9.1 电荷 -【划重点】2024-2025学年高二物理暑假预习强化之精细讲义（人教版2019必修第三册）

9.1 电荷 ——划重点之高一暑假预习强化精细讲义 知识点1：电荷 1.电荷亦称电，是物质的一种物理性质.我们也将"带电粒子"称为电荷，但电荷本身并非"粒子"，只是我们常将它想象成粒子以方便描述而已. 2.电荷的种类∶电荷分为正电荷和负电荷.（1）用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷;（2）用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷. 3.电荷的性质：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引;且带电体有吸引轻小物体的性质. 4.电荷量 电荷的多少叫作电荷量，用 Q 或者q表示，在国际单位制中，它的单位是库仑（C）.电荷有正、负之分，正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值.但"+""-"号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）. （1）比较带电体带电的多少，是比较所带电荷量的绝对值，绝对值大的带电荷量就多. （2）自然界中有且只有正、负两种电荷，这是由美国科学家富兰克林命名的. 知识点2：起电的三种方式 不带电的原子由带正电的原子核和带负电的核外电子构成，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，核外电子绕原子核运动，如图所示. 通常情况下，原子核中正电荷的数量与核外电子（负电荷）的数量一样多，整个原子呈电中性（不带电）. 当原子失去电子后就变为带正电的离子，而得到电子的原子变为带负电的离子. 1.摩擦起电 （1）定义∶很多物体都会由于摩擦而带电，这种方式为摩擦起电. （2）本质∶当两个不同物体互相摩擦时，由于不同物体的原子核对核外电子的束缚能力不同，束缚能力强的物体在摩擦过程中得到电子带负电，束缚能力弱的物体在摩擦过程中失去电子带正电. 例如∶用毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮上的电子转移到橡胶棒上，橡胶棒因得到电子而带负电，毛皮因失去电子而带正电。 （1）摩擦起电过程中为何大多使用的是绝缘体? 摩擦起电所用材料可以用导体，也可以用绝缘体. 如果用手直接拿着导体进行摩擦，因人体是导体，导体上产生的电荷会经过人体流向大地，从而看不到摩擦起电的现象. 如果戴上绝缘手套操作，可观察到该现象. （2）摩擦过的橡胶棒一定带负电吗? 不一定. 同一物体分别与不同种类的物体摩擦，该物体所带电荷的种类取决于两种物质的原子核束缚电子的能力的大小，故同一物体与不同种类的物体摩擦时，可能带上不同种类的电荷. （3）摩擦起电的本质： 摩擦起电时，电荷并不是凭空产生，其本质是电子在相互摩擦的两个物体间发生了转移，所以两个相互摩擦的物体一定同时带上种类不同的电荷，且电荷量相等。 2.接触起电 （1）产生∶由于带电物体所带的同种电荷之间会相互排斥，如果和另一个导体接触，带电体上的部分电荷就会转移到这个导体上，使这个导体也带上同种电荷. （2）本质∶自由电荷（电子）在带电体与导体之间发生转移. （1）电荷量分配原则（两个完全相同的金属球） ①带同种电荷（电荷量分别为 Q1和Q2），接触后平分原来所带电荷量的总和， ②带异种电荷（电荷量分别为Q1和-Q2），接触后先中和再平分， ③接触起电时，两个完全相同的金属球相互接触电荷量分配情况简单，但不同的物体接触后电荷量分配情况复杂，大多靠实验才能确定. （2）要注意带正电荷的物体与不带电的导体接触，电子由电中性导体转移到带正电荷的物体上.任何带电物体相互接触，转移的都是自由电荷. （3）电中性和电中和是两个不同的概念. ①电中性是指物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显电性，表现为不带电的状态.任何电中性的物体实际上本身都带有等量的异种电荷. ②电中和是指两个带等量异种电荷的物体相互接触时，都恢复成不带电的情形，这种现象称为电荷的中和. 3.静电感应与感应起电 （1）静电感应：把带电体移近不带电的导体，导体的电荷分布会发生变化的现象.感应起电的对象一定是金属导体。 （2）产生：如图所示，把带电的球 C移近金属导体 AB 时，由于同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体的 A、B 两端带上了等量的异种电荷。 （3）感应起电∶利用静电感应原理使导体带电的过程. （4）规律∶近端感应异种电荷，远端感应同种电荷. 带电体移近导体时，导体靠近带电体的一端带上和带电体电性相反的电荷，远离带电体的一端带上和带电体电性相同的电荷. 导体所带的电荷称为感应电荷，感应电荷的规律可总结为∶近异远同，电荷量相等. （5）本质∶导体中自由电子在带电体作用下，在导体内部发生转移，并不是创造了电荷. 静电感应中接地问题的近端与远端 遇到接地问题时，导体与大地组成一个新的导体，则带电体靠近时，该导体可视为新导体的近端，与带电体带异种电荷，地球可视为新导体的远端，与带电体带同种电荷。 例：如图所示，一个不带电的与外界绝缘的导体两端连有开关K1、K2，K1、K2闭合前，当带正电小球靠近时，a端为近端，b端为远端，由于静电感应，在a、b端分别出现等量负、正电荷. 当闭合任何一个开关以后，整个导体与大地连接，成为一个新导体，导体上的电荷会立即重新分布，大地成了远端，带正电，b端的正电荷会被从导线上来的电子中和，这些电子从大地被吸引过来。 4.三种起电方式的对比理解 摩擦起电 接触起电 感应起电 产生 条件 两个不同物体摩擦 导体与带电体接触 带电体靠近导体 现象和结果 两物体带上等量异种电荷 导体带上与带电体相同电性的电荷 导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体"近异远同" 原因 不同物质的原子核对核外电子束缚能力不同而发生电子得失 自由电荷在带电体与导体之间发生转移 导体中的自由电子受带正（负）电物体吸引（排斥）而靠近（远离） 实质 电荷在物体之间或物体内部发生转移 （1）起电的本质都是将正、负电荷分开，使电荷发生转移. （2）所有带电方式的实质都是电子的转移，并不是创造电荷. （3）感应起电的对象一定是导体. （4）金属导电的原因在金属中距离原子核较远的电子往往会脱离原子核的束缚，而在金属中自由活动，这种电子叫作自由电子.失去这种电子的原子便成为带正电的离子，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中，这就使金属成为导体。 【典例1】下列三幅图反映了三种起电的方式，下列说法正确的是（　　） A．甲图是橡胶棒与毛皮摩擦后，把正电荷传给了毛皮，使橡胶棒带上了负电 B．乙图无论小球D带正电还是负电，与A接触时都把电荷传给C、C，使箔片张开 C．