9.1 电荷（5大题型）-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册同步题型分类讲与练

9.1 电荷 知识点 1 电荷 1、物体带电：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电或有了电荷。 2、电荷的种类 自然界中只存在两种电荷：正电荷和负电荷。 ①正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。丝绸所带的电荷为负电荷。 ②负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。毛皮所带的电荷为正电荷。 3、电荷的基本性质 ①客观存在性：电荷是物质的一种属性，物体可带正电荷，也可带负电荷，当物体所带正、负电荷相等时对外不显电性。 ②相互作用性：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 ③带电累加性：同种电荷放在一起，电荷量互相加强；异种电荷放在一起，电荷量互相减弱。 【注意】相斥的一定是同种电荷，但相吸的不一定是异种电荷，由于带电体具有吸引轻小物体的特性，因此相吸的两物体也有可能一个带电，一个不带电。 4、电荷量 ①定义：电荷的多少叫电荷量，用Q或q表示。 ②单位：在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，简称库，用符号C表示。正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。 【注意】比较带电体带电的多少时，比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多。尽管电荷量有正、负值之分，但“＋” “－”号仅代表电荷的种类，不表示大小。 5、物体带电的实质：物质由中性原子组成时，对外表现为不带电的状态呈电中性；呈电中性的物体失去电子带正电，得到电子带负电。物体带电的实质是电子的得失。 知识点2 三种起电方式 1、摩擦起电 ①摩擦起电：两种不同的物体相互摩擦后，一种物体带正电，另一种物体带负电的现象。 ②原因：不同物质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。 ③本质：电子的转移。 【注意】两个原本不带电、靠摩擦起电的物体，同时带上种类不同的电荷，且电荷量相等。 2、接触起电 ①一个带电的导体接触到另一个不带电的导体，那么不带电的导体也会带上电，这种现象就是接触起电。 ②两个完全相同的带电导体接触后电荷的分布规律 带电情况 电荷分配特点 一个带电荷量为Q，一个不带电 均分，皆为 一个带电荷量为Q1，一个带电荷量为 Q2 均分，皆为 一个带电荷量为－Q1，一个带电荷量为Q2 先中和后均分，皆为 3、感应起电 （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，这种现象叫作静电感应。 （2）感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。其本质是导体中的自由电荷在带电体的作用下发生转移。起电过程如下： ①图甲：使带电体C（假设带正电）靠近相互接触的两导体A、B; ②图乙：保持C不动，用绝缘工具分开A、B； ③图丙：移走C，则A带负电，B带正电。 知识点3 验电器检测电荷的原理和方法 1、验电器的结构及工作原理 其工作原理是当金属球、金属杆及金属箔带电后，根据同种电荷相互排斥，两片金属箔将在斥力作用下张开。 2、参验电器的常见用途及使用方法 （1）常见用途 ①检验物体是否带电；②粗略检验带电荷量的多少；③检验电荷的电性。 （2）常见的两种使用方法 ①带电体接触验电器（接触起电） ②带电体靠近验电器（感应起电） 知识点4 电荷守恒定律 1、电荷守恒定律的两种表述 ①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。 2、对电荷守恒定律的理解 ①电荷守恒定律是自然界重要的基本规律之一。 ②两个物体之间或一个物体的两部分之间转移的是电子。 ③起电过程的实质是物体中正、负电荷的分离或转移。 ④电荷中和的实质是正、负电荷的结合。 ⑤电荷在分离、转移、结合等过程中，总量保持不变。 知识点5 元电荷 1、元电荷 实验发现的最小电荷量是电子所带的电荷量，人们把这个最小的电荷量叫作元电荷，用e表示。通常取e=1.6×10-19C。所有带电体的电荷量都是e的整数倍。