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第一章　静电场的描述
第一节　静电现象　　　　　　　　
基础过关练
题组一　三种起电方式
1.西晋的《博物志·杂说上》记载:“今人梳头脱著衣时,有随梳解结有光者,亦有咤声。”这是关于摩擦起电产生火花并发出声音的记载。关于摩擦起电,下列说法中正确的是(　　)
A.两种不带电的绝缘体摩擦后,带等量异种电荷
B.摩擦起电使质子从一个物体转移到另一个物体
C.摩擦能产生电子和质子
D.摩擦起电表明电荷的总量并不守恒
2.如图所示,A、B是两个带有绝缘支架的金属球,它们原来均不带电,并彼此接触。现使带负电的橡胶棒C靠近A(C与A不接触),然后将A、B分开,再将C移走。关于A、B的带电情况,下列判断正确的是(　　)
A.A带正电,B带负电
B.A带负电,B带正电
C.A、B均不带电
D.A、B均带正电
题组二　元电荷
3.关于元电荷,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的整数倍
C.元电荷的值等于1 C
D.只有电子和质子所带的电荷量等于元电荷
4.保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。劣质盗版书籍会影响我们的学习效率,甚至会给我们的学习带来隐患。小华同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习题时,他发现有一个带电质点的电荷量数值看不清,只能看清是6.　　×10-18 C,于是拿去问老师,如果你是老师,你认为该带电质点的电荷量可能是(　　)
A.6.2×10-18 C　　　　　　B.6.4×10-18 C
C.6.6×10-18 C　　　　　　D.6.8×10-18 C
题组三　电荷守恒定律
5.一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.该现象是电子的转移引起的,不遵循电荷守恒定律
6.两个完全一样的金属小球M、N,先让它们各自带电-5q和+7q,接触后再分开,则最终M、N所带的电荷量分别是(　　)
A.+6q,+6q　　　　　　B.+7q,+5q
C.+12q,+12q　　　　　　D.+q,+q
能力提升练
题组一　感应起电的判断方法
1.如图所示,A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体,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上的金属箔片都闭合
B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开
C.把C移近导体A,再把C移走,然后把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
2.某同学做静电感应实验,步骤及结论如下:①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙,但甲、乙两球不接触;②用手触摸甲球;③手指移开;④移开乙球;⑤甲球带正电;⑥甲球不带电;⑦甲球带负电。下列操作过程和所得结论正确的是(　　)
A.①→②→③→④→⑤
B.①→②→④→③→⑦
C.①→②→④→③→⑤
D.①→②→③→④→⑥
题组二　验电器张角变化问题
3.如图所示,用起电机使金属球A带上正电,靠近不带电的验电器B,则(　　)
A.验电器金属箔片不张开,因为球A没有和B接触
B.验电器金属箔片张开,因为整个验电器都带上了正电
C.验电器金属箔片张开,因为整个验电器都带上了负电
D.验电器金属箔片张开,因为验电器下部箔片都带上了正电
4.如图所示,验电器带有少量的负电荷,将一带正电荷的小球从远处逐渐靠近,但不接触验电器的金属球。下列说法正确的是(　　)
A.金属箔片张开的角度先减小至零,后逐渐增大
B.金属箔片张开的角度不断增大
C.金属箔片一直带负电
D.金属箔片一直带正电
题组三　电荷守恒定律的综合应用
5.半径相同的两个金属小球A、B所带电荷量的绝对值相等,相隔一定的距离,今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与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的绝对值之比为　　　　　　　;