丙图中先把靠近的带电小球C移开，再分开A、B，则A、B带上了等量异种电荷 D．三种起电方式的实质都是电子的转移 【典例2】如图所示，某同学将不带电的轻小金属圆环放在干燥的绝缘桌面上，将塑料圆珠笔与头发摩擦后，自上向下慢慢靠近圆环。当笔与圆环相距较近时，圆环被吸引到笔上。下列说法正确的是（　　） A．摩擦使笔带正电 B．笔靠近圆环时，圆环上、下感应出异种电荷 C．圆环被吸引到笔上的过程中，所受静电力等于其重力 D．当笔碰到圆环后，笔所带的电荷立刻全部消失 【典例3】如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中使两球都不带电的是（　　） A．先把两球分开，再移走棒 B．先移走棒，再把两球分开 C．先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开 D．手摸一下甲球，然后移走棒，再把两球分开 【典例4】用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦，实验结果如图所示，根据实验情况判断，下列对摩擦起电的说法正确的是（　　） A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子 B．两个物体摩擦时，表面光滑的易失去电子 C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类、数量都不同 D．同一物体与不同种类的物体摩擦，该物体所带电荷种类可能不同 【典例5】橡胶板置于绝缘水平桌面上，某同学戴着绝缘手套先用毛皮摩擦橡胶板，使橡胶板带负电，然后手握绝缘手柄将铝板靠近橡胶板，铝板的下表面与橡胶板上凸起的接地铁钉接触，并在其上表面撒上细纸屑，迅速上抬铝板至某一位置后，可以看到细纸屑从铝板上飞溅出来，这就是“静电飞花”实验。下列说法正确的是（    ） A．铝板未与橡胶板接触所以始终不带电 B．纸屑是因为带正电相互排斥而不断飞散 C．铝板与铁钉接触时，电子从大地通过铁钉流向铝板 D．铝板与铁钉接触时，铝板上、下表面带等量异种电荷 【典例6】如图，将带正电荷量为Q的导体球C靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量的大小分别用QA、QB表示；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量的大小分别用QAʹ、QBʹ表示。下列关于QA、QAʹ、QB和QBʹ电荷量的正负和大小关系判断正确的是（　　） A．QA为负，QB为正，且QA=QB B．QAʹ为正，QBʹ为负，且QAʹ=QBʹ C．QA和QAʹ为正，且QA=QAʹ D．QB和QBʹ为负，且QB=QBʹ 知识点3：检验工具——验电器 1.构造∶如图所示. 在密闭壳体上有一橡胶塞，塞中插一根金属杆，杆的上端有一金属导体，下端悬挂一对金箔（或铝箔）.为了避免周围环境的影响，金属杆和箔片封闭在一个密闭壳体中，杆与壳间用绝缘材料相隔. 2. 原理∶当带电体与验电器上端的导体接触或靠近时，金属箔片会因为带上同种电荷而张开一定角度，它是从力的角度来反映导体带电的情况. 3.使用 （1）检验物体是否带电：将物体直接接触或靠近验电器的金属导体，验电器的箔片张开说明物体带电. （2）检验物体带电的种类：先使验电器带上某种已知电荷 Q验，然后将待测带电体靠近验电器的金属导体，根据验电器箔片张角的增减判断其带电种类. 张角增大，与验电器带同种电荷;张角减小，与验电器带异种电荷，且Q＜Q验;金属箔片先闭合后张开，带异种电荷，且 Q＞Q验。 （1）一个带负电的物体去接触验电器的金属球和靠近验电器的金属球产生的现象一样吗? 一样，都可以使金属箔片张开.因为如果物体与金属球接触，物体上的电子会转移到验电器的箔片上，使箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开;如果物体靠近金属球，物体所带的负电荷与金属球中带负电的自由电子相互排斥，使金属球上的电子转移到金属箔上，使箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开. （2）高中物理学习中常遇到的验电器如图所示. 历史上第一个验电器，是英国的吉尔伯特在实验过程中制作的，与金属箔验电器的结构基本相同.如果把验电器的金属箔换成指针，并用金属制作外壳，这样的验电器叫作静电计. 知识点4：电荷守恒定律 1.电荷守恒定律的两种表述 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. 表述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. 带负电的金属小球放在潮湿的空气中，一段时间后不带电了，是电荷不守恒吗? 金属小球上的电荷量减少，是由于电子通过空气导电转移到外界.虽然小球电荷量减少，但是这些电子并没有消失，对于小球和整个外界组成的系统而言，电荷的总量仍保持不变，遵循电荷守恒定律。 对电荷守恒定律的理解 （1）电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律. （2）三种起电过程都没有创造电荷，其本质都是电子的转移，即起电过程是物体所带电荷的重新分配. 摩擦起电和接触起电是电荷从一个物体转移到另一个物体，感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一部分. （3）电荷的总量是指电荷的代数和. （4）电荷的中和是指正、负电荷的代数和为0. 知识点5： 元电荷 1.元电荷 在各种带电微粒中，电子所带的电荷量是最小电荷量，人们把一个电子或一个质子所带的电荷量叫作元电荷，其值取e=1.60×10-19C. 美国物理学家密立根最早通过油滴实验测出了e的数值，并获得了诺贝尔物理学奖. 2.比荷 带电体的电荷量和质量的比值，叫作比荷.比荷是带电微观粒子的基本参量之一，测定比荷是研究带电粒子和物质结构的重要方法.电子的比荷为1.76×1011 C/kg，是一个重要的物理量. （1）所有带电体的电荷量或者等于元电荷，或者是元电荷的整数倍. （2）电荷量是不能连续变化的物理量.电荷量的这种只能取分立的、不连续值的性质，称为电荷的量子化. （3）元电荷不是实际的粒子，它表示最小的电荷量，没有正、负; （4）虽然电子和质子的电荷量为一个元电荷，但元电荷不等同于电子和质子，电子和质子是实实在在的粒子. 【典例7】一个带电粒子的电量可能为（　　） A．2e B．1.6×10-19e C．1.9×10-16e D．1.6e 【典例8】下列关于电荷的说法正确的是（  ） A．摩擦起电创造了新的电荷 B．自然界的电荷只有三种 C．物体所带的电荷量可以是任意的 D．密立根测得了元电荷的数值 【典例9】元电荷是（　　） A．电子 B．质子 C．最小电荷量 D．最小点电荷 【典例10】下列说法中正确的是（　　） A．电荷量很小的电荷就是元电荷 B．元电荷实质上是指电子和质子本身 C．物体所带的电荷量可以是任意值 D．