也就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。 2、比荷 带电体的电荷量和质量之比，叫作比荷，比荷是一个重要的物理量，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1.76×1011C/kg。 1、静电感应中导体接地问题分析 ①如图甲所示，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，所以B不带电。 ②如图甲所示，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（这里很容易错误地认为B为近端或远端）。由于静电感应，A仍然带负电，B不带电。 2、验电器张角变化问题 若验电器本身带电（如带负电），其金属箔张开。当用带电的金属棒A（带正电）跟B接触时，因为电荷间的相互作用，验电器的金属箔可能出现两种现象：金属箔张角减小或先减小再增大。这是因为当A上正电荷较少时，A上的正电荷会与B上的负电荷中和，金属箔的张角就会减小。若A上正电荷较多，则A上的正电荷中和完B上原有的负电荷后剩余的正电荷会使金属箔再张开。 题型一 电荷 【例1】（23-24高二上·陕西西安·阶段练习）静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年己有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是（　　） A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B．带电小球移至不带电金属附近，两者相互吸引 C．通电导线在靠近指南针时指南针有时会发生偏转 D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉 【变式1-1】（23-24高二上·上海浦东新·期中）两个小球靠近时，相互排斥，则这两个小球最可能的带电情况是（　　） A．等量异种电荷 B．两个都不带电 C．等量同种电荷 D．以上都有可能 【变式1-2】（23-24高一下·浙江宁波·期中）下列说法正确的是（　　） A．原子是由带负电的质子、不带电的中子以及带正电的电子组成的 B．一个高能光子在一定条件下可以产生一个正电子和一个负电子，不满足电荷守恒定律 C．元电荷e的数值，最早是由美国物理学家吉布斯测得 D．绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷 【变式1-3】（24-25高二上·全国·课后作业）（多选）如图所示，A、B、C、D为四个带电小球，两球之间的作用分别为A吸D，B斥C，C斥A，D吸B，则（　　） A．仅有两个小球带同种电荷 B．仅有三个小球带同种电荷 C．C、D两小球带同种电荷 D．C、D两小球带异种电荷 题型二 三种起电方式 【例2】（23-24高二上·福建龙岩·期中）（多选）关于起电，以下说法正确的是（    ） A．不论是摩擦起电还是感应起电，都是因为电子的转移 B．自然界中的电荷是守恒的 C．接触起电是因为电荷的转移，摩擦起电是因为创生了电荷 D．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为电荷的创生 【变式2-1】（23-24高二上·四川攀枝花·期末）不带电的金属导体与带电的金属导体接触之后带上了负电，原因是（　　） A．有部分正电荷转移到上 B．有部分正电荷转移到上 C．有部分电子转移到上 D．有部分电子转移到上 【变式2-2】（23-24高一下·江苏连云港·期末）如图所示，用金属箔做成一个不带电的圆环放在绝缘桌面上，某同学用与毛皮摩擦的橡胶笔套慢慢靠近圆环，圆环最后被吸到笔套上，下列说法正确的是（　　） A．笔套的起电方式属于接触起电 B．笔套靠近圆环过程中，圆环上靠近笔套一侧带正电 C．笔套接触圆环后，圆环带正电 D．笔套接触圆环后，笔套所带的电荷全部被中和 【变式2-3】（22-23高二上·安徽芜湖·期中）在冬天，我们脱衣服时总是出现“电闪雷鸣”，手接触到水龙头或车门等金属物体时也时不时会被“电击”，但夏天我们却不会遇到这种情况，那么你认为造成这些差别的主要原因可能是（    ） A．衣服的材质不同 B．鞋底的绝缘性能不同 C．空气的湿润程度不同 D．环境温度高低不同 【变式2-4】（23-24高二上·广东珠海·期中）下列关于三种起电现象的叙述正确的是（　　） A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电 B．摩擦可以起电，是普遍存在的现象，两个电中性物体相互摩擦后可以同时带等量同种电荷 C．