9.1 静电现象 电荷 同步练 -2025-2026学年高二上学期物理沪科版必修第三册【阿波罗计划】

【阿波罗计划·物理必修三】：9.1静电现象 电荷 【知识梳理】： 1. 使物体带电的本质是自由电子的转移，带电物体可以吸引轻小物质。 2. 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电 Eg. 用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带______电荷．当橡胶棒带有2.7×10－9C的电荷量时，有_______个电子从______转移到__________上。(结果保留两位有效数字) 3. 元电荷(e)是电量的一种单位，是带电体所带电荷的最小值，（最小的电荷单位），等于质子，电子和正电子所带电荷量的大小。 4. 1个元电荷的电荷量是1.6×10-19C，16C电荷量，相当于1020个元电荷的电荷量，C为库仑（电荷量的单位） Eg. 下列几种带电体所带的电荷量在数值上不可能的是（　B　） （一定是1.6×10-19C的整数倍） A．3. 2× 10-19C B．8. 8× 10-19C C．6. 4×10-19C D．1. 92× 10-11C 5. 自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷。同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。1752年，美国科学家、发明家、政治家，美利坚合众国创始人富兰克林成功的将天电引入莱顿瓶，且证明了天电与摩擦产生的电是相同的。 6. 物体起电的原因：不同物体对电子（负电荷）的束缚能力不同。 起电的实质：电子转移 7. 使物体带静电的方式，除摩擦起电外还有两种：感应起电（电荷从物体的一部分转移到另一部分）和接触起电 。 Eg. 关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法正确的是（ D ） 注意：电荷不会凭空产生或消失 A．这三种方式都创造了带负电荷的电子 B．这三种方式都创造了带正电荷的质子 C．这三种起电方式中只有接触起电是电子的转移 D．这三种方式都符合电荷守恒定律 Eg. 高速飞行的飞机机身会带上静电；当飞机靠近带电的云层时，飞机靠近云的一侧会带上与之相反的电荷。试分析上述两种情况下机身带电的主要原因。 答案：前者是摩擦起电（毛衣摩擦等），后者是感应起电（靠近） 8. 如图所示装置是美国科学家密立根著名的密立根油滴实验装置的示意图，它的主要贡献是测定了元电荷的数值。 9. 当带电体的形状和大小对研究问题可忽略时，可将带电体看作点电荷，点电荷是一种理想模型（类比质点）。 点电荷的电荷量并不一定是1.6×10-19C 10. 比荷（荷质比）， （电荷量除以质量） 11. 验电器：带电量减小，金箔张角变小。若原来验电器不带电，金属小球带异种电荷，金箔带同种电荷 12. 电荷守恒的特殊情况：完全相同的两小球接触后电荷量平均分配。 【基础知识梳理概念判断】 13. （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）玻璃棒和其他物体摩擦后不一定带正电。（ ） （4）当一个带电体靠近导体时，产生静电感应现象，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。（ ） （5）电荷守恒定律和能量守恒定律一样，也是自然界中最基本的守恒定律。（ ） （6）元电荷就是最小的电荷。（ ） 备注：左图为密立根油滴实验装置的示意图，右图为验电器示意装置图。 解题思路：判断起电方式，运用电荷守恒 【同步巩固练习】：夯实双基，根深叶茂 一. 选择题 1．1910年美国科学家密立根通过油滴实验（ ） A．发现了中子 B．发现了电子 C．测出了中子的质量 D．测出了电子的电荷量 2．下列关于电荷量的说法中错误的是（　　）（多选题） A．物体所带的电荷量可以是任意实数 B．无论是带正电还是带负电的物体的电荷量不可能小于1.6×10-19C C．某物体带1.6×10-19C的正电，是因为物体失去了1.6×10-19个电子 D．任何物体的电荷量不可能少于1C 3．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患。小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的哪一个（　　） A．6.2×10-19C B．6.4×10-19C C．6.6×10-19C D．6.8×10-19C 4．对元电荷或点电荷的理解，下列说法正确的是（　　） A．元电荷就是电子 B．电子带负电，元电荷是正数，所以元电荷不是电子而是质子 C．体积很小的带电物体一定可以看作点电荷 D．带电物体能不能看作点电荷取决于其形状或大小对所研究问题的影响是否可以忽略 5．用塑料梳子梳头时，塑料梳子和头发都会带电，这是因为（ ） A．摩擦创造了电荷 B．静电感应创造了电荷 C．电子在梳子和头发之间发生了转移 D．质子在梳子和头发之间发生了转移 6．关于摩擦起电，下列说法中错误的是（　　）（多选题） A．两个物体相互摩擦时一定会发生带电现象 B．摩擦起电的两个物体一定带有等量同种电荷 C．在摩擦起电现象中负电荷从一个物体转移到另一个物体 D．在摩擦起电现象中正、负电荷同时发生转移 7．东汉王充在《论衡·乱龙篇》中有“顿牟掇芥，慈石引针”的描述，显示了中国古人对电磁的正确认知。“顿牟掇芥”意思是玳瑁的壳经摩擦后会产生静电，可以吸引芥一类的轻小物体。下列说法中错误的是（　　）（多选题） A．玳瑁壳摩擦后创造了电荷 B．玳瑁壳摩擦后转移了电荷 C．