比荷是电荷量与质量的比值 【典例11】关于电荷，以下说法正确的是（　　） A．摩擦起电创造了电荷 B．物体所带的电荷量只能为某些值 C．电子的电荷量为 D．安培首先测出了元电荷的数值 重难点1： 感应起电的两种不同方式 感应起电有两种常见的方式，感应出异种电荷和同种电荷，分别如下，不管哪种方式均需在干燥的环境中进行. 1. 感应出异种电荷 （1）如图甲，两导体A、B相互接触;（2）如图乙，将带电体C靠近A、B;（3）如图丙，保持C不动，用绝缘棒将A、B分开，然后移走C，则A、B分别带异种电荷. 【注意】第（3）步中若先移走 C，再将A、B分开，A、B不带电，因为移走 C后感应电荷会立即中和. 2. 感应出同种电荷 【注意】图②中，用手接触导体 B 端，B 端电子通过人体导入大地，此时大地相当于导体的远端;图③中，将手指移开，A所带电荷不变，B不带电;图④中，移去带电体 C，这时导体带上了和带电体 C电性相反的电荷;图⑤中将 A、B分开，A、B 所带电荷均与带电体 C电性相反. 重难点2：静电感应中导体接地问题的分析 关于静电感应中导体接地问题，具体有以下几种情况：（1）如图甲所示，当带正电的带电体C靠近不带电的导体A、B时，如果导体不接地，由于静电感应现象，靠近C的A带负电，远离C的B带等量的正电. （2）如图乙所示，当B接地时，在导线的连接下，导体A、 B 和大地组成了一个大导体，这时近端为A，而远端为大地由于静电感应，A带负电，而 B原来感应出的正电荷被从大地流来的负电荷（即电子，这里要注意，并非正电荷流入了大地）中和了. （3）如图丙所示，如果是A接地，导体 A、B和大地还是组成一个大导体.新的导体仍然是A离带电体C最近，大地离C 最远.由于静电感应，A 仍然带负电. （4）如果（2）（3）两种情况不是接地，而是改为用手触摸A或B，则结果相同. 【典例12】取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电。用金属导线将导体A的左端与验电器的金属球连接，验电器置于B的右侧。如图所示，把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，下列关于实验现象描述中正确的是（　　） A．导体A带正电荷 B．导体B带负电荷 C．验电器的金属球带正电荷 D．验电器的金属球带负电荷 【典例13】如图，取一对用绝缘支柱支持的导体A和B，使他们彼此接触，B的一端接地。起初他们都不带电，贴在他们下面的两片金属箔是闭合的，现手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C移近导体A，则关于两金属箔的情况，下列说法正确的是（　　） A．A下面的箔片张开，B下面的箔片也张开 B．A下面的箔片张开，B下面的箔片不张开 C．A下面的箔片不张开，B下面的箔片张开 D．A下面的箔片不张开，B下面的箔片也不张开 【典例14】如图所示，把置于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中正确的是（　　） A．如果用手摸一下导体的B端，B端自由电子将经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体不带电 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，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 【典例15】（多选）如图，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 【典例16】如图所示，第一次用带正电的金属球A靠近不带电的验电器的金属球B时，发现验电器的金属箔片C张开一定的角度；第二次用带正电的金属球A与验电器的金属球B接触一下，同样金属箔片C张开一定角度。第一次金属球B带______电荷，金属箔片C带______电荷；第二次金属球B带______电荷，金属箔片C带______电荷。（选填“正”“负”） 一、单选题 1．对物体带电现象的叙述，正确的是（　　） A．不带电的物体一定没有电荷 B．带电物体一定具有多余的电子 C．一根带电的导体棒放在潮湿的房间，过了一段时间后，发现导体棒不带电了，这过程中电荷不守恒 D．摩擦起电实际上是电荷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物体的另一部分的过程 2．如图所示，三个完全相同的小球1、2、3，其中1带电q1=+5C，2带电q2=-3C，3不带电。现使3球先后与1球和2球接触，则最终1、2、3球的带电情况（   ） A．q1=+2.5C，q2=-0.5C，q3=-0.5C B．q1=+2C，q2=0.25C，q3=-0.25C C．q1=+2.5C，q2=-0.25C，q3=-0.25C D．q1=+1.75C，q2=-1.5C，q3=+1.75C 3．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近的带正电的导体球。若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的大小分别为QA、QB，则下列结论正确的有（　　） A．沿虚线c切开，A带负电，B带正电，且QA>QB B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QA＝QB C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QA<QB D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA的值与所切的位置有关 4．小明在学校门口购买了一本物理参考书，印刷的错误使得一道习题中带电体的电荷量模糊不清，经努力辨认猜测带电体的电荷量可能为以下四个选项，你认为合理的是（　　） A．1.8×10-17C B．6.1×10-17C C．3.2×10-17C D．5.8×10-17C 5．如图所示，一对带绝缘支柱的导体M、N彼此接触，且均不带电。把带正电的物体P移近导体M。下列说法正确的是（   ） A．若先把M、N分开，再移去P，M带正电，N带负电 B．若先把M、N分开，再移去P，M带负电，N带正电 C．若先移去P，再把M、N分开，M带正电，N带负电 D．若先移去P，再把M、N分开，M带负电，N带正电 6．医护级N95口罩中起阻隔病毒作用的是熔喷布，熔喷布的纤维里加入了驻极体材料，它能依靠静电感应吸附微小的微粒。现代电磁学认为：虽然每个分子都呈电中性，但分子内正、负电荷分布并不完全重合，每个分子可以看成是等量异号的电荷对。制作驻极体材料原理如下：如图所示，某种电介质未加电场时，分子取向随机排布，熔化时施加水平向左的匀强电场，正、负电荷受静电力的作用，分子取向会发生一致性的变化。冷却后撤掉电场，形成驻极体，分子取向能够较长时间维持基本不变。根据以上信息可知，下列说法正确的是（　　） A．驻极体能够吸引带电的微粒，也能吸引电中性的微粒 B．