2025屆高考物理一輪復(fù)習：靜電場-電荷守恒定律

高中物理解題模型高中物理

一輪復(fù)習靜電場（1/9）1電荷守恒定律2庫侖定律3電場強度高中物理

一輪復(fù)習4靜電防止與應(yīng)用5電場能的性質(zhì)6電場線與等勢線靜電場（1/9）7靜電場圖像8電容器9帶電粒子運動靜電場—電荷守恒定律相關(guān)知識：1.起電方式：摩擦起電：規(guī)定：毛皮摩擦過的橡膠棒（負電）；絲綢摩擦過的玻璃棒（正電）；實質(zhì)：電子在不同物體間進行轉(zhuǎn)移；規(guī)律：兩絕緣體帶上等量異種電荷；接觸起電：條件：導體與帶電體接觸；實質(zhì)：電子在不同物體間進行轉(zhuǎn)移；規(guī)律：完全相同兩導體電荷平均分配；感應(yīng)起電：條件：導體靠近帶電體；實質(zhì)：電子在物體不同部位進行轉(zhuǎn)移；規(guī)律：枕形導體兩端帶等量異種電荷；靜電場—電荷守恒定律相關(guān)知識：2.電荷守恒定律：元電荷：e=1.6×10-19C；另一種表述：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變；比荷：帶電粒子電荷量和質(zhì)量的比值；3.驗電器：作用：檢驗物體是否帶電；原理：同種電荷相互排斥；絕緣體：電荷不能大范圍的自由移動，只能在小范圍做振動；導體：自由移動的電荷，這些自由電荷在電場中受力后會做定向運動；+QA+QB-QC4.絕緣體與導體：++++++++++++++++++++絕緣體導體【例題1】（1）原來甲、乙、丙三物體都不帶電,今使甲、乙兩物體相互摩擦后，乙物體再與丙物體接觸，最后，得知甲物體帶正電荷1.6×10-15C，丙物體帶電荷量的大小為8×10-16C。則對于最后乙、丙兩物體的帶電情況，則(

A

)A.乙物體一定帶有負電荷8×10-16CB.乙物體可能帶有負電荷2.4×10-15CC.丙物體一定帶有正電荷8×10-16CD.丙物體一定帶有負電荷2.4×10-16C總結(jié)：1.知道摩擦起電和接觸起電的基本原理，其本質(zhì)是電子在不同物體間相互轉(zhuǎn)移；2.知道元電荷指的是自然界最小帶電量，不是指電子和質(zhì)子。（2）有A、B、C三個完全相同的金屬球?qū)Φ亟^緣，A帶8.0×10-5C的正電荷，B、C不帶電?，F(xiàn)每次將兩個球相互接觸后分開,使它們都帶電，則A、B、C所帶的電荷量可能是下面哪組數(shù)據(jù)(

BC

)A.5.0×10-5C，2.0×10-5C，1.0×10-5CB.4.0×10-5C，2.0×10-5C，2.0×10-5CC.3.0×10-5C，2.5×10-5C，2.5×10-5CD.6.0×10-5C，1.0×10-5C，1.0×10-5C靜電場—電荷守恒定律（3）在研究原子、原子核及基本粒子時，常常用元電荷作為電荷量的單位，關(guān)于元電荷，下列論述正確的是(

CD

)A.電子和質(zhì)子都是元電荷B.一個帶電體的電荷量為元電荷的205.5倍C.元電荷是最小的電荷量單位D.元電荷沒有正負之分【例題2】（1）如圖所示，不帶電的金屬導體A和B放在絕緣支柱上并相互接觸，小球C帶正電；①要想讓不帶電的金屬導體A和B帶上電荷，如何操作？②若分別讓金屬導體A和B兩端用導線接地，導線中電流方向如何？總結(jié)：1.感應(yīng)起電的基本原理是電子在金屬導體的不同部位進行轉(zhuǎn)移，近端帶異性電荷，遠端帶同性電荷；2.感應(yīng)起電的本質(zhì)是電荷間力的作用，與大地相連，大地看做遠端。靜電場—電荷守恒定律①先把A、B分開，再將C移走，A帶負電，B帶正電；②若分別讓金屬導體A和B兩端用導線接地，導線中電流方向都從導體流向大地；（2）如圖所示，用起電機使金屬球A帶正電，將A靠近驗電器上的金屬小球B；①若驗電器不帶電，看到的現(xiàn)象？②若驗電器帶少量正電，看到的現(xiàn)象？③若驗電器帶少量負電，看到的現(xiàn)象？①若驗電器不帶電，將A靠近驗電器上的金屬小球B，金屬箔片張角增大；②若驗電器帶少量正電，將A靠近驗電器上的金屬小球B，金屬箔片張角增大；③若驗電器帶少量負電，將A靠近驗電器上的金屬小球B，金屬箔片張角先減小后增大或者一直減小；【例題3】（1）如圖所示，通過調(diào)節(jié)控制電子槍產(chǎn)生的電子束，使其每秒有104個電子到達收集電子的金屬瓶，經(jīng)過一段時間，金屬瓶上帶有-8×10-12C的電荷量；求：①金屬瓶上收集到多少個電子?②實驗的時間為多長?總結(jié)：1.題1為電子在平行板電容器間的直線運動，其電流強弱不取決于平行板電容器所加的電壓大小；2.密立根油滴實驗的基本原理是利用受力平衡處理油滴帶電量，通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)物體帶電量并不是連續(xù)變化的。（2）密立根油滴實驗首先測出了元電荷的數(shù)值，其實驗裝置如圖所示，油滴從噴霧器噴出，以某一速度進入水平放置的平行板之間。今有一帶負電的油滴，不加電場時油滴由于受到重力作用加速下落，速率變大，受到的空氣阻力也變大，因此油滴很快會以一恒定速率v1勻速下落。若兩板間加一電壓，使板間形成向下的電場E，油滴下落的終極速率為v2。已知運動中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f＝6πηrv計算（其中r為油滴半徑，η為空氣粘滯系數(shù)）。測出r、v1、v2，E、η為已知，則：①油滴帶電量表達式（）。

