9.1-電荷-(人教版新教材)高中物理必修三第九章【知識(shí)點(diǎn)+練習(xí)】

第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用1電荷知識(shí)點(diǎn)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(fù)電．同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．2．摩擦起電：兩個(gè)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，原來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．3．感應(yīng)起電：當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，由于電荷間相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號(hào)電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號(hào)電荷，這種現(xiàn)象叫作靜電感應(yīng)．利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過程叫作感應(yīng)起電．起電方式摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電產(chǎn)生條件兩不同絕緣體摩擦?xí)r導(dǎo)體靠近帶電體時(shí)導(dǎo)體與帶電導(dǎo)體接觸時(shí)現(xiàn)象兩物體帶上等量異種電荷導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，且電性與原帶電體“近異遠(yuǎn)同”導(dǎo)體上帶上與帶電體相同電性的電荷原因不同物質(zhì)的原子核對(duì)核外電子的束縛能力不同而發(fā)生電子得失導(dǎo)體中的自由電子受帶正(負(fù))電物體吸引(排斥)而靠近(遠(yuǎn)離)電荷之間的相互排斥實(shí)質(zhì)均為電荷（負(fù)電荷）在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移拓展驗(yàn)電器1．驗(yàn)電器的原理：當(dāng)驗(yàn)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(zhuǎn)，它是從力的角度來反映導(dǎo)體帶電的情況。當(dāng)指示系統(tǒng)具有一定的偏轉(zhuǎn)角時(shí)，其重力矩與靜電力矩平衡。2．驗(yàn)電器的主要用途：檢驗(yàn)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(yàn)電器主要功能是檢驗(yàn)導(dǎo)體是否帶電，一般情況下,驗(yàn)電器不能測(cè)量帶電導(dǎo)體的電量多少，更不能測(cè)量電勢(shì)差；而靜電計(jì)的功能主要是測(cè)量電勢(shì)差，當(dāng)然也可以用作驗(yàn)電器，來檢驗(yàn)接觸導(dǎo)體是否帶電。知識(shí)點(diǎn)二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)移過程中，電荷的總量保持不變．這個(gè)結(jié)論叫作電荷守恒定律．知識(shí)點(diǎn)三元電荷1．電荷量：電荷的多少叫作電荷量，在國(guó)際單位制中它的單位是庫(kù)侖，簡(jiǎn)稱庫(kù)．用符號(hào)C表示．2．元電荷：質(zhì)子、電子所帶的電荷量是科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的最小電荷量，這個(gè)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(zhì)量之比，叫作電子的比荷．電子的質(zhì)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(dǎo)體A帶5q的正電荷，另一完全相同的導(dǎo)體B帶－q的負(fù)電荷，將兩導(dǎo)體接觸一會(huì)兒后再分開，則導(dǎo)體B的帶電荷量為()A．－q B.qC．2q D．4q【例2】絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一個(gè)輕質(zhì)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(shí)，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(bǔ)排斥開C．a(chǎn)、b之間不發(fā)生相互作用D．b立即把a(bǔ)排斥開【例3】金屬球殼原來帶有電荷，而驗(yàn)電器原來不帶電，如圖所示?，F(xiàn)將金屬球殼內(nèi)表面與驗(yàn)電器的金屬小球相連，驗(yàn)電器的金屬箔()A．不會(huì)張開B．一定會(huì)張開C．先張開后閉合D．可能會(huì)張開隨堂練習(xí)1．有甲、乙、丙三個(gè)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(gè)小球都帶電B．只有一個(gè)小球帶電C．有兩個(gè)小球帶同種電荷D．有兩個(gè)小球帶異種電荷2．(多選)如圖所示，在真空中，把一個(gè)絕緣導(dǎo)體向帶負(fù)電的球P慢慢靠近．關(guān)于絕緣導(dǎo)體兩端的電荷，下列說法中正確的是()A．兩端的感應(yīng)電荷越來越多B．兩端的感應(yīng)電荷是同種電荷C．兩端的感應(yīng)電荷是異種電荷D．兩端的感應(yīng)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(zhuǎn)移的過程C．玻璃棒無論和什么物體摩擦都會(huì)帶正電D．帶等量異種電荷的兩個(gè)導(dǎo)體接觸后，電荷會(huì)消失，這種現(xiàn)象叫作電荷的湮滅4．(多選)一帶負(fù)電絕緣金屬小球放在潮濕的空氣中，經(jīng)過一段時(shí)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(fù)電荷逐漸消失了B．在此現(xiàn)象中，電荷不守恒C．小球上負(fù)電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將電子導(dǎo)走了D．該現(xiàn)象是由于電子的轉(zhuǎn)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(yàn)電器，當(dāng)一金屬球M靠近驗(yàn)電器的小球N（不接觸）時(shí)，驗(yàn)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(fù)電C．金屬球可能帶正電D．