:1、真空中;2、点电荷;3、静止c)库仑力是矢量,求合力,遵循平行四边形定则d)计算时,不用带电荷正负,力的方向根据吸引和排斥进行判断3.检验电荷(试探电荷)一般为正电荷特点:a)大小必须小,即可以把它看为点电荷b)电量必须小,其电场不能影响场源电荷电场4.库仑力的求解和应用【注意】:a)确定库仑力大小及其方向b)对于两个或者以上点电荷,会产生多个库伦力,注意求矢量和c)巧用“对称性”解决库仑力的题5.三个点电荷只受库仑力的平衡规律a)两大夹小;两同夹异;三点共线;近小远大b)q1q2+q2q3=q1q3第三节电场强度知识点:1.电场:电荷周围存在的一种特殊的物质,电荷间的作用是通过它发生的特点:a)看不见,摸不着b)一种特殊的物质,客观存在基本性质:对放入其中的电荷有力的作用2.试探电荷:用来检验电场是否存在及其强弱分布的电荷,用q表示(点电荷,一般带正电,电量可忽略)场源电荷:被检验的电荷,用Q表示3.电场强度:放入电场中抹一点的电荷所受到的静电力F和它的电荷量q的比值,用符号E表示(电场强度只由电场决定)a)定义式:E=F q矢量b)单位:牛/库(N/C)或伏/米(V/m)c)方向:与正电荷在该点受力方向相同,或者与负电荷在该点受力方向相反d)物理意义:描述电场的力的性质【注意】1)公式E= 是定义式,适用于一切电场2)q为试探电荷,F为电场对试探电荷的作用力3)E的数值等于F与q的比值,但是决定因素是不F和q4.点电荷的电场(注意:电场的叠加问题)a)大小:E=kQ r2(决定式),其中Q为场源电荷;r为带电体中心到该点的距离b)方向:若Q为正电荷,E方向沿Q和该点的连线,指向该点若Q为负电荷,E方向沿Q和该点的连线,指向Qc)适用条件:1、真空中;2、点电荷;3、静止5.电场线:画在电场中的一条有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向为该点的电场强度的方向。
人教版高中物理选修3-1第一章知识点汇总
人教版高中物理选修3—1第一章知识点总结第一章 静电场第一节、电荷及其守恒定律1.自然界中的两种电荷(1) 正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为 正 电荷,用正数表示,则丝绸带 负点;把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为 负 电荷,用负数表示,则毛皮带 正 电。
(2)电荷及其相互作用:同种电荷相互 排斥 ,异种电荷相互 吸引 .原子核式结构:包括原子核(质子“带正电”)和核外电子(带负电)。
通常说物体不带电是指物体中的质子所带的 正电 与电子所带的 负电 在数量上相等,使整个物体对外不显电性。
(3)电荷守恒定律:电荷既不能 创造,也不能 消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移个人过程中,电荷的总量 保持不变。
2.三种起电方式(1)摩擦起电:两个相互绝缘的物体相互摩擦,使其中容易失去电子的物体由于失去电子而带 正电 ,而另一个得到电子的物体带 负点 。
原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.(2)感应起电:用静电感应的方法使物体带电,叫做感应起电.静电感应: 把一个带电的物体移近一个不带电的异体时,可以使导体带电的现象。
规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷。
例 :如图所示,导体棒AB 靠近带正电的导体Q 放置.A 端带 _负_ 电荷.B 端带_正_电荷 。
(3)接触起电:一个带电的导体靠近一个不带电的导体而是这个不带电的导体带电的现象。
强调:三种起电方式的实质:电子的转移 ;三种起电方式都不是创造了电荷,也不是使电荷消失,而是使物体中的正负电荷分开,使电荷从物体的一部分转移到另一部分,或从一个物体转移到另一个物体,转移过程中总量不变。
3.元电荷(1)电荷的多少叫做 电荷量 .符号:Q 或q 单位:库仑 符号:C(2)人们把最小的电荷量叫元电荷,用e 表示。
电荷量e 的值:e=1.6×10-19C电子所带的电荷量的大小为e ,为负电;质子所带电荷量大小也为e ,但为正电。
高中物理3-1-1 第1节 电荷及其守恒定律
第1节电荷及其守恒定律1.知道自然界中存在两种电荷且电荷间存在相互作用.2.了解使物体带电的三种方法,能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质.(重点+难点)3.掌握电荷守恒定律,会运用该定律解决实际问题.(重点)4.认识元电荷,知道电荷量不能连续变化.一、电荷1.两种电荷:自然界中的电荷只有正负两种电荷.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.2.三种起电方式(1)摩擦起电:当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正电.(2)感应起电①静电感应:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷的现象.