驻极体吸附小微粒的过程创造了部分电荷 C．含有熔喷布的N95口罩，可以通过水洗后重复利用 D．含有熔喷布的N95口罩，不会因存放时间过长，其中的电场衰减而过期 7．如图所示，第一次用带正电的金属球A靠近不带电的验电器的金属球B时，发现验电器的金属箔片C张开一定的角度；第二次用带正电的金属球A与验电器的金属球B接触一下，同样金属箔片C张开一定角度，分析这两次过程中（　　） A．第一次金属球B带正电荷，金属箔片C带负电荷 B．第一次金属球B带负电荷，金属箔片C带正电荷 C．第二次金属球B带正电荷，金属箔片C带负电荷 D．第二次金属球B带负电荷，金属箔片C带正电荷 8．如图，用一根丝绸摩擦过的玻璃棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下验电器小球a，然后拿开玻璃棒，验电器小球a和金箔b的带电情况是（　　） A．手指接触验电器小球a后拿开玻璃棒前，a不带电、b带正电 B．手指接触验电器小球a后拿开玻璃棒前，a、b均带正电 C．拿开玻璃棒后a、b带负电 D．拿开玻璃棒后a带负电，b带正电 9．如图所示，小刘同学利用验电器做静电感应实验。她先用包装用的气泡膜和管摩擦，使管因为失去电子而带电。左手拿带电的管靠近（但不接触）验电器，发现验电器的金属箔片张开，然后用右指接触验电器上端的金属圆球，发现箔片闭合。以下对此实验的说法中正确的是（　　） A．发现验电器箔片张开，是因为此时箔片带负电，但验电器整体仍是电中性的 B．右指接触验电器时电子从验电器流向手指 C．如果松开右手，再撤去管，验电器的箔片又会张开，验电器整体带负电 D．如果松开右手，再撤去管，验电器的箔片依然闭合 二、多选题 10．关于元电荷，下列论述正确的是（　　） A．元电荷是一个电子所带电荷量的大小，没有正负之分 B．把质子或电子称为元电荷 C．物体所带的电荷量称为元电荷 D．电子带有最小的负电荷，其电荷量的绝对值称为元电荷 学科网（北京）股份有限公司 $$ 9.1 电荷 ——划重点之高一暑假预习强化精细讲义 知识点1：电荷 1.电荷亦称电，是物质的一种物理性质.我们也将"带电粒子"称为电荷，但电荷本身并非"粒子"，只是我们常将它想象成粒子以方便描述而已. 2.电荷的种类∶电荷分为正电荷和负电荷.（1）用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷;（2）用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷. 3.电荷的性质：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引;且带电体有吸引轻小物体的性质. 4.电荷量 电荷的多少叫作电荷量，用 Q 或者q表示，在国际单位制中，它的单位是库仑（C）.电荷有正、负之分，正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值.但"+""-"号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）. （1）比较带电体带电的多少，是比较所带电荷量的绝对值，绝对值大的带电荷量就多. （2）自然界中有且只有正、负两种电荷，这是由美国科学家富兰克林命名的. 知识点2：起电的三种方式 不带电的原子由带正电的原子核和带负电的核外电子构成，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，核外电子绕原子核运动，如图所示. 通常情况下，原子核中正电荷的数量与核外电子（负电荷）的数量一样多，整个原子呈电中性（不带电）. 当原子失去电子后就变为带正电的离子，而得到电子的原子变为带负电的离子. 1.摩擦起电 （1）定义∶很多物体都会由于摩擦而带电，这种方式为摩擦起电. （2）本质∶当两个不同物体互相摩擦时，由于不同物体的原子核对核外电子的束缚能力不同，束缚能力强的物体在摩擦过程中得到电子带负电，束缚能力弱的物体在摩擦过程中失去电子带正电. 例如∶用毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮上的电子转移到橡胶棒上，橡胶棒因得到电子而带负电，毛皮因失去电子而带正电。 （1）摩擦起电过程中为何大多使用的是绝缘体? 摩擦起电所用材料可以用导体，也可以用绝缘体. 如果用手直接拿着导体进行摩擦，因人体是导体，导体上产生的电荷会经过人体流向大地，从而看不到摩擦起电的现象. 如果戴上绝缘手套操作，可观察到该现象. （2）摩擦过的橡胶棒一定带负电吗? 不一定. 同一物体分别与不同种类的物体摩擦，该物体所带电荷的种类取决于两种物质的原子核束缚电子的能力的大小，故同一物体与不同种类的物体摩擦时，可能带上不同种类的电荷. （3）摩擦起电的本质： 摩擦起电时，电荷并不是凭空产生，其本质是电子在相互摩擦的两个物体间发生了转移，所以两个相互摩擦的物体一定同时带上种类不同的电荷，且电荷量相等。 2.接触起电 （1）产生∶由于带电物体所带的同种电荷之间会相互排斥，如果和另一个导体接触，带电体上的部分电荷就会转移到这个导体上，使这个导体也带上同种电荷. （2）本质∶自由电荷（电子）在带电体与导体之间发生转移. （1）电荷量分配原则（两个完全相同的金属球） ①带同种电荷（电荷量分别为 Q1和Q2），接触后平分原来所带电荷量的总和， ②带异种电荷（电荷量分别为Q1和-Q2），接触后先中和再平分， ③接触起电时，两个完全相同的金属球相互接触电荷量分配情况简单，但不同的物体接触后电荷量分配情况复杂，大多靠实验才能确定. （2）要注意带正电荷的物体与不带电的导体接触，电子由电中性导体转移到带正电荷的物体上.任何带电物体相互接触，转移的都是自由电荷. （3）电中性和电中和是两个不同的概念. ①电中性是指物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显电性，表现为不带电的状态.任何电中性的物体实际上本身都带有等量的异种电荷. ②电中和是指两个带等量异种电荷的物体相互接触时，都恢复成不带电的情形，这种现象称为电荷的中和. 3.静电感应与感应起电 （1）静电感应：把带电体移近不带电的导体，导体的电荷分布会发生变化的现象.感应起电的对象一定是金属导体。 （2）产生：如图所示，把带电的球 C移近金属导体 AB 时，由于同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体的 A、B 两端带上了等量的异种电荷。 （3）感应起电∶利用静电感应原理使导体带电的过程. （4）规律∶近端感应异种电荷，远端感应同种电荷. 带电体移近导体时，导体靠近带电体的一端带上和带电体电性相反的电荷，远离带电体的一端带上和带电体电性相同的电荷. 导体所带的电荷称为感应电荷，感应电荷的规律可总结为∶近异远同，电荷量相等. （5）本质∶导体中自由电子在带电体作用下，在导体内部发生转移，并不是创造了电荷. 静电感应中接地问题的近端与远端 遇到接地问题时，导体与大地组成一个新的导体，则带电体靠近时，该导体可视为新导体的近端，与带电体带异种电荷，地球可视为新导体的远端，与带电体带同种电荷。 