金屬球一定帶負(fù)電7．(多選)關(guān)于元電荷的下列說法中正確的是()A．元電荷實(shí)質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身B．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(guó)科學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的8．目前普遍認(rèn)為，質(zhì)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(zhì)子的帶電量為e，中子不帶電．下列說法正確的是()A．質(zhì)子是由一個(gè)u夸克和一個(gè)d夸克組成，中子是由一個(gè)u夸克和兩個(gè)d夸克組成B．質(zhì)子是由兩個(gè)u夸克和一個(gè)d夸克組成，中子是由一個(gè)u夸克和兩個(gè)d夸克組成C．質(zhì)子是由一個(gè)u夸克和一個(gè)d夸克組成，中子是由兩個(gè)u夸克和兩個(gè)d夸克組成D．質(zhì)子是由兩個(gè)u夸克和一個(gè)d夸克組成，中子是由兩個(gè)u夸克和兩個(gè)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(yīng)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(dǎo)體的A、B兩端各貼有一對(duì)金箔．當(dāng)枕形導(dǎo)體的A端靠近一帶電導(dǎo)體C時(shí)()A．A端金箔張開，B端金箔閉合B．用手觸枕形導(dǎo)體后，A端金箔仍張開，B端金箔閉合C．用手觸枕形導(dǎo)體后，將手和C都移走，兩對(duì)金箔均張開D．選項(xiàng)C中兩對(duì)金箔帶同種電荷11．如圖所示，左邊是一個(gè)原先不帶電的導(dǎo)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(dǎo)體切開，導(dǎo)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(jié)論正確的是()A．沿虛線d切開，A帶負(fù)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(fù)電，并QB=QAC．沿虛線a切開，A帶正電，B帶負(fù)電，且QB>QAD．沿任意一條虛線切開，都有A帶正電，B帶負(fù)電，而QA、QB的值與所切的位置有關(guān)12．圖中A、B是兩個(gè)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(chǎng)及其應(yīng)用1電荷【例1】答案：C解析：兩個(gè)小球接觸后先進(jìn)行電荷中和，然后再重新分配電荷量．又因?yàn)閮蓚€(gè)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(yīng)，感應(yīng)結(jié)果使靠近b球一端產(chǎn)生異種電荷，異種電荷相互吸引，輕質(zhì)小球?qū)⑾騜靠攏并與b接觸，當(dāng)小球a與b接觸后，將對(duì)兩球所帶的電荷進(jìn)行重新分配，結(jié)果兩球帶同種電荷將會(huì)被排斥開．【例3】答案：B解析：驗(yàn)電器的金屬小球與空心金屬球殼用導(dǎo)線連接，不論是連在球殼內(nèi)部或是外面，都使兩者成為一個(gè)共同的導(dǎo)體。達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)，其凈電荷由于靜電斥力作用，盡可能遠(yuǎn)離，故驗(yàn)電器的金屬小球帶電，驗(yàn)電器的金屬箔會(huì)張開，B正確。隨堂練習(xí)1、答案：D2、答案：ACD3、答案：B解析：在D選項(xiàng)中，電荷并沒有消失或者湮滅，只是正負(fù)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(dǎo)電轉(zhuǎn)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(cuò)，C對(duì)．就小球和整個(gè)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(xiàng)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(xiàng)中的電荷量數(shù)值均是元電荷的整數(shù)倍．所以只有選項(xiàng)A是不可能的．6、答案：B解析：根驗(yàn)電器原來帶正電，要使張角減小，則應(yīng)使驗(yàn)電器小球N的電子轉(zhuǎn)移到金屬箔處，根據(jù)電荷間的相互作用，M球可能帶負(fù)電；若M球不帶電時(shí)，則由于靜電感應(yīng)，M球左側(cè)也會(huì)帶上負(fù)電，故會(huì)產(chǎn)生同樣的效果；故M球可以帶負(fù)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(zhì)子所帶的電荷量，數(shù)值為e＝1.60×10－19C，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)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(xiàng)正確；元電荷e的值是由美國(guó)科學(xué)家密立根測(cè)得的，D正確．8、答案：B解析：根據(jù)質(zhì)子所帶電荷量為e，2×eq\f(2,3)e－eq\f(1,3)e＝e，所以質(zhì)子是由兩個(gè)u夸克和一個(gè)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(gè)u夸克和兩個(gè)d夸克組成，故選項(xiàng)B正確．9、答案：B解析：導(dǎo)電平板靠近帶電絕緣板并接地時(shí)，導(dǎo)體與大地連通，異種電荷互相吸引，絕緣板帶正電，則會(huì)吸引大地的電子到導(dǎo)電平板上，從而使導(dǎo)電平板帶上負(fù)電荷，故選項(xiàng)B正確．10、答案：BCD解析：根據(jù)靜電感應(yīng)，帶正電的導(dǎo)體C放在枕形導(dǎo)體附近，在A端出現(xiàn)了負(fù)電，B端出現(xiàn)了正電，兩端金箔上帶異種電荷而張開，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．用手觸枕形導(dǎo)體后，B端不是最遠(yuǎn)端了，人是導(dǎo)體，人的腳部甚至地球是最遠(yuǎn)端，這樣B端不再有電荷，金箔閉合，選項(xiàng)B正確．用手觸枕形導(dǎo)體時(shí)，只有A端帶負(fù)電，將手和C移走后，不再有靜電感應(yīng)現(xiàn)象，A端所帶負(fù)電荷分布在枕形導(dǎo)體上，A、B端均帶有負(fù)電荷，兩對(duì)金箔均張開，選項(xiàng)C