带电现象的本质是电子的转移，呈电中性的物体得到多余电子就一定显负电性，失去电子就一定显正电性 D．电荷是可以被创生的，当一种电荷出现时，必然有等量异种的电荷出现 【变式2-5】（23-24高二上·天津武清·期中）如图所示，A、B是两个完全相同的带绝缘棒的金属小球，A球所带电荷量为-1.6×10-9C，B球不带电。现将A、B接触后再分开，则（　　） A．A、B接触前，B球上没有电子 B．A、B接触前，A球上有1×1010个电子 C．A、B接触时，A 球失去1×1010个电子 D．A、B接触时，B球得到5×109个电子 【变式2-6】（23-24高二上·山西·阶段练习）已知电子的电荷量为，A、B两个完全相同的金属小球分别带有电荷量为，让两个小球接触，在接触过程中（　　） A．球B向球转移了个电子 B．球B向球转移了个电子 C．球向球B转移了个电子 D．球向球B转移了个电子 题型三 验电器的应用 【例3】（23-24高一下·浙江杭州·期末）如图所示，不带电的金属导体A和B放在绝缘支柱上并相互接触，贴在下部的两片金属箔是闭合的。手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C移近金属导体A，导体A和B下部的金属箔片都张开，下列关于感应电荷的分布情况，正确的是（　　） A．A端和B端箔片都带正电 B．A端和B端箔片都带负电 C．A端箔片带负电，B端箔片带正电 D．A端箔片带正电，B端箔片带负电 【变式3-1】（20-21高一下·江苏苏州·阶段练习）如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触，把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开（　　） A．此时A带正电，B带负电 B．此时A、B带负电 C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 【变式3-2】（23-24高二上·贵州遵义·阶段练习）如图所示，将带正电的绝缘棒甲左端靠近原来不带电的验电器乙的金属球，乙的金箔片张开，则（　　） A．金属球带负电 B．金属球带正电 C．金属球和金箔片均带正电 D．金属球和金箔片均不带电 【变式3-3】（23-24高二上·北京石景山·期中）如图所示，用起电机使金属球A带正电，将A靠近验电器上的金属小球B，则（　　） A．验电器的金属箔不会张开，因为球A没有和B接触 B．验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电 C．验电器的金属箔张开，因为验电器下部的箔片都带上了正电 D．验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电 【变式3-4】（23-24高二上·广东汕头·阶段练习）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和金属箔片C都带 电荷。（选填“正”“负”） 题型四 电荷守恒定律 【例4】（23-24高一下·江苏扬州·期末）如图所示，真空中有两个完全相同的金属球A和B，A球电荷量为+Q，B球不带电，电子电荷量为e，将B球向左移动与A球接触后再分开。下列说法正确的是（　　） A．接触前B球左侧感应出正电荷 B．分开后两球带等量异种电荷 C．接触过程中A球失去电子 D．接触过程中有个电子发生转移 【变式4-1】（23-24高一下·陕西西安·期末）甲、乙、丙三个相同的带电导体球，电荷量分别为+1C、-3C和-5C，先使甲与乙接触，然后使乙与丙接触，最终乙的电荷量为（    ） A．-4C B．-3C C．-2C D．-1C 【变式4-2】（23-24高二上·宁夏银川·期中）球形导体A带3q的正电荷，另一完全相同的球形导体B带q的负电荷，将两导体接触一会后再分开，则导体的带电荷量为（　　） A．-q B．q C．2q D．4q 【变式4-3】（23-24高二上·北京丰台·期末）如图所示，将带正电的导体球C靠近不带电的导体。沿虚线将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量为，下面判断正确的是（  ） A．，A带负电 B．，A带正电 C．，A带负电 D．，A带正电 题型五 元电荷与比荷 【例5】（23-24高一下·四川眉山·期末）关于元电荷，下列论述正确的是（　　） A．把质子或电子称为元电荷 B．元电荷是一个电子所带电荷量的大小，没有正负之分 C．电子带有最小的负电荷，其电荷量称为元电荷 D．