②感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程.(3)接触起电:不带电的物体与带电的物体接触后会带上电荷,这种使物体带电的方式叫做接触起电.二、电荷守恒定律1.内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变,这个结论叫做电荷守恒定律.2.另一种表述:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变.三、元电荷1.电荷量:电荷的多少叫电荷量,国际单位是库仑,简称库,用C表示.2.元电荷:人们把最小的电荷量叫做元电荷,用e表示.所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍,其中e=1.60×10-19__C.这就是说电荷量是不能连续变化的物理量,元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的.3.比荷:电荷量与质量的比值.1.思维辨析(1)两个正电荷之间的作用力为斥力,两个负电荷之间的作用力为引力.()(2)摩擦起电是创造电荷的过程.()(3)玻璃棒和其他物体摩擦后不一定带正电.()(4)感应起电过程仍符合电荷守恒定律.()(5)元电荷是最小的带电体.()提示:(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×2.探究思考用丝绸摩擦玻璃棒,用毛皮摩擦橡胶棒,然后用摩擦过的玻璃棒和橡胶棒分别去接触碎纸屑.能观察到什么现象?怎样解释?提示:摩擦过的玻璃棒和橡胶棒都能吸引碎纸屑;原因是用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒都带了电,带电体能吸引轻小物体,故摩擦过的玻璃棒和橡胶棒都能吸引碎纸屑.探究一摩擦起电和感应起电1.三种起电方式的对比摩擦起电感应起电接触起电产生条件两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时导体与带电体接触时现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷导体带上与带电体电性相同的电荷微观解释不同物质的原子核对核外电子的约束力不同,摩擦时电子从一物体转移到另一物体导体中的自由电子受到带电体对它的排斥(或者吸引),而移向导体的远端(或者近端)电荷间的相互作用,使得自由电子在带电体和导体上转移,且重新分布实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移2.感应起电的判断方法(1)当一个带电体靠近导体时,产生静电感应现象,导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷.(2)凡是遇到接地问题时,该导体与地球可视为一个导体,而且该导体可视为近端物体,带异种电荷,地球就成为远端导体,带同种电荷.(2020·广西融水中学高二段考)不带电的玻璃棒与丝绸,相互摩擦后都带上了电,如图所示.其原因是()A.丝绸创造了负电荷B.玻璃棒创造了正电荷C.玻璃棒上有些电子转移到丝绸上D.丝绸上有些电子转移到玻璃棒上[解析]不带电的玻璃棒与丝绸,相互摩擦后玻璃棒带正电,丝绸带负电,是因为玻璃棒上有些电子转移到丝绸上,玻璃棒由于失去电子带正电,丝绸由于得到电子带负电,故选C.[答案] C[针对训练1](2020·福建闽侯五校高二联考)丝绸与玻璃棒摩擦后,玻璃棒带正电,这是因为()A.丝绸上的一些电子转移到玻璃棒上B.玻璃棒上的一些电子转移到丝绸上C.丝绸上的一些正电荷转移到玻璃棒上D.玻璃棒上的一些正电荷转移到丝绸上解析:选B.丝绸与玻璃棒摩擦后,玻璃棒带正电,这是因为玻璃棒上的一些电子转移到丝绸上,玻璃棒由于失去电子带正电,故选B.如图所示,把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a、b两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是()A.闭合开关S1,有电子从枕形导体流向大地B.闭合开关S2,有电子从枕形导体流向大地C.闭合开关S1,有电子从大地流向枕形导体D.闭合开关S2,没有电子通过开关S2[解析]在S1、S2都闭合前,对枕形导体,它的电荷是守恒的,a、b出现等量负、正电荷.当闭合开关S1、S2中的任何一个以后,便把大地与导体连通,使大地也参与了电荷转移,因此,导体本身的电荷不再守恒,而是导体与大地构成的系统中电荷守恒,由于静电感应,a端仍为负电荷,大地远处应感应出正电荷,因此无论闭合开关S1还是开关S2,都应有电子从大地流向导体,故C正确.[答案] C[针对训练2]如图所示,当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是()A.枕形金属导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动B.枕形金属导体中的负电荷向A端移动,正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动解析:选B.