例：如图所示，一个不带电的与外界绝缘的导体两端连有开关K1、K2，K1、K2闭合前，当带正电小球靠近时，a端为近端，b端为远端，由于静电感应，在a、b端分别出现等量负、正电荷. 当闭合任何一个开关以后，整个导体与大地连接，成为一个新导体，导体上的电荷会立即重新分布，大地成了远端，带正电，b端的正电荷会被从导线上来的电子中和，这些电子从大地被吸引过来。 4.三种起电方式的对比理解 摩擦起电 接触起电 感应起电 产生 条件 两个不同物体摩擦 导体与带电体接触 带电体靠近导体 现象和结果 两物体带上等量异种电荷 导体带上与带电体相同电性的电荷 导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体"近异远同" 原因 不同物质的原子核对核外电子束缚能力不同而发生电子得失 自由电荷在带电体与导体之间发生转移 导体中的自由电子受带正（负）电物体吸引（排斥）而靠近（远离） 实质 电荷在物体之间或物体内部发生转移 （1）起电的本质都是将正、负电荷分开，使电荷发生转移. （2）所有带电方式的实质都是电子的转移，并不是创造电荷. （3）感应起电的对象一定是导体. （4）金属导电的原因在金属中距离原子核较远的电子往往会脱离原子核的束缚，而在金属中自由活动，这种电子叫作自由电子.失去这种电子的原子便成为带正电的离子，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中，这就使金属成为导体。 【典例1】下列三幅图反映了三种起电的方式，下列说法正确的是（　　） A．甲图是橡胶棒与毛皮摩擦后，把正电荷传给了毛皮，使橡胶棒带上了负电 B．乙图无论小球D带正电还是负电，与A接触时都把电荷传给C、C，使箔片张开 C．丙图中先把靠近的带电小球C移开，再分开A、B，则A、B带上了等量异种电荷 D．三种起电方式的实质都是电子的转移 【答案】D 【详解】A．橡胶棒与毛皮摩擦后，橡胶棒带负电，是因为电子从毛皮转移到橡胶棒，A错误； B．小球D带正电时，电子从A与箔片转移到小球D，使箔片带正电。小球D带负电时，电子从小球D转移到箔片带负电。两种情况均使箔片带同种电荷相斥，使箔片张开，B错误； C．小球C感应A、B，发生静电感应现象，A、B带上等量异种电荷。移开小球C后，静电感应消失，分开后A、B均不带电，C错误； D．三种起电方式的本质都是电子的转移。不带电的物体因失去电子显正电性，得到电子显负电性，电子在转移的过程中，电荷的总量保持不变，D正确。 故选D。 【典例2】如图所示，某同学将不带电的轻小金属圆环放在干燥的绝缘桌面上，将塑料圆珠笔与头发摩擦后，自上向下慢慢靠近圆环。当笔与圆环相距较近时，圆环被吸引到笔上。下列说法正确的是（　　） A．摩擦使笔带正电 B．笔靠近圆环时，圆环上、下感应出异种电荷 C．圆环被吸引到笔上的过程中，所受静电力等于其重力 D．当笔碰到圆环后，笔所带的电荷立刻全部消失 【答案】B 【详解】A．笔与头发摩擦后，摩擦使笔带负电，故A错误； B．根据感应带电原理可知，笔靠近圆环时，圆环上、下感应出异种电荷，故B正确； C．圆环被吸引到笔上，是因为圆环所受静电力的合力大于圆环的重力，产生了加速度，故C错误； D．塑料圆珠笔是绝缘材料，电子无法自由移动，笔碰到圆环后，笔所带的电荷无法全部被中和，故D错误。 故选B。 【典例3】如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中使两球都不带电的是（　　） A．先把两球分开，再移走棒 B．先移走棒，再把两球分开 C．先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开 D．手摸一下甲球，然后移走棒，再把两球分开 【答案】B 【详解】A．先把两球分开，再移走棒，两球由于感应起电带上异种电荷，故A错误； B．先移走棒，此时两球中的电荷又发生中和，不再带电，再把球分开，同样甲乙不再带电，故B正确； C．先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开，是接触带电，甲乙带同种电荷，故C错误； D．手摸一下甲球，此时甲带电，乙不带电，然后移走棒，再把两球分开，甲乙带同种电荷，故D错误。 故选B。 【典例4】用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦，实验结果如图所示，根据实验情况判断，下列对摩擦起电的说法正确的是（　　） A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子 B．两个物体摩擦时，表面光滑的易失去电子 C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类、数量都不同 D．同一物体与不同种类的物体摩擦，该物体所带电荷种类可能不同 【答案】D 【详解】AB．题目没有提到物体的粗糙程度，所以不能判断出表面粗糙还是光滑的物体易失去电子，故AB错误； C．摩擦起电的实质是电荷的转移，在转移的过程中总电荷量保持不变，所以两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类不同但数量相同的电荷，故C错误； D．用棉布分别与聚丙烯塑料板和聚乙烯塑料板摩擦，棉布分别带负电与带正电，说明同一物体与不同种类的物体摩擦时，该物体的带电种类可能不同，故D正确。 故选D。 【典例5】橡胶板置于绝缘水平桌面上，某同学戴着绝缘手套先用毛皮摩擦橡胶板，使橡胶板带负电，然后手握绝缘手柄将铝板靠近橡胶板，铝板的下表面与橡胶板上凸起的接地铁钉接触，并在其上表面撒上细纸屑，迅速上抬铝板至某一位置后，可以看到细纸屑从铝板上飞溅出来，这就是“静电飞花”实验。下列说法正确的是（    ） A．铝板未与橡胶板接触所以始终不带电 B．纸屑是因为带正电相互排斥而不断飞散 C．铝板与铁钉接触时，电子从大地通过铁钉流向铝板 D．铝板与铁钉接触时，铝板上、下表面带等量异种电荷 【答案】B 【详解】AD．橡胶板带负电，铝板靠近后，铝板的下表面带正电，上表面带负电，当下表面与接地铁钉接触后，上表面的负电荷会流到大地，只有下表面带正电，A错误，D错误； B．上抬铝板过程中，下表面的正电荷减小，上表面正电荷增加。纸屑因为与金属板带同种电荷（正电荷）而不断飞散，B正确； C．因下表面与接地铁钉接触时，上表面的负电荷会流到大地，C错误。 故选B。 【典例6】如图，将带正电荷量为Q的导体球C靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量的大小分别用QA、QB表示；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量的大小分别用QAʹ、QBʹ表示。下列关于QA、QAʹ、QB和QBʹ电荷量的正负和大小关系判断正确的是（　　） A．QA为负，QB为正，且QA=QB B．QAʹ为正，QBʹ为负，且QAʹ=QBʹ C．QA和QAʹ为正，且QA=QAʹ D．