物体所带的电荷量称为元电荷 【变式5-1】（2024高二下·湖南岳阳·学业考试）以下关于元电荷的理解中正确的是（　　） A．元电荷就是电子 B．元电荷就是质子 C．元电荷就是点电荷 D．带电体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍 【变式5-2】（23-24高一上·上海浦东新·阶段练习）关于元电荷下列说法正确的是（　　） A．元电荷是电子 B．元电荷也是点电荷 C．元电荷是最小的电荷量 D．元电荷最早是由库仑通过油滴实验测得的 【变式5-3】（23-24高一下·浙江宁波·期末）已知一个电子所带电量，现高二有位同学发现某本资料书上有个数值很模糊，根据你所学知识，推断该数值不可能是下列哪一个？（　　） A． B． C． D． 【变式5-4】（23-24高二上·福建泉州·期中）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． B． C． D． 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 9.1 电荷 知识点 1 电荷 1、物体带电：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电或有了电荷。 2、电荷的种类 自然界中只存在两种电荷：正电荷和负电荷。 ①正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。丝绸所带的电荷为负电荷。 ②负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。毛皮所带的电荷为正电荷。 3、电荷的基本性质 ①客观存在性：电荷是物质的一种属性，物体可带正电荷，也可带负电荷，当物体所带正、负电荷相等时对外不显电性。 ②相互作用性：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 ③带电累加性：同种电荷放在一起，电荷量互相加强；异种电荷放在一起，电荷量互相减弱。 【注意】相斥的一定是同种电荷，但相吸的不一定是异种电荷，由于带电体具有吸引轻小物体的特性，因此相吸的两物体也有可能一个带电，一个不带电。 4、电荷量 ①定义：电荷的多少叫电荷量，用Q或q表示。 ②单位：在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，简称库，用符号C表示。正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。 【注意】比较带电体带电的多少时，比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多。尽管电荷量有正、负值之分，但“＋” “－”号仅代表电荷的种类，不表示大小。 5、物体带电的实质：物质由中性原子组成时，对外表现为不带电的状态呈电中性；呈电中性的物体失去电子带正电，得到电子带负电。物体带电的实质是电子的得失。 知识点2 三种起电方式 1、摩擦起电 ①摩擦起电：两种不同的物体相互摩擦后，一种物体带正电，另一种物体带负电的现象。 ②原因：不同物质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。 ③本质：电子的转移。 【注意】两个原本不带电、靠摩擦起电的物体，同时带上种类不同的电荷，且电荷量相等。 2、接触起电 ①一个带电的导体接触到另一个不带电的导体，那么不带电的导体也会带上电，这种现象就是接触起电。 ②两个完全相同的带电导体接触后电荷的分布规律 带电情况 电荷分配特点 一个带电荷量为Q，一个不带电 均分，皆为 一个带电荷量为Q1，一个带电荷量为 Q2 均分，皆为 一个带电荷量为－Q1，一个带电荷量为Q2 先中和后均分，皆为 3、感应起电 （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，这种现象叫作静电感应。 （2）感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。其本质是导体中的自由电荷在带电体的作用下发生转移。起电过程如下： ①图甲：使带电体C（假设带正电）靠近相互接触的两导体A、B; ②图乙：保持C不动，用绝缘工具分开A、B； ③图丙：移走C，则A带负电，B带正电。 知识点3 验电器检测电荷的原理和方法 1、验电器的结构及工作原理 其工作原理是当金属球、金属杆及金属箔带电后，根据同种电荷相互排斥，两片金属箔将在斥力作用下张开。 2、参验电器的常见用途及使用方法 （1）常见用途 ①检验物体是否带电；②粗略检验带电荷量的多少；③检验电荷的电性。 （2）常见的两种使用方法 ①带电体接触验电器（接触起电） ②带电体靠近验电器（感应起电） 知识点4 电荷守恒定律 1、电荷守恒定律的两种表述 ①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。 2、对电荷守恒定律的理解 ①电荷守恒定律是自然界重要的基本规律之一。 ②两个物体之间或一个物体的两部分之间转移的是电子。 ③起电过程的实质是物体中正、负电荷的分离或转移。 ④电荷中和的实质是正、负电荷的结合。 ⑤电荷在分离、转移、结合等过程中，总量保持不变。 知识点5 元电荷 1、元电荷 实验发现的最小电荷量是电子所带的电荷量，人们把这个最小的电荷量叫作元电荷，用e表示。通常取e=1.6×10-19C。所有带电体的电荷量都是e的整数倍。也就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。 2、比荷 带电体的电荷量和质量之比，叫作比荷，比荷是一个重要的物理量，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1.76×1011C/kg。 1、静电感应中导体接地问题分析 ①如图甲所示，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，所以B不带电。 ②如图甲所示，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（这里很容易错误地认为B为近端或远端）。由于静电感应，A仍然带负电，B不带电。 2、验电器张角变化问题 若验电器本身带电（如带负电），其金属箔张开。当用带电的金属棒A（带正电）跟B接触时，因为电荷间的相互作用，验电器的金属箔可能出现两种现象：金属箔张角减小或先减小再增大。这是因为当A上正电荷较少时，A上的正电荷会与B上的负电荷中和，金属箔的张角就会减小。若A上正电荷较多，则A上的正电荷中和完B上原有的负电荷后剩余的正电荷会使金属箔再张开。 题型一 电荷 【例1】（23-24高二上·陕西西安·阶段练习）静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年己有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是（　　） A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B．带电小球移至不带电金属附近，两者相互吸引 C．通电导线在靠近指南针时指南针有时会发生偏转 D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉 【答案】C 【解析】A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑，属于静电现象，选项A不符合题意； B．带电小球移至不带电金属附近，两者相互吸引，属于静电现象，选项B不符合题意； C．通电导线在靠近指南针时指南针有时会发生偏转，属于磁现象，不属于静电现象，选项C符合题意； D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉，属于静电现象，选项D不符合题意。 故选C。 【变式1-1】（23-24高二上·上海浦东新·期中）两个小球靠近时，相互排斥，则这两个小球最可能的带电情况是（　　） A．等量异种电荷 B．两个都不带电 C．等量同种电荷 D．以上都有可能 【答案】C 【解析】两个小球靠近时，相互排斥，一定带同种电荷，电量可能相等。 故选C。 【变式1-2】（23-24高一下·浙江宁波·期中）下列说法正确的是（　　） A．原子是由带负电的质子、不带电的中子以及带正电的电子组成的 B．一个高能光子在一定条件下可以产生一个正电子和一个负电子，不满足电荷守恒定律 C．元电荷e的数值，最早是由美国物理学家吉布斯测得 D．绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷 【答案】D 【解析】A．原子是由带正电的质子、不带电的中子以及带负电的电子组成的，故A错误； B．一个高能光子在一定条件下可以产生一个正电子和一个负电子，满足电荷守恒定律，故B错误； C．元电荷e的数值，最早是由美国物理学家密立根测得，故C错误； D．绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷，故D正确。 故选D。 