金属导体中能够移动的自由电荷是电子,自由电子的移动导致A、B端带不同的电荷,B正确,A、C、D错误.探究二电荷守恒定律的理解与应用1.物体带电的实质:使物体带电不是创造了电荷,使物体不带电也不是消灭了电荷.物体带电的实质是电荷发生了转移,也就是物体间电荷的重新分配.摩擦起电、感应起电和接触起电,均符合电荷守恒定律.2.应用电荷守恒定律分析接触起电现象中电荷量的分配(1)导体接触起电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关.完全相同的金属球接触时,电荷量平均分配;形状、大小不同的导体接触时电荷量不能平均分配.(2)完全相同的金属球接触起电时电荷量的分配情况①用电荷量为Q的金属球与不带电的金属球接触后,两小球所带的电荷量相等,电性与原带电金属球相同.②用电荷量为Q1的金属球与电荷量为Q2的金属球接触,若两球带同种电荷,则每个小球所带的电荷量均为总电荷量的一半,若两球带异种电荷,接触后先中和等量的异种电荷,剩余电荷量平均分配.有两个完全相同的带电绝缘金属球A、B,分别带有电荷量Q A=6.4×10-9C,Q B=-3.2×10-9 C的电荷,让两绝缘金属球接触.在接触后,A、B所带电荷量各是多少?此过程中电子如何转移?转移了多少个电子?[解析] 由于Q A =6.4×10-9 C ,Q B =- 3.2×10-9 C ,根据电荷均分规律,两球接触后带电荷量相同:Q A ′=Q B ′=Q A +Q B 2=1.6×10-9 C .两球接触时,自由电子由B 向A 转移,转移的电子个数:n =Q A -Q A ′e =(6.4-1.6)×10-91.6×10-19(个)=3.0×1010(个). [答案] 均为1.6×10-9 C 自由电子由B 向A 转移 3.0×1010个[针对训练3] 半径相同的两个金属小球A 、B 带有相同的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个半径相同的不带电金属小球C ,先后与A 、B 接触后移开.(1)若A 、B 两球带同种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大? (2)若A 、B 两球带异种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大?解析:(1)设A 、B 带同种电荷的电荷量为q ,则A 、C 接触后,A 、C 带电荷量为 q A ′=q C ′=12q .C 与B 接触后,B 、C 带电荷量为 q B ′=q C ″=q +12q 2=34q .故A 、B 带电荷量大小之比为q A ′q B ′=12q 34q =23.(2)设q A =+q ,q B =-q ,则 C 与A 接触后,A 、C 带电荷量为 q A ′=q C ′=+12q .C 与B 接触后,B 、C 带电荷量为 q B ′=q C ″=12q -q 2=-14q ,故A 、B 带电荷量大小之比为 q A ′|q B ′|=12q 14q =21.答案:(1)2∶3 (2)2∶11.(2020·辽宁阜新高二月考)关于物体带电现象,下列说法正确的是( ) A .不带电的物体没有电荷 B .带电的粒子一定具有多余的电子C.摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程D.带电导体棒放在潮湿的房间里一段时间,导体棒不带电了,说明电荷量不是守恒的解析:选C.不带电的物体可能带有等量的正电荷和负电荷,对外显示不带电,故A错误;带负电的粒子一定具有多余的电子,B错误;摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程,故C正确;一根带电的导体棒放在潮湿的房间一段时间后,发现导体棒不带电了,是因为电荷被中和了,但电荷仍然守恒,故D错误.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:选C.用塑料梳子梳头发时,梳子与头发相互摩擦,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产生较大电流,人有被电击的感觉,选项D属于静电现象.3.(2016·高考浙江卷改编)如图所示,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,则()A.此时A带正电,B带负电B.此时A、B都带正电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:选C.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、B错误;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错误.4.如图所示,不带电导体B在靠近带正电的导体A后,P端及Q端分别感应出负电荷和正电荷,则下列说法正确的是()A.若用导线将Q端接地,然后断开,再取走A,则导体B将带负电B.若用导线将Q端接地,然后断开,再取走A,则导体B将带正电C.