第九章 静电场及其运用总结提升 -2021-2022学年高二物理精讲精练（新人教版必修第三册）

第九章 静电场及其运用 第1部分 知识总结 内容1：电荷 一、电荷 1．两种电荷：自然界只存在两种电荷，正电荷和负电荷。 2．电荷量：电荷的多少，常用Q或q表示，国际单位制单位是库仑，简称库，符号是C。 3．原子的组成 原子由原子核和核外电子组成，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，核外电子带负电。通常原子内正、负电荷的数量相同，故整个原子对外界表现为电中性。 4．自由电子和离子 金属中原子的最外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种电子叫作自由电子，失去自由电子的原子便成为带正电的离子。 5．摩擦起电 两个物体相互摩擦时，电子从一个物体转移到另一个物体，原来呈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。 二、静电感应 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种电荷，远离带电体的一端带同种电荷的现象。 2．感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。 三、电荷守恒定律的两种表述 1．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。 2．一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。 四、元电荷 1．定义：实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，这个最小的电荷量叫作元电荷，用符号e表示。 2．所有带电体的电荷量都是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的物理量。 3．元电荷的大小：e＝1.602 176 634×10－19 C在计算中通常取e＝1.60×10－19_C。 4．电子的比荷：电子的电荷量e与电子的质量me之比。其值＝1.76×1011 C/kg。 知识演练 1．两个物体分别带有电荷(　　) A．它们之间的静电力一定是引力 B．它们之间的静电力一定是斥力 C．如果它们带的是同种电荷，它们之间的静电力一定是引力 D．如果它们带的是异种电荷，它们之间的静电力一定是引力 【解析】D　根据同种电荷相排斥，异种电荷相吸引，得如果它们带的是异种电荷，它们之间的静电力一定是引力，D正确。 2．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是(　　) A．摩擦起电说明通过做功可以创造电荷 B．摩擦起电说明电荷可以创造 C．感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到物体的另一部分 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 【解析】C　摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，而电荷的总量是不变的，故A、B错误；感应起电过程电荷在电场力作用下，从物体的一部分转移到另一部分，故C正确，D错误。 3．如图是伏打起电盘示意图，其起电原理是(　　) 甲　　　　乙　　　丙　　　　丁 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 【解析】B　导电平板靠近带电的绝缘板并接地时，导电平板由于静电感应，使导电平板带上负电荷，故选项B正确。 4．(多选)M和N是两个都不带电的物体。它们互相摩擦后，M带正电荷2.72×10－9 C，下列判断正确的有(　　) A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷 B．摩擦过程中电子从M转移到N C．N在摩擦后一定带负电荷2.72×10－9 C D．M在摩擦过程中失去1.7×1010个电子 【解析】BCD　在摩擦前，物体内部存在着等量的异种电荷，对外不显电性，A错；M失去电子带正电，N得到电子带负电，所以电子是从M转移到N，B对；在摩擦起电过程中，得失电子数目是相等的，根据电荷守恒定律，M带正电荷2.72×10－9 C，则N一定带负电荷2.72×10－9 C，C对；M失去的电子数为n＝＝个＝1.7×1010个，D对。 5．情境：干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走，身上聚集了－4.8×10－5C的电荷。 问题：若电子质量me＝9.1×10－31kg，电子电荷量e＝－1.6×10－19C。则： （1）多少个电子的电荷量等于－3.2×10－5C? （2）此人身上有多少个剩余电子？ （3）他的质量增加了多少？ 【解析】　(1)每个电子电荷量为e＝－1.6×10－19 C， 则－3.2×10－5C的电量需要的电子为 n＝＝2×1014个。 (2)此人身上有电子为 n′＝＝3×1014个。 (3)电子质量me＝9.1×10－31 kg， 所以他的质量增加 m＝3×1014×9.1×10－31 kg＝2.73×10－16 kg。 内容2：库仑定律 一、电荷之间的作用力 1．实验探究 （1）带电小球由于受到带电体对其的作用力而使丝线偏离竖直方向θ角。 （2）在电荷量不变的情况下，小球离带电体越近，角度θ越大，离带电体越远，角度θ越小。 （3）在距离不变