玳瑁壳摩擦后一定带正电 D．轻小物体原本一定也带电 8．如图所示，运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链托在地上，这样做的目的是（ ） A．把静电引入大地，避免因放电引起爆炸 B．减缓车速，保证行车安全 C．发出声音，引起路人注意 D．与地面发生摩擦，在运输车上积累电荷 9．有A、B、C三个塑料小球，A和B、B和C、C和A都是相互吸引的，如果A带正电，则（　　） A．球B、C均带负电 B．球B带负电，C不带电 C．球B、C中有一个带负电，另一个不带电 D．球B、C都不带电 10．把一个带正电的金属小球A跟同样的不带电的金属球B接触后，两球带等量的正电荷，这是因为（　　） A．B球的负电荷移到A球上 B．A球的正电荷移到B球上 C．B球的正电荷移到A球上 D．A球的负电荷移到B球上 11．与头发丝摩擦过的塑料笔杆，常能吸引轻小物体，这属于摩擦起电。关于摩擦起电现象，下列说法正确的是（ 　） A．塑料笔杆与头发丝摩擦时，电子从头发丝转移到笔杆上，笔杆因而带负电 B．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量同种电荷 C．摩擦起电可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的 D．摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子 12．a和b都是不带电的小球，它们互相摩擦后，a带+1.6×10-10C的电荷，下列判断中正确的是（    ） A．摩擦的过程中电子从b转移到了a B．摩擦的过程中正电荷从b转移到了a C．在摩擦前a的内部没有任何电荷 D．b在摩擦后一定带-1.6×10-10C的电荷 13．将带电小球A用绝缘支架固定，在A的上方O点用绝缘细线悬挂一小球B，平衡时它们的位置如右图所示。关于A、B可能的带电情况，下列说法正确的是（　　） A．A带正电，B带正电 B．A带正电，B不带电 C．A带负电，B带正电 D．A带负电，B不带电 14．用中性的丝绸摩擦中性的玻璃棒，结果玻璃棒带上1.6×10－12C的正电荷，元电荷e＝1.6×10-19C，由此可知（ ） A．丝绸的原子核束缚电子的能力比玻璃的强 B．玻璃棒中有107个质子 C．有电子从丝绸转移给了玻璃棒 D．用一个不带电的金属球与玻璃棒接触，金属球必定带上8.0×10－13C的正电荷 15．如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触。现使带负电的橡胶棒C靠近A（C与A不接触），然后先将A球用导线接地一下迅速断开，再将C移走，最后将A、B分开。关于A、B的带电情况，下列判断正确的是（　　） A．A、B均不带电 B．A、B均带正电 C．A带负电，B带正电 D．A带正电，B带负电 16．如图所示，用起电机使金属球A带上正电，靠近验电器B，则（　　） A．验电器金箔不张开，因为球A没有和验电器B接触 B．验电器金箔不张开，因为验电器被屏蔽了 C．验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了负电 D．验电器金箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电而相互排斥 17．某同学在研究静电感应时，用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的金属箔片张开。验电器上感应电荷的分布情况正确的是（　　） A． B． C． D． 18．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可判断（       ） A．验电器所带电荷量部分被中和 B．验电器所带电荷量部分跑掉了 C．验电器一定带正电 D．验电器一定带负电 19．验电器可以用来检验物体是否带电和所带电性。现将一带电物体靠近原来已带电的验电器的金属球，下列判断正确的是（　　） A．验电器带正电时，若金箔张角变小，可知物体带正电 B．验电器带正电时，若金箔张角变大，可知物体带负电 C．验电器带负电时，若金箔张角变大，可知物体带负电 D．验电器带负电时，若金箔张角变大，可知物体带正电 20．如图所示，有一带正电荷的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B时，验电器金属箔张角减小，则金属球A（　　）（多选题） A．可能不带电 B．可能带负电 C．可能带正电 D．一定带负电 21．如图所示，原来不带电的金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是（ ） A．只有M端验电箔张开，且M端带正电 B．只有N端验电箔张开，且N端带正电 C．两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电 D．两端的验电箔都张开，且两端都带正电或负电 二. 填空题 22．导体A带5q的正电荷，另一完全相同的导体B带-q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的电荷量为________。 23．按照现代的粒子理论，可以将粒子分为三大类：媒介子、轻子和强子，质子和中子属于强子，强子是由更基本的粒子——夸克组成。根据夸克理论，夸克有6种，它们是上夸克、下夸克、奇夸克、璨夸克、底夸克和顶夸克．它们的带电量分别为±e或±e，电荷量e为元电荷。已知一个质子由两个上夸克和一个下夸克组成，一个中子由两个下夸克和一个上夸克组成，则上夸克的电荷量为___________，下夸克的电荷量为____________。