若用导线将P端接地,然后断开,再取走A,则导体B将不带电D.若用导线将P端接地,然后断开,再取走A,则导体B将带正电解析:选A.当导体B靠近带正电的导体A后,由于静电感应,靠近A的P端感应出负电荷,而远离A的Q端感应出等量的正电荷,此时无论哪一端接地,导体B与大地成为一个新的大导体,这时大地变成了这个新导体的远端,而P端仍然是近端,故负电荷仍然留在P端,而Q端原来感应出的正电荷被从大地流来的负电荷中和了,当断开导线再取走A 后,P端的负电荷就留在导体B上,所以导体B带负电,A正确.(建议用时:30分钟)【A组基础巩固】1.(2020·广东汕头高二期中)关于对元电荷的理解,下列表述正确的是()A.元电荷就是电子或者质子B.物体所带的电荷量只能是元电荷整数倍C.元电荷的电荷量大小是1库仑D.只有电子和质子所带的电荷量等于元电荷答案:B2.如图所示的是伏打起电盘示意图,其起电原理是()A.摩擦起电B.感应起电C.接触起电D.以上三种方式都不是答案:B3.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近不带电验电器的金属小球a,然后用手指瞬间接触一下金属杆后拿开橡胶棒,这时验电器小球a和金箔b的带电情况是()A.a带正电,b带负电B.a带负电,b带正电C.a、b均带正电D.a、b均不带电答案:C4.下列叙述正确的是()A.摩擦起电是创造电荷的过程B.接触起电是电荷转移的过程C.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D.带等量异号电荷的两个导体接触后,电荷会消失,这种现象叫电荷的湮灭答案:B5.绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜;在a旁有一绝缘金属球b,开始a、b都不带电,如图所示,现使b带电,则()A.b将吸引a,吸住后不放开B.b先吸引a,接触后又把a排斥开C.a、b之间不发生相互作用D.b立即把a排斥开答案:B6.静电现象在自然界中普遍存在,下列现象与静电现象无关的是()A.梳过头发的梳子吸起纸屑B.磁铁穿过金属线圈时,线圈中产生电流C.干燥天气,手碰到金属时感到被电了一下D.冬天脱毛衣时,毛衣发出噼噼啪啪的响声答案:B7.如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把开关先合上再断开,再移走A,则导体B()A.不带电B.带正电C.带负电D.不能确定答案:C8.(多选)(2020·南宁八中高二期中)下列关于起电的说法正确的是()A.静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一个部分转移到了另一个部分B.摩擦起电时,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电C.摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分D.带等量异号电荷的两个导体接触后,电荷会中和,这个过程不遵循电荷守恒定律答案:ABC【B组素养提升】9.(多选)如图所示,将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下列方法中能使两球都带电的是()A.先把两球分开,再移走棒B.先移走棒,再把两球分开C.使棒与甲球瞬时接触,再移走棒D.先使乙球瞬时接地,再移走棒答案:ACD10.(多选)如图所示,在真空中,把一个中性的绝缘导体M向带负电的球P慢慢靠近的过程中,下列说法中正确的是()A.M两端的感应电荷越来越多B.M两端的感应电荷是同种电荷C.M两端的感应电荷是异种电荷D.M两端的感应电荷的电荷量相等解析:选ACD.绝缘导体向球P靠得越近,绝缘导体中的自由电子受到P的排斥力越大,两端的感应电荷越多,根据电荷守恒定律,导体两端将出现等量的异种电荷.所以B错误.A、C、D正确.11.(2020·温州十五校高二联考)如图所示,用带有正电的带电体A靠近(不接触)不带电的验电器上端的金属球,则( )A .验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了正电B .验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了负电C .验电器金箔张开,因为验电器下部箔片都带上了正电D .验电器金箔不张开,因为带电体A 没有和验电器的金属球接触解析:选C.使带电的带电体A 靠近不带电的验电器,验电器发生静电感应,带电体A 带正电,靠近验电器,验电器上的小球带负电,下端金属箔带等量的正电,金属箔张开.验电器的金箔之所以张开,是因为它们都带有正电荷,而同种电荷相互排斥,张开角度的大小决定于两金箔所带电荷量的多少,带电的实质是电子在物体内部发生了转移,故A 、B 、D 错误,C 正确.12.(多选)(2020·广东茂名一中高二期中)有A 、B 、C 三个完全相同的金属球对地绝缘,A 带8.0×10-5 C 的正电荷,B 、C 不带电.