【变式1-3】（24-25高二上·全国·课后作业）（多选）如图所示，A、B、C、D为四个带电小球，两球之间的作用分别为A吸D，B斥C，C斥A，D吸B，则（　　） A．仅有两个小球带同种电荷 B．仅有三个小球带同种电荷 C．C、D两小球带同种电荷 D．C、D两小球带异种电荷 【答案】BD 【解析】AB．设A球带正电，A吸D，则D带负电；D吸B，则B带正电；B斥C，则C带正电；则有C斥A，假设成立，可知仅有三个小球带同种电荷，A错误，B正确； CD．由以上分析可知，C带正电，D带负电，即C、D两小球带异种电荷，C错误，D正确。 故选BD。 题型二 三种起电方式 【例2】（23-24高二上·福建龙岩·期中）（多选）关于起电，以下说法正确的是（    ） A．不论是摩擦起电还是感应起电，都是因为电子的转移 B．自然界中的电荷是守恒的 C．接触起电是因为电荷的转移，摩擦起电是因为创生了电荷 D．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为电荷的创生 【答案】AB 【解析】A．不论是摩擦起电还是感应起电，都是因为电子的转移，选项A正确； B．自然界中的电荷是守恒的，选项B正确； C．接触起电和摩擦起电都是因为电荷的转移，并非创生了电荷，选项C错误； D．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电也是因为电荷的转移，并非创生，选项D错误。 故选AB。 【变式2-1】（23-24高二上·四川攀枝花·期末）不带电的金属导体与带电的金属导体接触之后带上了负电，原因是（　　） A．有部分正电荷转移到上 B．有部分正电荷转移到上 C．有部分电子转移到上 D．有部分电子转移到上 【答案】D 【解析】金属导体带点的本质是电子的转移，所以M带负电的原因是N有部分电子转移到了M上。 故选D。 【变式2-2】（23-24高一下·江苏连云港·期末）如图所示，用金属箔做成一个不带电的圆环放在绝缘桌面上，某同学用与毛皮摩擦的橡胶笔套慢慢靠近圆环，圆环最后被吸到笔套上，下列说法正确的是（　　） A．笔套的起电方式属于接触起电 B．笔套靠近圆环过程中，圆环上靠近笔套一侧带正电 C．笔套接触圆环后，圆环带正电 D．笔套接触圆环后，笔套所带的电荷全部被中和 【答案】B 【解析】A．根据摩擦起电可知，摩擦使笔套带电，故A错误； B．笔套摩擦后带负电，则笔套靠近圆环过程中，圆环上靠近笔套一侧带正电，选项B正确； C．笔套带负电，则接触圆环后，圆环带负电，选项C错误； D．笔套碰到圆环后，根据接触起电可知，笔套所带电荷没有被中和，所以仍然带电，故D错误。 故选B。 【变式2-3】（22-23高二上·安徽芜湖·期中）在冬天，我们脱衣服时总是出现“电闪雷鸣”，手接触到水龙头或车门等金属物体时也时不时会被“电击”，但夏天我们却不会遇到这种情况，那么你认为造成这些差别的主要原因可能是（    ） A．衣服的材质不同 B．鞋底的绝缘性能不同 C．空气的湿润程度不同 D．环境温度高低不同 【答案】C 【解析】冬季空气干燥，相对湿度低，所以皮肤表面电阻值增大，局部有大量电荷堆积，更容易发生静电现象。而衣服的材质、鞋底的绝缘性能对静电现象的产生有一定影响，但在冬季和夏季并没有明显区分。环境温度的高低对静电现象的产生无影响。 故选C。 【变式2-4】（23-24高二上·广东珠海·期中）下列关于三种起电现象的叙述正确的是（　　） A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电 B．摩擦可以起电，是普遍存在的现象，两个电中性物体相互摩擦后可以同时带等量同种电荷 C．带电现象的本质是电子的转移，呈电中性的物体得到多余电子就一定显负电性，失去电子就一定显正电性 D．电荷是可以被创生的，当一种电荷出现时，必然有等量异种的电荷出现 【答案】C 【解析】AB．两物体摩擦所带电荷的电性由不同物体原子核束缚电子本领的大小决定，两个电中性物体相互摩擦后带等量异种电荷。玻璃棒与丝绸摩擦时，由于玻璃棒中原子核束缚电子的本领弱，失去电子而显正电性，丝绸得到电子，而显负电性，电荷的量值相等。并不是与其他物体摩擦时，玻璃棒也失去电子。故AB错误； C．带电的本质是电子的转移，电中性的物体多余了电子而显负电性，失去电子的物体显正电性。故C正确。 D．三种起电方式中，都没有创造电荷，只是电荷分布发生了变化。故D错误。 故选C。 【变式2-5】（23-24高二上·天津武清·期中）如图所示，A、B是两个完全相同的带绝缘棒的金属小球，A球所带电荷量为-1.6×10-9C，B球不带电。现将A、B接触后再分开，则（　　） A．A、B接触前，B球上没有电子 B．A、B接触前，A球上有1×1010个电子 C．