内容正文:
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教材习题精讲
)第1.1讲 电荷
【教材习题】P5,“练习与应用”第2题。
解析:带正电的小球C靠近导体的时候,导致导体中的自由的负电荷(电子)靠近C球,最终左端的A聚集了大量的负电荷显示为负电,而右端B则缺少负电荷显示为正电。题中提到A带上了-1.010-8C,即A获得-1.010-8C电量的负电荷,B则缺失-1.010-8C电量的负电荷。电子移动方向是从B移动到A处。
移动的电子的个数N=Q/e=10个。
[链接知识]静电感应下的电荷转移问题。电荷电量与元电荷的关系
[方法、规律]①感应起电时,靠近的一端带异种电荷,远一端带同种电荷(可以理解为同性相斥、异性相吸)。在固体导体中,自由电荷一般是负电荷的电子,所以找到负电荷的移动方向即可。②所有带电体所带的电量都是元电荷的整数倍,而电子带的电量等于元电荷的电量。
【教材习题】P5,“练习与应用”第3题。
解析:(1)此题也是感应起电现象,所以靠近C的一端B就带负电,远离C的一端A则带正电。移动的电荷还是负电荷——电子,移动方向是从A端向B端移动,不管切割的是按照1还是2切割,其结果相同。(2)根据电荷守恒可知,A端流失的电子QA、QA’,与B端得到电子QB 、QB’电量是相等的。即QA=QB,QA’=QB’。
[链接知识]静电感应下的电荷转移问题,电荷守恒定律
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精准变式题
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【变式1】[多选]如图所示,A、B为相互接触的用绝缘支柱支撑的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部有贴金属箔片,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上的金属箔片都张开
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.先把C移走,再把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
[解析] 虽然A、B起初都不带电,但带正电的小球C对A、B内的电荷有力的作用,使A、B中的自由电子向左移动,使得A端积累了负电荷,B端积累了正电荷,其下部贴有的金属箔片因为接触起电,也分别带上了与A、B同种的电荷,由于同种电荷间的斥力,所以金属箔片都张开,A正确;C只要一直在A、B附近,先把A、B分开,A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和,因而A、B仍带等量异种的感应电荷,此时即使再移走C,因A、B已经分开,所带电荷量也不变,金属箔片仍张开,B正确;如果先移走C,A、B上的感应电荷会马上在其相互之间的吸引力作用下中和,不再带电,所以箔片都不会张开,C错;先把A、B分开,再移走C,A、B仍然带电,但重新让A、B接触后,A、B上的感应电荷会完全中和,箔片都不会张开,D错误。[答案]AB
【变式2】[多选]如图所示,把架在绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近,导体的A端感应出正电荷,B端感应出负电荷,关于使导体带电的以下说法正确的是( )
A.如果用手摸一下导体的B端,B端负电荷将经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体将带正电
B.如果用手摸一下导体的A端,大地的自由电子将经人体流入导体,与A端的正电荷中和,手指离开,移去带电体C,导体带负电
C.如果用手摸一下导体的中间,由于中间无电荷,则手指离开,移去带电体C,导体不带电
D.无论用手摸一下导体的什么位置,导体上的自由电子都经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电
解析:选AD 无论用手摸一下导体的什么位置,都会使枕形导体通过人体与大地相连,由于静电感应,导体上的自由电子将经人体流入大地,使得导体带正电,手指离开,移去带电体C,导体所带正电不变。
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教材知识链接
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1、 电荷
1.两种电荷
自然界只存在两种电荷,即正电荷和负电荷。
规定
2.电荷间的作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
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,故整个原子对外表现为电中性。
4.自由电子和离子
金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种能自由活动的电子叫做自由电子,失去这种电子的原子便成为带正电的离子。
注意:
1.当物体不带电时,物体内部不存在电荷(×)
2.金属中的电子和正离子都属于自由电荷(×)
3.用丝绸摩擦过的任何物质都带正电荷(×)
2、 摩擦起电和感应起电
1.摩擦起电
当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来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。如玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒容易失去电子而带正电,丝绸因有了多余的电子而带负电。
2.感应起电
当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,