现每次将两个球相互接触后分开,使它们都带电,则A 、B 、C 所带的电荷量可能是下面哪组数据( )A .5.0×10-5 C ,2.0×10-5 C ,1.0×10-5 C B .4.0×10-5 C ,2.0×10-5 C ,2.0×10-5 C C .3.0×10-5 C ,2.5×10-5 C ,2.5×10-5 C D .6.0×10-5 C ,1.0×10-5 C ,1.0×10-5 C解析:选BC.由于两个完全相同的金属球,接触后两个小球上的总电荷量均分,假设A 与B 先接触,接触后电荷量都是:8.0×10-52 C =4.0×10-5 C ,然后B (或A )与C 接触,接触后的电荷量:4.0×10-52 C =2.0×10-5 C ,不可能比2.0×10-5 C 小,C 与A (或B )接触后分开的电荷量为4.0×10-5+2.0×10-52C =3.0×10-5 C ,故A 、D 错误,B 、C 正确.13.有A 、B 、C 三个用绝缘柱支撑的相同导体球,A 带正电,电荷量为q ,B 和C 不带电.讨论用什么办法能使:(1)B 、C 都带等量的正电; (2)B 、C 都带负电; (3)B 、C 带等量的异种电荷; (4)B 带38q 正电.答案:(1)B 与A 接触后,再与C 接触(2)使A 靠近B 、C ,B 、C 用导线接地后,断开导线 (3)用导线将B 、C 连接,使A 靠近B ,断开导线(4)B 与A 接触后,再与C 接触,此时A 带q 2正电,B 带q4正电,让B 再次与A 接触分开11 后,B 带38q 正电。
2019-2020高中物理第一章静电场第1节电荷及其守恒定律讲义+习题(含解析)-1
第1节电荷及其守恒定律1.知道自然界中的两种电荷:正电荷、负电荷,及电荷间的相互作用。
2.知道使物体带电的三种方式:摩擦起电、接触带电、感应起电。
3.理解摩擦起电、感应起电、接触带电的实质,从而认识和理解电荷守恒定律。
4.知道元电荷的概念。
1.原子结构及电荷(1)原子是由带错误!正电的原子核和带错误!负电的电子构成,通常原子核的正电荷数与电子的负电荷数相等,物体表现为电中性,即不带电。
(2)金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫做错误!自由电子.(3)自然界的两种电荷错误!玻璃棒所带的电荷.②负电荷:毛皮摩擦过的错误!橡胶棒所带的电荷。
错误!排斥,异号电荷互相吸引。
2.三种起电方式使物体带电的方式有三种:(错误!摩擦起电;(2)错误!感应起电;(3)错误!接触起电。
摩擦起电中,错误!负电,失去电子的带错误!正电。
感应起电的结果是:对靠近带电体的导体而言近端是错误!异号电荷,远端是错误!同号电荷,即“近异远同”。
两个相同的金属导体接触后电荷平分,必然带错误!等量同号电荷.3.电荷守恒定律(1)表述一:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体错误!转移到另一个物体,错误!另一部分;在转移过程中,电荷的总量错误!保持不变。
(2)表述二:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变。
4.元电荷(1)电荷量错误!电荷量,用符号Q(或q)表示。
在国际单位制中,电荷量的单位是错误!库仑,简称库,符号C。
错误!正电荷的电荷量为正值,错误!负电荷的电荷量为负值,如q1=+3。
0×10-15 C,q2=-1。
2×10-15 C.(2)元电荷电荷量是不能连续变化的物理量,最小电荷量就是电子所带的电荷量。
人们把这个最小的电荷量叫元电荷,用e表示,e=错误!1。
60×10-19_C.质子或电子所带的电荷量就是错误!元电荷。
任何带电体的电荷量都是错误!元电荷的整数倍。
电场复习课第1课时电荷守恒库仑定律一电荷1正负电荷
如图所示,实线表示匀强电场的电场线, 虚线表示带正电微粒射入此电场后的运动轨迹, A、B为先后经过的轨迹上的两个点,试判断以 下物理量:( ) (1) 场强方向的方向 (2) 比较电荷在AB两点的电势能的大小 (3) 比较电荷在AB两点的速度大小
B
A
练习《会考标准释疑》P80.29-32题
《电场》复习课第3课时
O
B
A
练习《会考标准释疑》P77.15题
请同学们总结出该类题型的规律。
《电场》复习课第2课时
场强 电势 电势差 电势能
高二物理备课组
2004.5.18
一.场强
1.判断和计算电场强度大小的方法: (1).大小由以下几种方法得到: ①由定义式E=F/q计算 ②在匀强电场中,场强处处相等且 满足E=U/d; ③在点电荷电场中利用E=kQ/r2 ④利用电场线疏密程度判断大小 (5)感应电荷的场强由等效法求得
②电场线上每一点的切线方向即是该点
的场强方向
③电势降低最快的方向就是场强的方向。
例3:以下说法正确的是:
A、若将放在电场中某点的电荷q改为-q,则 该点的电场强度大小不变,方向与原来相反 B、沿电场线方向,场强一定越来越小 C、电场中某点电场线的方向,就是放在该点的 电荷所受电场力的方向。 D、无论什么电场,场强的方向总是由高电势指 向低电势
例题(高考难度)
4.在绝缘的水平面上固定一个金属小球A,用 两端带有绝缘装置的轻质弹簧把A和另一个 金属小球B连接起来(可视为点电荷),让AB 带上同种电荷,此时弹簧的伸长量为x1,(在 弹性限度内)如果让AB的电量减小一半,弹 簧的伸长量为x2,则两者的关系的是:( ) A.x2=x1/4 B.x2>x1/4 C.x2<x1/4 D.以上都不对