A、B接触时，A 球失去1×1010个电子 D．A、B接触时，B球得到5×109个电子 【答案】D 【解析】A．B球不带电，表明B呈现电中性，但是B球上仍然有电子，故A错误； B．A、B接触前，A球所带电荷量为-1.6×10-9C，表明A上的净电荷量为-1.6×10-9C ，其对应的电子的数目为 该电子数目是净电荷量对应的电子数，A球上实际上的电子数还包含净电荷之外的与正电荷量大小相等的电子，即A球上的电子数大于1×1010个，故B错误； C．由于A、B完全相同，根据接触起电规律，A、B接触后，A失去电荷量为-8×10-10C，则A 球失去的电子数目为 故C错误； D．根据上述，可知A、B接触后，B得到电荷量为-8×10-10C，则B球得到的电子数目为 故D正确。 故选D。 【变式2-6】（23-24高二上·山西·阶段练习）已知电子的电荷量为，A、B两个完全相同的金属小球分别带有电荷量为，让两个小球接触，在接触过程中（　　） A．球B向球转移了个电子 B．球B向球转移了个电子 C．球向球B转移了个电子 D．球向球B转移了个电子 【答案】B 【解析】两小球接触过程中，电量先中和，后平分，接触后小球的带电量为 可知球B向球A转移的电子数量为 个 故选B。 题型三 验电器的应用 【例3】（23-24高一下·浙江杭州·期末）如图所示，不带电的金属导体A和B放在绝缘支柱上并相互接触，贴在下部的两片金属箔是闭合的。手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C移近金属导体A，导体A和B下部的金属箔片都张开，下列关于感应电荷的分布情况，正确的是（　　） A．A端和B端箔片都带正电 B．A端和B端箔片都带负电 C．A端箔片带负电，B端箔片带正电 D．A端箔片带正电，B端箔片带负电 【答案】C 【解析】把带正电荷的带电体C移近导体，由于静电感应，A端感应出负电荷，B端感应出正电荷。 故选C。 【变式3-1】（20-21高一下·江苏苏州·阶段练习）如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触，把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开（　　） A．此时A带正电，B带负电 B．此时A、B带负电 C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 【答案】C 【解析】AB．带正电荷的物体C置于A附近时，由于静电感应，A带上负电，B带上正电，故AB错误； C．移去C后，由于电荷间的相互作用，重新中和，导体A和B不带电，故贴在A、B下部的金属箔都闭合，故C正确； D．先把A和B分开，A带负电，B带正电，移去C后两导体电荷不会中和，故贴在A、B下部的金属箔都不会闭合，故D错误。 故选C。 【变式3-2】（23-24高二上·贵州遵义·阶段练习）如图所示，将带正电的绝缘棒甲左端靠近原来不带电的验电器乙的金属球，乙的金箔片张开，则（　　） A．金属球带负电 B．金属球带正电 C．金属球和金箔片均带正电 D．金属球和金箔片均不带电 【答案】A 【解析】用带正电的绝缘棒甲去靠近原来不带电的验电器乙，由于静电感应验电器（导体）两端出现等量正负感应电荷，近端的电荷的电性与甲相反，带负电，所以金属球带负电，远端的金属箔片电荷与甲的电性相同，带正电荷，即金属球带负电，金箔片带正电。 故选A。 【变式3-3】（23-24高二上·北京石景山·期中）如图所示，用起电机使金属球A带正电，将A靠近验电器上的金属小球B，则（　　） A．验电器的金属箔不会张开，因为球A没有和B接触 B．验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电 C．验电器的金属箔张开，因为验电器下部的箔片都带上了正电 D．验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电 【答案】C 【解析】把一个带正电的金属球A，靠近验电器的金属小球B，验电器的金属小球由于静电感应，会带上负电荷，金属箔会带上等量正电荷，所以验电器的金箔张开，而整个验电器不带电。 故选C。 【变式3-4】（23-24高二上·广东汕头·阶段练习）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和金属箔片C都带 电荷。（选填“正”“负”） 【答案】 负 正 正 【解析】[1][2]金属球带正电，自由电子由于受到引力作用，转移到金属球B，第一次使B带负电，金属箔片C因失去电子带正电； [3] 第二次属于接触带电，自由电子由B、C转移到A，则第二次金属球B和金属箔片C都带正电。 