（用e表示） 24．金属小球A电荷量q1=3×10-8C，金属小球B电荷量q2=×10-8C，两小球接触后再分开，若小球A电荷量q3=1.2×10-8C，则小球B电荷量q4为__________。 25．如图所示，在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上．若先将C移走，再把A、B分开，则A________电，B________电．若先将A、B分开，再移走 C，则A带_____电，B带_____电． 三. 解答题 26．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QA=6.4×10-9C，QB=-3.2×10-9C，让两绝缘金属小球接触，在接触的过程中，电子如何转移并转移了多少个？（计算） 27．有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中A小球带有3×10-3 C的正电荷，B小球带有2×10-3 C的负电荷，小球C不带电。先让小球C与小球A接触后分开，再让小球B与小球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，试求这时三个小球的带电荷量分别为多少？（计算） 28．如图所示，通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶，经过一段时间，金属瓶上带有－8×10－12C的电荷量，求： （1）金属瓶上收集到多少个电子？ （计算） （2）实验的时间为多长？ （计算）     【提高练习】：逐梦远航 一. 选择题 1．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 2．如图所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b两端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是（ ） A．闭合S1，有电子从枕形导体流向地 B．闭合S2，有电子从枕形导体流向地 C．闭合S1，有电子从地流向枕形导体 D．闭合S2，没有电子通过S2 3．绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如右下图所示。现使b带电，则（　　） A．ab之间不发生相互作用 B．b将吸引a，吸住后不放开 C．b立即把a排斥开 D．b先吸引a，接触后又把a排斥开 4．如左下图所示，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，导体分为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的是（　　） A．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QA>QB B．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QA<QB C．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QA=QB D．不管沿a、b、d哪一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，且QA=QB 5．取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两片金属箔是闭合的，如图所示。手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C移近导体A。下列对实验现象的描述正确的是（　　）（多选题） A．带电体C移近导体A时，两边的金属箔都张开 B．保持C不动，先把导体A和B分开，然后移开C，张开的金属箔都合拢 C．保持A和B接触，C不动，若用手触碰导体A的左端，则导体A下方的金属箔合拢 D．保持A和B接触，C不动，若用手触碰导体B的右端，则导体B下方的金属箔合拢 6．某同学将一根橡胶棒用毛皮摩擦后，先后进行了如下操作：①将橡胶棒靠近（不接触）验电器的金属球（如图1）；②保持橡胶棒的位置不动，用手接触验电器的金属球（如图2）；③接着先把手移开，再把橡胶棒移开（如图3）。关于验电器的金属箔张开的情况及分析，以下正确的是（　　）（多选题） A．操作①中，验电器金属箔不张开，因为棒与金属球没有接触 B．操作①中，随着棒靠近验电器金属球的过程，金属箔张开的角度越来越大，因为产生的感应电荷越来越多， 金属箔上聚集的负电荷也多 C．操作②中，手接触验电器，金属箔闭合，金属球上的电荷通过手导入到大地中 D．操作③中，金属箔从闭合到又张开一定的角度，因为金属球上的电荷重新分布 黄夫人配套视频：高一高二下，选修3-1 电场视频序号：2 3 9 10 （其中没有的实验在知识梳理中有，自学即可）。请认真观看后完成习题并自批自改。 参考答案： 概念判断：错误 错误 正确 正确 正确 错误 【基础练习】 一. 选择题 1~5： D ACD B D C 6~10：ABD ACD A C A 11~15：A D A A B 16~21：D B C C AB C 二. 填空题 22．2q 23． ﹢ 24．0.8×10-8C 25．不带 不带 负 正 三. 解答题 26．电子从B向A转移了3.0×1010个 27．-2.5×104C +6.25×10-4C +6.25×10-4C 28．（1）5×107个 （2）5000s 【提高练习】 1~6： B C D D AD BD 学科网（北京）股份有限公司 $$