电荷及其守恒定律知识点及典型例题
电荷及其守恒定律知识点及典型例题-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第1节 电荷及其守恒定律1.自然界中有两种电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.使物体带电的方式有三种:摩擦起电、感应起电、接触起电,这三种起电方式本质都是电子的转移,起电的过程遵循电荷守恒定律。
3.电子或质子所带的电荷量是最小的电荷量,这个电荷量叫元电荷,用e 表示,e =×10-19 C 。
4.两个完全相同的带电小球相互接触后,它们把总电荷平均分配。
设两个小球的电荷量分别为q 1和q 2,则接触后每个小球的电荷量为q 1+q 22,q 1、q 2包含了电荷的电性。
电荷及三种起电方法1.物质的电结构原子由带正电的原子核和带负电的电子组成,电子绕原子核高速旋转。
原子核的正电荷的数量跟核外的电子的负电荷数量相等,所以整个原子对外界较远位置表现为电中性。
金属原子中离原子核较远的电子,往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种能自由活动的电子叫做自由电子,失去电子的原子便成了带正电的离子。
2.两种电荷及其相互作用规律自然界中只有两种电荷,即正电荷和负电荷,规定用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷为负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3.三种起电方法(1)接触起电:指一个不带电的金属导体跟另一个带电的金属导体接触后分开,而使不带电的导体带上电荷的方式。
(2)摩擦起电:由于相互摩擦的物体间的电子的得失而使物体分别带上等量异种电荷。
(3)感应起电:把一带电物体靠近导体使导体带电的方式。
如图1-1-1所示,将带电体C 去靠近相互接触的导体A 、B ,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,导体A 、B 上分别带上等量异种电荷,这时先把A 、B 分开,然后移去C ,则A 和B 两导体上分别带上了等量异种电荷。
图1-1-1[重点诠释]1.三种起电方式的比较方式内容摩擦起电感应起电接触起电产生及条件两种不同绝缘体摩擦时不带电导体靠近带电体时导体与带电体接触时现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷,且电性与原带电体“近异远同”导体上带上与带电体相同电性的电荷原因不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子得失导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)自由电荷在带电体与导体之间发生转移实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移2.电荷的分配规律接触起电时,两个一般物体最终的电荷量的分配很复杂,大多靠实验才能确定,但有一种情况能确定电荷量的分配,即两个完全相同的导体球相互接触后的情况:(1)若带电导体球和不带电导体球接触,则电荷量平分;(2)若两个带电导体球带同种电荷,则总电荷量平分;(3)若两个带电导体球带异种电荷,则电荷量先中和再平分。
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第1节 电荷及其守恒定律1.自然界中有两种电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.使物体带电的方式有三种:摩擦起电、感应起电、接触起电,这三种起电方式本质都是电子的转移,起电的过程遵循电荷守恒定律。
3.电子或质子所带的电荷量是最小的电荷量,这个电荷量叫元电荷,用e 表示,e =1.60×10-19 C 。
4.两个完全相同的带电小球相互接触后,它们把总电荷平均分配。
设两个小球的电荷量分别为q 1和q 2,则接触后每个小球的电荷量为q 1+q 22,q 1、q 2包含了电荷的电性。
电荷及三种起电方法[自学教材]1.物质的电结构原子由带正电的原子核和带负电的电子组成,电子绕原子核高速旋转。
原子核的正电荷的数量跟核外的电子的负电荷数量相等,所以整个原子对外界较远位置表现为电中性。
金属原子中离原子核较远的电子,往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种能自由活动的电子叫做自由电子,失去电子的原子便成了带正电的离子。
2.两种电荷及其相互作用规律自然界中只有两种电荷,即正电荷和负电荷,规定用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷为负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3.三种起电方法(1)接触起电:指一个不带电的金属导体跟另一个带电的金属导体接触后分开,而使不带电的导体带上电荷的方式。