(2)若A、B两球带异种电荷,接触后两球的电荷量的绝对值之比为　　　　　　　。
答案全解全析
基础过关练
1.A　由于不同物质对电子的束缚本领不同,两个不带电的不同物质组成的物体摩擦时,对电子束缚本领强的物质就会得到电子带负电,而对电子束缚本领弱的物质就失去电子带上等量的正电荷,因此摩擦起电的本质是电子的转移,并没有产生新的电荷,电荷的总量是守恒的,选项A正确,B、C、D错误。
2.A　带负电的橡胶棒C靠近A时,由于感应起电,A球会感应出正电荷,而B球会感应出负电荷,然后将A、B分开,再将C移走,A带正电,B带负电,选项A正确,B、C、D错误。
3.B　元电荷是自然界存在的最小电荷量,不是指电子或者质子,也不是只有电子和质子所带的电荷量等于元电荷,元电荷的值通常取e=1.60×10-19 C,任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍,选项B正确,A、C、D错误。
4.B　任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,即1.6×10-19 C的整数倍,由计算可知,只有6.4×10-18 C是1.6×10-19 C的整数倍,选项B正确。
5.C　根据电荷守恒定律可知,电荷既不能消灭,也不能创造,只会发生转移,题述过程中电荷没有消失,只是被潮湿的空气导走了,是电子的转移引起的,仍然遵循电荷守恒定律,选项A、B、D错误,C正确。
6.D　两个完全相同的带不等量异种电荷的金属小球接触,电荷先中和后均分,故QM=QN==q,选项A、B、C错误,D正确。
能力提升练
1.B　感应带电时,根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引可知,远离带电体的一端会带同种电荷,靠近带电体的一端会带异种电荷。C靠近金属导体A时,A的左端会出现负电荷,B的右端要感应出正电荷,所以A、B下方的箔片都张开,选项A错误;把带正电荷的C移近导体A后,把A和B分开,A带负电,B带正电,移去C后,A、B上的金属箔还是张开的,选项B正确;先把C移走,A、B上的电荷会中和,A、B两端都不带电,若再把A、B分开,A、B上的金属箔片不会张开,选项C错误;先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A与B上的电荷重新中和,A、B上的金属箔片均闭合,选项D错误。
2.A　把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙,但甲、乙两球不接触,此时由于静电感应,甲球靠近乙球端带正电,远离乙球端带负电,用手触摸甲球,甲球带正电荷。当先将手指移开再移开乙球时,甲球带正电;当先移开乙球时,甲球所带正电荷被中和,此时甲球不带电,再将手指移开后,甲球不带电。A正确,B、C、D错误。
方法技巧
导体接地问题的处理方法
遇到接地问题时,该导体与地球可视为一个大导体,而且该导体可视为大导体近端,带异种电荷,地球就成为远端,带同种电荷。
3.D　把一个带正电的金属球A靠近一个原来不带电的验电器B,验电器的金属小球由于静电感应会带上负电荷,而金属箔片会带上正电荷,所以验电器金属箔片张开。A、B、C错误,D正确。
4.A　带有正电荷的小球慢慢靠近一个带有少量负电荷的验电器的金属球,金属箔片所带负电荷变少,夹角减小;随着小球的靠近,金属箔片上将开始带上正电荷,随着正电荷的增加,验电器金属箔片的张角也开始变大,选项A正确。
5.答案　(1)2∶3　(2)2∶1
解析　设第三个小球为C。
(1)A、B带同种电荷时,设电荷量为Q,C与A接触后,二者平分电荷量,A、C所带的电荷量均为;C与B接触后平分二者电荷量之和,则B、C的电荷量均为=Q,A、B最终的电荷量之比为∶=2∶3。
(2)A、B带异种电荷时,设电荷量分别为Q、-Q,A、C接触后,平分电荷量Q,A、C的电荷量均变为;C再与B接触,正负电荷中和后再平分剩余电荷量,C、B的电荷量均为=-,则A、B最终的电荷量的绝对值之比为∶=2∶1。
方法技巧
接触起电中的电荷分配规律
接触起电时,两个导体最终的电荷分配情况很复杂,一般要靠实验来确定,但一对完全相同的导体球相互接触后,可以根据以下规律确定电荷的分配:
(1)若带电导体球和不带电导体球接触,则电荷平分;
(2)若两个带同种电荷的导体球接触,则总电荷平分;
(3)若两个带异种电荷的导体球接触,则电荷先中和再平分。(共15张PPT)