QB和QBʹ为负，且QB=QBʹ 【答案】B 【详解】当导体处于静电平衡状态时，不管是沿虚线1将导体分开还是沿虚线2将导体分开，两部分所带异种电荷量的大小均相等，即 QA=QB，QA′=QB′ 由于虚线1距正电荷较远，A部分感应出的正电荷，B部分感应出的负电荷，故B正确ACD错误。 故选B。 知识点3：检验工具——验电器 1.构造∶如图所示. 在密闭壳体上有一橡胶塞，塞中插一根金属杆，杆的上端有一金属导体，下端悬挂一对金箔（或铝箔）.为了避免周围环境的影响，金属杆和箔片封闭在一个密闭壳体中，杆与壳间用绝缘材料相隔. 2. 原理∶当带电体与验电器上端的导体接触或靠近时，金属箔片会因为带上同种电荷而张开一定角度，它是从力的角度来反映导体带电的情况. 3.使用 （1）检验物体是否带电：将物体直接接触或靠近验电器的金属导体，验电器的箔片张开说明物体带电. （2）检验物体带电的种类：先使验电器带上某种已知电荷 Q验，然后将待测带电体靠近验电器的金属导体，根据验电器箔片张角的增减判断其带电种类. 张角增大，与验电器带同种电荷;张角减小，与验电器带异种电荷，且Q＜Q验;金属箔片先闭合后张开，带异种电荷，且 Q＞Q验。 （1）一个带负电的物体去接触验电器的金属球和靠近验电器的金属球产生的现象一样吗? 一样，都可以使金属箔片张开.因为如果物体与金属球接触，物体上的电子会转移到验电器的箔片上，使箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开;如果物体靠近金属球，物体所带的负电荷与金属球中带负电的自由电子相互排斥，使金属球上的电子转移到金属箔上，使箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开. （2）高中物理学习中常遇到的验电器如图所示. 历史上第一个验电器，是英国的吉尔伯特在实验过程中制作的，与金属箔验电器的结构基本相同.如果把验电器的金属箔换成指针，并用金属制作外壳，这样的验电器叫作静电计. 知识点4：电荷守恒定律 1.电荷守恒定律的两种表述 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. 表述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. 带负电的金属小球放在潮湿的空气中，一段时间后不带电了，是电荷不守恒吗? 金属小球上的电荷量减少，是由于电子通过空气导电转移到外界.虽然小球电荷量减少，但是这些电子并没有消失，对于小球和整个外界组成的系统而言，电荷的总量仍保持不变，遵循电荷守恒定律。 对电荷守恒定律的理解 （1）电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律. （2）三种起电过程都没有创造电荷，其本质都是电子的转移，即起电过程是物体所带电荷的重新分配. 摩擦起电和接触起电是电荷从一个物体转移到另一个物体，感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一部分. （3）电荷的总量是指电荷的代数和. （4）电荷的中和是指正、负电荷的代数和为0. 知识点5： 元电荷 1.元电荷 在各种带电微粒中，电子所带的电荷量是最小电荷量，人们把一个电子或一个质子所带的电荷量叫作元电荷，其值取e=1.60×10-19C. 美国物理学家密立根最早通过油滴实验测出了e的数值，并获得了诺贝尔物理学奖. 2.比荷 带电体的电荷量和质量的比值，叫作比荷.比荷是带电微观粒子的基本参量之一，测定比荷是研究带电粒子和物质结构的重要方法.电子的比荷为1.76×1011 C/kg，是一个重要的物理量. （1）所有带电体的电荷量或者等于元电荷，或者是元电荷的整数倍. （2）电荷量是不能连续变化的物理量.电荷量的这种只能取分立的、不连续值的性质，称为电荷的量子化. （3）元电荷不是实际的粒子，它表示最小的电荷量，没有正、负; （4）虽然电子和质子的电荷量为一个元电荷，但元电荷不等同于电子和质子，电子和质子是实实在在的粒子. 【典例7】一个带电粒子的电量可能为（　　） A．2e B．1.6×10-19e C．1.9×10-16e D．1.6e 【答案】A 【详解】一个元电荷电量为e，任何带电体所带电量都应该是元电荷的整数倍，则一个带电粒子的电量可能为2e。 故选A。 【典例8】下列关于电荷的说法正确的是（  ） A．摩擦起电创造了新的电荷 B．自然界的电荷只有三种 C．物体所带的电荷量可以是任意的 D．密立根测得了元电荷的数值 【答案】D 【详解】A．摩擦起电是电荷的转移，不是创造了新的电荷，选项A错误； B．自然界的电荷只有两种，即正电荷和负电荷，选项B错误； C．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍，不可以是任意的，选项C错误；     D．密立根测得了元电荷的数值，选项D正确。 故选D。 【典例9】元电荷是（　　） A．电子 B．质子 C．最小电荷量 D．最小点电荷 【答案】C 【详解】人们把最小电荷量规定为元电荷。 故选C。 【典例10】下列说法中正确的是（　　） A．电荷量很小的电荷就是元电荷 B．元电荷实质上是指电子和质子本身 C．物体所带的电荷量可以是任意值 D．比荷是电荷量与质量的比值 【答案】D 【详解】AB．元电荷指物体所能携带的最小电荷量，大小与电子和质子所携带电荷量相等，并非指电子和质子本身，故AB错误； C．物体带电本质是得失电子，因此所携带电荷量只能是元电荷的整数倍，故C错误； D．比荷是电荷量与质量的比值，故D正确。 故选D。 【典例11】关于电荷，以下说法正确的是（　　） A．摩擦起电创造了电荷 B．物体所带的电荷量只能为某些值 C．电子的电荷量为 D．安培首先测出了元电荷的数值 【答案】BC 【详解】A．摩擦起电实质是电荷的转移，不是创造了电荷，故A错误； B．物体所带的电荷量不能为任意值，只能为元电荷的整数倍，故B正确； C．电子的电荷量为，故C正确； D．密立根首先测出了元电荷的数值，故D错误。 故选BC。 重难点1： 感应起电的两种不同方式 感应起电有两种常见的方式，感应出异种电荷和同种电荷，分别如下，不管哪种方式均需在干燥的环境中进行. 1. 感应出异种电荷 （1）如图甲，两导体A、B相互接触;（2）如图乙，将带电体C靠近A、B;（3）如图丙，保持C不动，用绝缘棒将A、B分开，然后移走C，则A、B分别带异种电荷. 【注意】第（3）步中若先移走 C，再将A、B分开，A、B不带电，因为移走 C后感应电荷会立即中和. 2. 感应出同种电荷 【注意】图②中，用手接触导体 B 端，B 端电子通过人体导入大地，此时大地相当于导体的远端;图③中，将手指移开，A所带电荷不变，B不带电;图④中，移去带电体 C，这时导体带上了和带电体 C电性相反的电荷;图⑤中将 A、B分开，A、B 所带电荷均与带电体 C电性相反. 