(2)摩擦起电:由于相互摩擦的物体间的电子的得失而使物体分别带上等量异种电荷。
(3)感应起电:把一带电物体靠近导体使导体带电的方式。
如图1-1-1所示,将带电体C 去靠近相互接触的导体A 、B ,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,导体A 、B 上分别带上等量异种电荷,这时先把A 、B 分开,然后移去C ,则A 和B 两导体上分别带上了等量异种电荷。
图1-1-1[重点诠释]1.三种起电方式的比较 方式内容摩擦起电 感应起电 接触起电 产生及条件 两种不同绝缘体摩擦时 不带电导体靠近带电体时导体与带电体接触时 现象 两物体带上等量异种电荷 导体两端出现等量异种电荷,且电性与原带电体“近异远同”导体上带上与带电体相同电性的电荷 原因 不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子得失导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离) 自由电荷在带电体与导体之间发生转移 实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移2.电荷的分配规律 接触起电时,两个一般物体最终的电荷量的分配很复杂,大多靠实验才能确定,但有一种情况能确定电荷量的分配,即两个完全相同的导体球相互接触后的情况:(1)若带电导体球和不带电导体球接触,则电荷量平分;(2)若两个带电导体球带同种电荷,则总电荷量平分;(3)若两个带电导体球带异种电荷,则电荷量先中和再平分。
[特别提醒] 两个完全相同的带电金属球,接触后再分开时各自的带电荷量可用公式Q A ′=Q B ′=Q A +Q B 2计算,Q A 、Q B 含有表示电性的正负号。
1.如图1-1-2所示是一个带正电的验电器,当一个金属球A 靠近验电器上的金属小球B 时,验电器中金属箔片的张角减小,则( )A .金属球A 可能不带电B.金属球A一定带正电C.金属球A可能带负电D.金属球A一定带负电图1-1-2解析:验电器金属箔片的张角减小,说明箔片上的正电荷一定比原来减少了,由于金属球A只是靠近验电器而没有与验电器上的金属球B发生接触,要考虑感应起电的影响。
故A、C两项都有可能。
答案:AC电荷守恒定律及元电荷1.电荷守恒定律(1)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变,这个结论叫做电荷守恒定律。
(2)另一种表述:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变。
2.元电荷(1)电荷量:它表示电荷的多少,其单位是“库仑”,简称“库”,用C表示。
[特别提醒]电荷有正、负之分,则电荷量就会有正值或负值。
如q1=3.5×10-15C、q2=-7.0×10-15 C等。
(2)元电荷:①最小的电荷量叫做“元电荷”,用e表示,则e=1.60×10-19 C。
②对元电荷的两点理解:a.电荷量不能连续变化,因为最小的电荷量为1.60×10-19 C,自然界中带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍;b.质子及电子所带电荷量的绝对值与元电荷相等,但不能说它们是元电荷。
3.比荷比荷即电荷量与质量的比,电子的比荷为em e=1.76×1011 C/kg。
[重点诠释]对电荷守恒定律的理解(1)电荷守恒定律和能量守恒定律一样,也是自然界中最基本的守恒定律。
(2)两种典型的摩擦起电现象:一是用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;二是用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电。
玻璃棒和橡胶棒上带的电都不是凭空产生的,而是通过摩擦使物体之间发生了电子得失的现象,符合电荷守恒定律,可以推断:与玻璃棒摩擦过的丝绸要带负电,与橡胶棒摩擦过的毛皮要带正电。
(3)带等量异种电荷的两金属球相接触,发生电荷中和,两球都不再带电,这个过程中两球所带电荷的总量并没有变(为零),电荷也是守恒的。
(4)电荷守恒定律的广泛性:任何电现象都不违背电荷守恒定律,涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律。
如:由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子,一对正、负电子可同时湮没、转化为光子。
在这种情况下,带电粒子总是成对产生或湮没,电荷的代数和不变。
[特别提醒]“中性”、“中和”的意义电中性的物体是有正、负电荷存在的,只是正、负电荷量的代数和为零,对外不显电性;电荷的中和是指等量异种电荷相互抵消而不带电的过程,使得净电荷减少或为零,但正、负电荷本身依然存在,并不是正、负电荷的消失。