题型四 电荷守恒定律 【例4】（23-24高一下·江苏扬州·期末）如图所示，真空中有两个完全相同的金属球A和B，A球电荷量为+Q，B球不带电，电子电荷量为e，将B球向左移动与A球接触后再分开。下列说法正确的是（　　） A．接触前B球左侧感应出正电荷 B．分开后两球带等量异种电荷 C．接触过程中A球失去电子 D．接触过程中有个电子发生转移 【答案】D 【解析】A．由于静电感应，接触前B球左侧感应出负电荷，故A错误； B．完全相同的带电小球接触时，若是同种电荷则将总电量平分，若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分，所以分开后两球带等量同种电荷，故B错误； CD．两球接触后再分开，B球上电子转移到A球上，最终两球电荷相同，电荷量都为，则转移电子数为 故C错误，D正确。 故选D。 【变式4-1】（23-24高一下·陕西西安·期末）甲、乙、丙三个相同的带电导体球，电荷量分别为+1C、-3C和-5C，先使甲与乙接触，然后使乙与丙接触，最终乙的电荷量为（    ） A．-4C B．-3C C．-2C D．-1C 【答案】B 【解析】先使甲与乙接触，则甲乙带电量各为 然后使乙与丙接触，最终乙的电荷量为 故选B。 【变式4-2】（23-24高二上·宁夏银川·期中）球形导体A带3q的正电荷，另一完全相同的球形导体B带q的负电荷，将两导体接触一会后再分开，则导体的带电荷量为（　　） A．-q B．q C．2q D．4q 【答案】B 【解析】根据电荷守恒定律，将两导体接触一会后再分开，则导体的带电荷量为 故选B。 【变式4-3】（23-24高二上·北京丰台·期末）如图所示，将带正电的导体球C靠近不带电的导体。沿虚线将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量为，下面判断正确的是（  ） A．，A带负电 B．，A带正电 C．，A带负电 D．，A带正电 【答案】B 【解析】根据电荷守恒可知 根据静电感应原理可知，A带正电。 故选B。 题型五 元电荷与比荷 【例5】（23-24高一下·四川眉山·期末）关于元电荷，下列论述正确的是（　　） A．把质子或电子称为元电荷 B．元电荷是一个电子所带电荷量的大小，没有正负之分 C．电子带有最小的负电荷，其电荷量称为元电荷 D．物体所带的电荷量称为元电荷 【答案】B 【解析】A．质子或电子是带电粒子，所带的电荷量的绝对值称为元电荷，故A错误； BC．把电子所带电荷量的大小称为元电荷，则电子带有最小的负电荷，故B正确，C错误； D．物体所带电荷量为元电荷量或元电荷量的整数倍，故D错误。 故选B。 【变式5-1】（2024高二下·湖南岳阳·学业考试）以下关于元电荷的理解中正确的是（　　） A．元电荷就是电子 B．元电荷就是质子 C．元电荷就是点电荷 D．带电体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍 【答案】D 【解析】带电体所带的最小电荷量叫做元电荷，其数值等于一个质子或一个电子所带电荷量的大小。所有带电体的电荷量只能是元电荷的整数倍。故ABC错误；D正确。 故选D。 【变式5-2】（23-24高一上·上海浦东新·阶段练习）关于元电荷下列说法正确的是（　　） A．元电荷是电子 B．元电荷也是点电荷 C．元电荷是最小的电荷量 D．元电荷最早是由库仑通过油滴实验测得的 【答案】C 【解析】ABC．元电荷是最小的电荷量，电子的电荷量等于元电荷，所以元电荷不是电子，也不是点电荷，故C正确，AB错误； D．元电荷最早是密立根通过油滴实验测得的，故D错误。 故选C。 【变式5-3】（23-24高一下·浙江宁波·期末）已知一个电子所带电量，现高二有位同学发现某本资料书上有个数值很模糊，根据你所学知识，推断该数值不可能是下列哪一个？（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】元电荷电量为，物体所带电荷量为元电荷电量的整数倍，故B的数值不可能。 故选B。 【变式5-4】（23-24高二上·福建泉州·期中）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． B． C． D． 【答案】B 【解析】因为任何带电体电量都是元电荷的整数倍，则 其中 经计算，是元电荷的6.25倍，是元电荷的10倍，是元电荷的14.375倍，是元电荷的35.625倍。 故选B。 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