重难点2：静电感应中导体接地问题的分析 关于静电感应中导体接地问题，具体有以下几种情况：（1）如图甲所示，当带正电的带电体C靠近不带电的导体A、B时，如果导体不接地，由于静电感应现象，靠近C的A带负电，远离C的B带等量的正电. （2）如图乙所示，当B接地时，在导线的连接下，导体A、 B 和大地组成了一个大导体，这时近端为A，而远端为大地由于静电感应，A带负电，而 B原来感应出的正电荷被从大地流来的负电荷（即电子，这里要注意，并非正电荷流入了大地）中和了. （3）如图丙所示，如果是A接地，导体 A、B和大地还是组成一个大导体.新的导体仍然是A离带电体C最近，大地离C 最远.由于静电感应，A 仍然带负电. （4）如果（2）（3）两种情况不是接地，而是改为用手触摸A或B，则结果相同. 【典例12】取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电。用金属导线将导体A的左端与验电器的金属球连接，验电器置于B的右侧。如图所示，把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，下列关于实验现象描述中正确的是（　　） A．导体A带正电荷 B．导体B带负电荷 C．验电器的金属球带正电荷 D．验电器的金属球带负电荷 【答案】C 【详解】导体AB与验电器组成一个新的导体，带正电荷的物体C移近导体A，发生静电感应现象，新导体左端（导体A左端）感应出负电荷，新导体右端（验电器的金属球）感应出正电荷，导体B不带电。 故选C。 【典例13】如图，取一对用绝缘支柱支持的导体A和B，使他们彼此接触，B的一端接地。起初他们都不带电，贴在他们下面的两片金属箔是闭合的，现手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C移近导体A，则关于两金属箔的情况，下列说法正确的是（　　） A．A下面的箔片张开，B下面的箔片也张开 B．A下面的箔片张开，B下面的箔片不张开 C．A下面的箔片不张开，B下面的箔片张开 D．A下面的箔片不张开，B下面的箔片也不张开 【答案】B 【详解】把带正电荷的带电体C移近导体A，由于静电感应，A的左端感应出负电荷，下面的箔片张开，A、B以及大地相连成为一个整体，大地远端感应出正电荷，B没有净电荷，下面的箔片不张开。 故选B。 【典例14】如图所示，把置于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中正确的是（　　） A．如果用手摸一下导体的B端，B端自由电子将经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体不带电 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，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 【答案】D 【详解】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，导体带正电，故D正确，ABC错误。 故选D。 【典例15】（多选）如图，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 【答案】AB 【详解】AB．感应带电，这是使物体带电的一种方法，根据异种电荷互相吸引的原理可知，靠近的一端会带异种电荷。金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端要感应出正电荷，在导体A的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，把带正电荷的物体C移近导体A后，把A和B分开，A带负电，B带正电，金属箔还是张开，故AB正确； C．先把C移走，A、B电荷恢复原状，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，故C错误； D．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上的金属箔片闭合，B上的金属箔片也闭合。故D错误； 故选AB。 【典例16】如图所示，第一次用带正电的金属球A靠近不带电的验电器的金属球B时，发现验电器的金属箔片C张开一定的角度；第二次用带正电的金属球A与验电器的金属球B接触一下，同样金属箔片C张开一定角度。第一次金属球B带______电荷，金属箔片C带______电荷；第二次金属球B带______电荷，金属箔片C带______电荷。（选填“正”“负”） 【答案】     负     正     正     正 【详解】[1][2]第一次用带正电的金属球A靠近不带电的验电器的金属球B时，验电器的金属箔片C张开一定的角度，这种使金属箔片带电的方式称为感应起电，金属球B带负电荷，金属箔片C带正电荷； [3][4]当带电的物体与验电器上面的金属球接触时，与金属球相连的两个金属箔片张开一定角度，这种使金属箔片带电的方式称为接触起（带）电，金属球B和金属箔片C都带正电荷。 一、单选题 1．对物体带电现象的叙述，正确的是（　　） A．不带电的物体一定没有电荷 B．带电物体一定具有多余的电子 C．一根带电的导体棒放在潮湿的房间，过了一段时间后，发现导体棒不带电了，这过程中电荷不守恒 D．摩擦起电实际上是电荷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物体的另一部分的过程 【答案】D 【详解】A．物体不带电是因为所带的正电荷与负电荷的电荷量相等，所以不显电性，A错误； B．物体带正电，是因为所带正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量，物体带负电是因为所带负电荷的电荷量大于正电荷的电荷量，B错误； C．带电导体棒在潮湿房间里经过一段时间后不带电了是因为电荷转移到其它物体上，电荷仍然守恒，C错误； D．摩擦起电的实质是电荷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物体的另一部分的过程。D正确。 故选D。 2．如图所示，三个完全相同的小球1、2、3，其中1带电q1=+5C，2带电q2=-3C，3不带电。现使3球先后与1球和2球接触，则最终1、2、3球的带电情况（   ） A．q1=+2.5C，q2=-0.5C，q3=-0.5C B．q1=+2C，q2=0.25C，q3=-0.25C C．q1=+2.5C，q2=-0.25C，q3=-0.25C D．q1=+1.75C，q2=-1.5C，q3=+1.75C 【答案】C 【详解】3与1接触后，1和3所带电荷量均为 3再与2接触后，2和3所带电荷量均为 故选C。 3．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近的带正电的导体球。若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的大小分别为QA、QB，则下列结论正确的有（　　） A．