1 | 各种起电方式
1.摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电的过程叫作摩擦起电。相互摩擦的两个物
体要选择不同的材料,比如丝绸和玻璃棒、毛皮和硬橡胶棒等,如图所示。
第一节 静电现象
3.感应起电:由于电荷间相互吸引或排斥,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。这种由于受附近带电体影响而引起导体中正负电
荷重新分布的现象叫作静电感应,如图所示。
导师点睛 在研究静电感应类问题时,应该注意引起静电感应的带电体,根据其
是否移走,移走的先后顺序等进行具体分析。
2.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
前者带上电荷的方式,如图所示。
2 | 元电荷
1.电荷量
(1)定义:物体所带电荷的多少叫作电荷量,简称电量。
(2)单位:库仑,简称库,符号为C。
2.元电荷:人们把一个电子(或质子)所带电荷量的绝对值叫作元电荷,用e表示。
在科学研究中,常常用元电荷作为电荷量的单位。通常取e=1.60×10-19C。
3.电子的比荷:电子的电荷量e与电子的质量之比。电子的电荷量最早是由美国
物理学家密立根通过油滴实验测定的。
易错警示 (1)元电荷不是电荷,而是一个电荷量的单位;质子、电子是实物粒子,
其所带电荷量都等于元电荷。
(2)元电荷是自然界中最小的电荷量,电荷量不能连续变化,任何带电体的电荷量
都是元电荷的整数倍。
3 | 电荷守恒定律
1.内容: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其他物体,
或者从物体的一个部分转移到另一部分。在任何转移的过程中,电荷的总量保持
不变。
2.适用范围:一切宏观物理过程和一切微观物理过程都普遍遵循。
4 | 没静电现象的解释
1.摩擦起电的实质:电子从一个物体转移到另一个物体的过程。
2.静电感应的实质:在带电体上的电荷的作用下,导体上的正负电荷重新分布,使
电荷从导体的一部分转移到另一部分。
导师点睛 不论哪一种带电方式都没有创造电荷,也没有消灭电荷,本质都是电
荷发生了转移。
知识辨析
1.公元前600年左右,希腊学者发现摩擦过的琥珀可以吸引轻小物体,说明轻小物
体带了电。 ( 　)
2.用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒会相互吸引。 (　√　)
提示:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,二者会相互
吸引。
3.带电体靠近金属导体时,导体上与带电体靠近的一端感应出异种电荷,另一端不
会产生静电感应。 ( 　)
提示:带电体靠近金属导体时,金属导体近端将带上异种电荷,远端将带上同种电
荷。
许多人都有过以下经历:与他人握手或者手接触到金属物体时,有“触电”的刺
痛感;早晨梳头时,头发越梳越乱,甚至“怒发冲冠”;晚上脱衣服时,会伴有蓝色闪
光和“噼啪”响声,这些都是静电现象。摩擦起电是常见的使物体带电的方式,
如图所示,先将一根用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近验电器的金属球,再使橡胶棒接
触验电器的金属球。
1 三种起电方式的比较
问题1　用毛皮摩擦过的橡胶棒带正电还是负电 摩擦起电的实质是什么
提示 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,摩擦起电的实质是电子的转移。
问题2　将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近验电器的金属球,会发生什么现象 为什
么 这属于哪种起电方式
提示 将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近验电器的金属球,会发现验电器的金属箔片
张开了一定的角度。橡胶棒靠近验电器的金属球时,金属球感应出正电荷,金属
箔片感应出负电荷,金属箔片由于带上同种电荷相互排斥而张开一定的角度。此
种类型的起电方式是感应起电。
问题3　用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,又会发生什么现象 为什
么 这属于哪种起电方式