2.有两个完全相同的带电金属小球A、B分别带有电荷量Q A=6.4×10-9C、Q B=-3.2×10-9 C,让两金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移?转移了多少?解析:当两小球接触时,电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配。
由于两小球完全相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球带电荷量Q A′=Q B′=Q A+Q B2=6.4×10-9-3.2×10-92C=1.6×10-9 C在接触过程中,电子由B球转移到A球。
转移电子的电荷量为ΔQ=Q A-Q A′=(6.4×10-9-1.6×10-9) C=4.8×10-9 C答案:电子由B球转移到A球,转移了4.8×10-9 C感应起电问题[例1]如图1-1-3所示,A、B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法正确的是()A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的图1-1-3 金属箔片仍张开C.先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开D.先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B 上的金属箔片闭合[审题指导]解答本题时应把握以下三点:(1)明确导体A、B接触与C球靠近时感应电荷的分布。
(2)明确先分开导体A、B再移走C球时A、B的带电情况。
(3)明确先移走C球再分开导体A、B时A、B的带电情况。
[解析](1)C移近A时,带正电的小球C对A、B内的电荷有力的作用,使A、B中的自由电子向左移动,使得A端积累了负电荷,B端积累了正电荷,其下部的金属箔片也分别带上了与A、B同种性质的电荷。
由于同种电荷间的斥力,所以金属箔片都张开,A正确。
(2)C靠近后保持不动,把A、B分开,A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和,因而A、B仍带等量的异种感应电荷,此时即使再移走C,因A、B已经绝缘,所带电荷量也不会变,金属箔片仍张开,B正确。
(3)若先移走C,再把A、B分开,则在移走C后,A、B上的感应电荷会马上在其相互之间的引力作用下吸引中和,不再带电,所以箔片都不会张开,C错。
(4)先把A、B分开,再移走C,A、B仍然带电,但重新让A、B接触后,A、B上的感应电荷完全中和,箔片都不会张开,D错。
[答案]AB借题发挥感应起电的判断方法(1)当一个带电体靠近导体时,产生静电感应现象,导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷。
(2)凡是遇到接地问题时,该导体与地球可视为一个导体,而且该导体可视为近端物体,带异种电荷,地球就成为远端导体,带同种电荷。
(3)绝缘体不能被感应起电。
感应起电的实质是导体中的正负电荷在带电体的作用下,发生了分离。
只有导体中的电子才能自由移动,而绝缘体上的电子不能自由地移动,所以导体能够发生感应起电,而绝缘体不能。
电荷守恒定律的理解及应用[例2] 半径相同的两金属小球A 、B 带有相同的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个半径相同的不带电金属小球C 先后与A 、B 接触后移开。
(1)若A 、B 两球带同种电荷,接触后两球的电荷量之比为多大?(2)若A 、B 两球带异种电荷,接触后两球的电荷量之比为多大?[审题指导] 解答本题时应把握以下三点:(1)两球带同种电荷时,接触后两球将总电荷量平分。
(2)两球带异种电荷时,接触后两球先中和后将剩余电荷量再平分。
(3)C 球接触A 后带上了一定量的电荷,再与B 接触,电荷重新分配。
[解析] A 、B 带同种电荷,设电荷量为Q ,C 与A 接触后,由于形状相同,二者平分电荷量,A 、C 所带的电荷量均为12Q 。
C 与B 接触后平分二者电荷量,则B 、C 的电荷量均为12(12Q +Q )=34Q ,A 、B 最终的电荷量之比为12Q ∶34Q =2∶3。
(2)A 、B 带异种电荷,设电荷量分别为Q 、-Q ,A 、C 接触后,平分电荷量,A 、C 的电荷量均变为12Q ,C 与B 接触后,平分二者的电荷量,C 、B 的电荷量均为12(12Q -Q )=-14Q ,则A 、B 最终的电荷量之比为12Q ∶|-14Q |=2∶1。
[答案] (1)2∶3 (2)2∶1借题发挥两个完全相同的导体球相互接触后的电荷的分配规律:(1)若为带电导体球和不带电导体球接触,则电荷平分;(2)若两个带电导体球带同种电荷,则总电荷平分;(3)若两个带电导体球带异种电荷,则先中和再平分。
若例2中A 球带电荷量为7Q ,B 球带电荷量为-Q ,C 球不带电,让C 球反复与A 、B 两球多次接触,最后移走C 球,试问:A 、B 两球最后的带电荷量分别为多少?解析:题中所说C 与A 、B 反复接触隐含一个解题条件:即A 、B 原先所带电荷量的总和,最后在三个相同的小球间均分,相当于将三个小球互相接触,正、负电荷中和以后平分,则A 、B 两球后来带的电荷量均为7Q +(-Q )3=2Q 。