②經(jīng)多次測量得到許多油滴的Q測量值如下表（單位10-19C）：

有數(shù)據(jù)可知：元電荷（）。靜電場—電荷守恒定律6.418.019.6511.2312.8314.48---------+Uq=6πηr(v1-v2)E6πηrv1=6πηrv2+qEn=q/e=5×107個t=5000s1.6×10-19C例題1例題2例題3靜電場—電荷守恒定律【例題1】（1）原來甲、乙、丙三物體都不帶電,今使甲、乙兩物體相互摩擦后，乙物體再與丙物體接觸，最后，得知甲物體帶正電荷1.6×10-15C，丙物體帶電荷量的大小為8×10-16C。則對于最后乙、丙兩物體的帶電情況，則(

A

)A.乙物體一定帶有負電荷8×10-16CB.乙物體可能帶有負電荷2.4×10-15CC.丙物體一定帶有正電荷8×10-16CD.丙物體一定帶有負電荷2.4×10-16C（2）有A、B、C三個完全相同的金屬球?qū)Φ亟^緣，A帶8.0×10-5C的正電荷，B、C不帶電?，F(xiàn)每次將兩個球相互接觸后分開,使它們都帶電,則A、B、C所帶的電荷量可能是下面哪組數(shù)據(jù)(

BC

)A.5.0×10-5C，2.0×10-5C，1.0×10-5CB.4.0×10-5C，2.0×10-5C，2.0×10-5CC.3.0×10-5C，2.5×10-5C，2.5×10-5CD.6.0×10-5C，1.0×10-5C，1.0×10-5C（3）在研究原子、原子核及基本粒子時，常常用元電荷作為電荷量的單位，關(guān)于元電荷，下列論述正確的是(

CD

)A.電子和質(zhì)子都是元電荷B.一個帶電體的電荷量為元電荷的205.5倍C.元電荷是最小的電荷量單位D.元電荷沒有正負之分例題1例題2例題3靜電場—電荷守恒定律【例題2】（1）如圖所示，不帶電的金屬導體A和B放在絕緣支柱上并相互接觸，小球C帶正電；①要想讓不帶電的金屬導體A和B帶上電荷，如何操作？②若分別讓金屬導體A和B兩端用導線接地，導線中電流方向如何？（2）如圖所示，用起電機使金屬球A帶正電，將A靠近驗電器上的金屬小球B；①若驗電器不帶電，看到的現(xiàn)象？②若驗電器帶少量正電，看到的現(xiàn)象？③若驗電器帶少量負電，看到的現(xiàn)象？①先將C移走，再把A、B分開，A帶負電，B帶正電；②若分別讓金屬導體A和B兩端用導線接地，導線中電流方向都從導體流向大地；①若驗電器不帶電，將A靠近驗電器上的金屬小球B，金屬箔片張角增大；②若驗電器帶少量正電，將A靠近驗電器上的金屬小球B，金屬箔片張角增大；③若驗電器帶少量負電，將A靠近驗電器上的金屬小球B，金屬箔片張角先減小后增大或者一直減??；例題1例題2例題3靜電場—電荷守恒定律6.418.019.6511.2312.8314.48【例題4】（1）如圖所示，通過調(diào)節(jié)控制電子槍產(chǎn)生的電子束,使其每秒有104個電子到達收集電子的金屬瓶，經(jīng)過一段時間，金屬瓶上帶有-8×10-12C的電荷量；求：①金屬瓶上收集到多少個電子?②實驗的時間為多長?（2）密立根油滴實驗首先測出了元電荷的數(shù)值，其實驗裝置如圖所示，油滴從噴霧器噴出，以某一速度進入水平放置的平行板之間。今有一帶負電的油滴，不加電場時油滴由于受到重力作用加速下落，速率變大，受到的空氣阻力也變大，因此油滴很快會以一恒定速率v1勻速下落。若兩板間加一電壓，使板間形成向下的電場E，油滴下落的終極速率為v2。已知運動中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f＝6πηrv計算（其中r為油滴半徑，η為空氣粘滯系數(shù)）。測出r、v1、v2，E、η為已知，則：①油滴帶電量表達式（）。

②經(jīng)多次測量得到許多油滴的Q測量值如下表（單位10-19C）：

有數(shù)據(jù)可知：元電荷（1.6×10-19C）。---------+Uq=6πηr(v1-v2)E6πηrv1=6πηrv2+qEn=q/e=5×10-7個t=