沿虚线c切开，A带负电，B带正电，且QA>QB B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QA＝QB C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QA<QB D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA的值与所切的位置有关 【答案】D 【详解】导体原来不带电，但是在带正电的导体球C的静电感应作用下，导体中的自由电子向B部分转移，使B部分带负电，A部分带正电。 根据电荷守恒定律，A部分移走的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量大小总是相等的。 电子在导体上的分布不均匀，越靠近右端负电荷密度越大，越靠近左端正电荷密度越大，所以从不同位置切开时，A所带电荷量的大小QA不同，故ABC错误，D正确。 故选D。 4．小明在学校门口购买了一本物理参考书，印刷的错误使得一道习题中带电体的电荷量模糊不清，经努力辨认猜测带电体的电荷量可能为以下四个选项，你认为合理的是（　　） A．1.8×10-17C B．6.1×10-17C C．3.2×10-17C D．5.8×10-17C 【答案】C 【详解】因为任何带电体电量都是元电荷的整数倍，即 其中 经计算得，1.8×10-17C是元电荷的112.5倍，6.1×10-17C是元电荷的381.25倍，3.2×10-17C是元电荷的200倍，5.8×10-17C是元电荷的362.5倍。 故选C。 5．如图所示，一对带绝缘支柱的导体M、N彼此接触，且均不带电。把带正电的物体P移近导体M。下列说法正确的是（   ） A．若先把M、N分开，再移去P，M带正电，N带负电 B．若先把M、N分开，再移去P，M带负电，N带正电 C．若先移去P，再把M、N分开，M带正电，N带负电 D．若先移去P，再把M、N分开，M带负电，N带正电 【答案】B 【详解】AB．把带正电荷的导体球P移近彼此接触的不带电的绝缘金属导体M、N，由于电荷之间的相互作用，负电荷受到P上的正电荷的吸引，金属导体的两端会带上电性相反的电荷，此时金属导体M带负电荷，N带正电，先把M、N分开，再移去P，仍然是M带负电，N带正电，A错误，B正确； CD．如果先把P移走，移走P后M、N上的电荷将重新分配，M端的负电荷将向N端移动，导致M、N的两端的电荷中和，都不带电，再将M和N分开后，金属导体M、N上也都不带电，CD错误。 故选B。 6．医护级N95口罩中起阻隔病毒作用的是熔喷布，熔喷布的纤维里加入了驻极体材料，它能依靠静电感应吸附微小的微粒。现代电磁学认为：虽然每个分子都呈电中性，但分子内正、负电荷分布并不完全重合，每个分子可以看成是等量异号的电荷对。制作驻极体材料原理如下：如图所示，某种电介质未加电场时，分子取向随机排布，熔化时施加水平向左的匀强电场，正、负电荷受静电力的作用，分子取向会发生一致性的变化。冷却后撤掉电场，形成驻极体，分子取向能够较长时间维持基本不变。根据以上信息可知，下列说法正确的是（　　） A．驻极体能够吸引带电的微粒，也能吸引电中性的微粒 B．驻极体吸附小微粒的过程创造了部分电荷 C．含有熔喷布的N95口罩，可以通过水洗后重复利用 D．含有熔喷布的N95口罩，不会因存放时间过长，其中的电场衰减而过期 【答案】A 【详解】A．根据熔喷布的原理可知，它能依靠静电感应吸附微小的微粒，故驻极体能够吸引带电的微粒，也能吸引电中性的微粒，选项A正确； B．该过程并不可能创造电荷，选项B错误； CD．水洗或者放置时间过长都会破坏有序的分子排布，会导致熔喷布吸附功能减弱甚至消失，选项CD错误。 故选A。 7．如图所示，第一次用带正电的金属球A靠近不带电的验电器的金属球B时，发现验电器的金属箔片C张开一定的角度；第二次用带正电的金属球A与验电器的金属球B接触一下，同样金属箔片C张开一定角度，分析这两次过程中（　　） A．第一次金属球B带正电荷，金属箔片C带负电荷 B．第一次金属球B带负电荷，金属箔片C带正电荷 C．第二次金属球B带正电荷，金属箔片C带负电荷 D．第二次金属球B带负电荷，金属箔片C带正电荷 【答案】B 【详解】AB．第一次用带正电的金属球A靠近不带电的验电器的金属球B时，验电器的金属箔片C张开一定的角度，这种使金属箔片带电的方式称为感应起电，金属球B带负电荷，金属箔片C带正电荷，A错误，B正确； CD．当带电的物体与验电器上面的金属球接触时，与金属球相连的两个金属箔片张开一定角度，这种使金属箔片带电的方式称为接触起（带）电，金属球B和金属箔片C都带正电荷，CD错误。 故选B。 8．如图，用一根丝绸摩擦过的玻璃棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下验电器小球a，然后拿开玻璃棒，验电器小球a和金箔b的带电情况是（　　） A．手指接触验电器小球a后拿开玻璃棒前，a不带电、b带正电 B．手指接触验电器小球a后拿开玻璃棒前，a、b均带正电 C．拿开玻璃棒后a、b带负电 D．拿开玻璃棒后a带负电，b带正电 【答案】C 【详解】AB．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，手指接触验电器小球a后拿开玻璃棒前，根据感应起电a带负电电，b不带电，故AB错误； CD．拿开玻璃棒后，a、b电荷重新分布，导致a、b带负电，故C正确，D错误。 故选C。 9．如图所示，小刘同学利用验电器做静电感应实验。她先用包装用的气泡膜和管摩擦，使管因为失去电子而带电。左手拿带电的管靠近（但不接触）验电器，发现验电器的金属箔片张开，然后用右指接触验电器上端的金属圆球，发现箔片闭合。以下对此实验的说法中正确的是（　　） A．发现验电器箔片张开，是因为此时箔片带负电，但验电器整体仍是电中性的 B．右指接触验电器时电子从验电器流向手指 C．如果松开右手，再撤去管，验电器的箔片又会张开，验电器整体带负电 D．如果松开右手，再撤去管，验电器的箔片依然闭合 【答案】C 【详解】A．管因为失去电子而带正电，当其靠近验电器时，那么验电器的金属球会带负电，则箔片带正电，故A错误； B．因管带正，验电器的金属球感应出负电荷，相应的金属箔会出现剩余正电荷，手指接触验电器，使得验电器接地，中和金属箔上剩余的正电荷，使金属箔不带电，所以右指接触验电器时，是电子从手指流向验电器，故B错误； C D．由于手指接触验电器时，电子从手指流向验电器，验电器整体带负电，此时松开右手，再撤去管，因验电器整体带负电，验电器的箔片仍会张开，故C正确，D错误。 故选C。 二、多选题 10．关于元电荷，下列论述正确的是（　　） A．元电荷是一个电子所带电荷量的大小，没有正负之分 B．把质子或电子称为元电荷 C．物体所带的电荷量称为元电荷 D．电子带有最小的负电荷，其电荷量的绝对值称为元电荷 【答案】AD 【详解】AD．元电荷表示最小份的电荷量，与电子与质子所带电荷量等同，没有正负之分，故AD正确； B．元电荷不是实物粒子，是人为规定的电荷量，质子或电子的带电量和元电荷相同，故B错误； C．元电荷表示的是最小份的电荷量，并不是物体所带电荷量，物体所带电荷量是元电荷的整数倍，故C错误。 故选AD。 学科网（北京）股份有限公司 $$