提示 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,验电器的金属箔片会张开
一定的角度。由于橡胶棒与金属球接触,发生了电荷转移,金属箔片带上负电荷,
金属箔片由于带有同种电荷相互排斥而张开一定的角度。此种类型的起电方式
是接触起电。
问题4　感应起电的实质是什么 绝缘体能否发生感应起电
提示 感应起电的实质是在带电体上电荷的作用下,导体中的正、负电荷发生分
离,电荷从导体的一部分转移到另一部分。导体中的电子能够自由移动,绝缘体
中没有自由移动的电荷,所以导体能发生感应起电,而绝缘体不能。
1.三种起电方式的比较
起电方式 起电原因 科学本质
摩擦 起电 不同物质的原子核束缚电子的能力不同,失去电子的带正电,得到电子的带负电。两个相互摩擦的物体分别带上了等量异种电荷 不同材料的物体间的电子转移
接触 起电 导体通过接触,传导带电体中的电荷,平衡后,各接触物上带同种电荷 不同导体间的电荷转移
感应 起电 原中性的导体靠近带电体时,由于同种电荷相
互排斥,异种电荷相互吸引,导体内跟带电体
同性的电荷受排斥作用移到远离的一端,跟带
电体异性的电荷则受吸引作用移到靠近的一
端,导体中的正负电荷分开 同一导体不同部分的电荷转移
2.感应起电的判断方法
(1)当带电体靠近不带电的导体时,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,如图甲所示。
(2)当导体接地时,该导体与地球可视为一个大导体,该导体为近端,带异种电荷,地
球就成为远端,同种电荷流入大地,电荷分布如图乙、丙所示。
导师点睛 用手摸一下导体,再移开手指,相当于先把导体接地,然后再与大地断开。
典例　如图所示,带正电荷的球C靠近不带电的枕形金属导体AB的A端【1】,以下说
法正确的是 (　　)

A.若先移走球C【2】,再将AB两部分从中间分开,则A端带负电,B端带正电
B.保持球C的位置不动,用手去接触B端【3】,则A端带负电,B端带正电
C.保持球C的位置不动,用手去接触A端【4】,则A端带负电,B端不带电
D.若先移走球C,在移走球C的过程中,枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向
A端和B端移动【5】
C
信息提取 【1】发生静电感应现象,A端是导体的近端,B端是导体的远端。
【2】枕形导体中正、负电荷中和,A、B均不带电。
【3】【4】不论手接触枕形导体的哪一端,接触后大地是远端,枕形导体是近端。
【5】原子是由原子核和核外电子组成的,电子获得能量后,能挣脱原子核的束缚,
但原子核中的质子带正电,不能移动。
思路点拨　本题可按以下思路分析:
(1)带正电荷的球C靠近不带电的枕形金属导体AB,根据静电感应规律【6】可判断A
端、B端的带电情况。
(2)保持球C的位置不动,用手接触A端或B端,根据静电感应规律【7】可判断A端、B
端带电情况。
(3)先移走球C,根据电荷守恒定律【8】可以判断导体AB的带电情况。
解析 枕形金属导体AB在带正电的小球附近,枕形金属导体AB上的自由电子会
向其左端运动,导体的A端因有了多余的电子而带负电,B端因缺少电子而带正电
(由信息【1】得到);若先移走球C,在移走球C的过程中,枕形金属导体中的负电荷
向B端移动,中和B端的正电荷,然后两端都不带电(由信息【2】和【8】得到),再
将AB两部分从中间分开,则A端不带电,B端不带电,选项A错误;保持球C的位置不
动,当手接触枕形金属导体AB时,无论是用手去接触A端还是接触B端,大地都是远
端,枕形导体都是近端,则A端带负电,B端不带电(由信息【3】和【7】得到),选项
B错误,C正确;在移走球C的过程中,枕形金属导体中的负电荷(电子)向B端移动,带
正电的原子核不能移动(由信息【5】得到),选项D错误。
2 接触起电与电荷守恒定律的综合应用
1.接触起电过程中电子转移的规律
(1)带正电荷的物体与带负电荷的物体接触,电子由带负电荷的物体转移到带正
电荷的物体上。
(2)带正电荷的物体与不带电的物体接触,电子由不带电的物体转移到带正电荷
的物体上。
(3)带负电荷的物体与不带电的物体接触,电子由带负电荷的物体转移到不带电
的物体上。
2.两相同带电体接触后电荷量的分配规律
若两个完全相同的带电体所带电荷量分别为q1、q2(不包含正、负号),则有

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