内容正文:
第一章 静电场
第1节 电荷及其守恒定律
学习目标
练法指导
1.知道两种电荷及其相互作用。
2.知道使物体带电的三种方法及其带电本质。
3.理解电荷守恒定律。
4.知道静电感应、电荷量、元电荷、比荷的概念。
1.弄清三种起电方式的本质,有助于解释静电现象。
2.无论何种起电方式,本质上都是电荷的转移,均遵循电荷守恒定律。
3.元电荷是最小的电荷量,并不是指实物粒子。
——— 课/ 前/ 预/ 习·轻/ 松/ 搞/ 定 ———
要点辨析
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.玻璃和其他物体摩擦后不一定带正电 (√)
4.元电荷是最小的带电体 (×)
5.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没 (×)
6.摩擦起电是在绝缘体间发生的,感应起电是在导体间发生的(√)
预习自检
1.M和N是两个原来都不带电的物体,它们互相摩擦后,N带正电荷。下列判断正确的是( )
A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B.摩擦的过程中电子从N转移到M
C.M在摩擦过程中创造了正电荷
D.N在摩擦过程中得到电子
解析 物体内部既有正电荷又有负电荷,正、负电荷数量相等,物体对外不显电性,故A错;M、N摩擦时电子从N转移到M,故N带正电,在转移过程中,电荷的总量不变,选项B正确,D错误;在摩擦起电的过程中只是发生了电荷的转移,并没创造电荷,C错误。
答案 B
2.关于摩擦起电、接触起电、感应起电,下列说法错误的是( )
A.这是起电的三种不同方式
B.这三种方式都产生了电荷
C.这三种起电方式的实质是一样的,都是电子在转移
D.这三种方式都遵循电荷守恒定律
解析 任何起电方式都不能创造电荷,也不能消灭电荷,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体,在转移的过程中电荷的总量保持不变,故C、D正确,B错误。在摩擦起电中,是两个原来不带电的物体通过相互摩擦,电子从一个物体转移到另一个物体;在接触起电中,是一个带电的物体与一个不带电的物体接触后电子从带负电的物体转移到不带电的物体或从不带电的物体转移到带正电的物体;在感应起电中,是一个带电的物体接近一个不带电的导体时,使不带电的导体中的电子从导体的一部分转移到另一部分,故A正确。
答案 B
3.不带电的金属球A与带正电的金属球B接触后也带正电,原因解释正确的是( )
A.B有部分正电荷转移到A球上
B.A有部分正电荷转移到B球上
C.A有部分电子转移到B球上
D.B有部分电子转移到A球上
解析 原来金属球A不带电,对外显电中性,金属球A与带正电的金属球B接触时,带正电金属球B夺得电子的本领大于不带电的金属球A,带正电的金属球B夺得电子,金属球A失去电子带正电。故C项正确,A、B、D三项错误。
答案 C
4.一个带电导体与一个不带电导体接触,下列说法正确的是( )
A.两个物体一定带异种电荷
B.两个物体一定带同种电荷
C.两个物体一定带不等量的同种电荷
D.两个物体一定带等量的同种电荷
答案 B
解析 一个带电导体与一个不带电导体接触,电荷会发生转移,所以一定带同种电荷,选项A错误,选项B正确;若两个导体完全相同,则两个导体带等量的同种电荷,否则两个物体带不等量的同种电荷,选项C、D错误。
5.(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示。对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是( )
A.摩擦使笔套带电
B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷
C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
解析 笔套与头发摩擦带电,A正确。笔套靠近圆环时,圆环发生静电感应,其上、下部感应出异号电荷,笔套与圆环之间有静电吸引力,当圆环所受静电力的合力大于重力时圆环将被吸引到笔套上,B、C正确。当笔套碰到圆环时,其整体所带电荷量与笔套之前所带电荷量相同,D错。
答案 ABC
6.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量Q1=6.4×10-9 C,Q2=-3.2×10-9 C,让两绝缘金属小球接触,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,带电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配。由于两小球相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球带电荷量为
Q′1=Q′2=
= C
=1.6×10-9 C。
在接触过程中,电子由B球转移到A球,不仅将自身电荷中和,且继续转移,使B球带Q′2的正电荷量,这样,共转移的电子电荷量为Δ