9.1 电荷(重难点专练)人教版物理必修第三册
2026-08-21
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 1. 电荷 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电荷 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.01 MB |
| 发布时间 | 2026-08-21 |
| 更新时间 | 2026-08-21 |
| 作者 | 学科精品屋 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59298273.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“题型分类-原理提炼-典例变式”构建电荷专项训练体系,系统覆盖电荷性质、起电方式、守恒定律及验电器应用,强化物理观念与科学推理。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|电荷及相互作用|1例+3变式|电荷种类/带电实质/作用规律/分配原则|从电荷基本属性到相互作用规律,构建物质观念|
|物体带电方式|1例+3变式|摩擦/感应/接触起电的实质与特点|三种起电方式的原理辨析,培养科学推理|
|电荷守恒与分配|1例+3变式|守恒定律内容/完全相同导体电荷分配规律|从守恒思想到定量计算,深化科学思维|
|验电器|1例+3变式|构造/工作原理(同种电荷排斥)/使用方法|仪器原理与操作应用,提升模型建构能力|
内容正文:
9.1电荷(题型突破)
题型01 电荷 电荷间的相互作用
题型02 物体带电的三种方式
题型03 电荷守恒定律 电荷分配规律
题型04 验电器
▌题型01 电荷 电荷间的相互作用
1.电荷
自然界中只存在两种电荷:正电荷和负电荷。
物理学中规定:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
物体带电的实质是得失电子:得到电子带负电,失去电子带正电。
2.电荷间的相互作用
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
电荷的分配原则:两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体接触后再分开,二者带等量同种电荷;若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平分。
例题1、现有甲、乙、丙、丁四个通草球,已知甲、丁相互吸引,乙、丙相互排斥,则下列说法中正确的是( )
A.如果甲、丙相互吸引,则乙、丁一定相互吸引
B.如果甲、丙相互排斥,则乙、丁一定相互吸引
C.如果甲、乙相互吸引,则丙、丁一定相互排斥
D.如果甲、乙相互排斥,则丙、丁一定相互排斥
【答案】B
【详解】A.由题意可知乙、丙两球都带电且带同种电荷。如果甲、丙相互吸引,若甲不带电,丁可能带正电荷,也可能带负电荷。而乙也可能带正电荷,也可能带负电荷,所以乙、丁可能相互吸引,也可能相互排斥,故A错误;
B.如果甲、丙相互排斥,则甲、丙带同种电荷,即甲和乙带同种电荷。又因为丁可能不带电,也可能与乙带异种电荷。所以乙、丁一定相互吸引,故B正确;
C.如果甲、乙相互吸引,若甲不带电,丁可能带正电荷,也可能带负电荷。而丙也可能带正电荷,也可能带负电荷,所以丙、丁可能相互吸引,也可能相互排斥,故C错误;
D.如果甲、乙相互排斥,则甲、乙带同种电荷,即甲和丙带同种电荷。又因为丁可能不带电,也可能与丙带异种电荷。所以丙、丁一定相互吸引,故D错误。
故选B 。
变式1-1、如图所示,A、B两个带异种电荷的小球,用绕过两个光滑定滑轮的绝缘细线连接,对A球施加一个水平力F(图中未标出),两球静止且处于同一水平线上,此时连接A球的细线与水平方向的夹角,连接B球的细线与水平方向的夹角,, B球质量为m,重力加速度为g,不计小球的大小,则下列判断正确的是( )
A.作用于小球A的水平力方向水平向右 B.A球的带电量小于B球的带电量
C.小球A的质量为 D.撤去F的一瞬间,小球B的加速度为0
【答案】C
【详解】A.两球受到的库仑力等大反向,两细线对球的拉力大小相等,B球细线拉力的水平分力与库仑力等大反向,则A球细线拉力的水平分力小于库仑力,因此要使A球静止,作用于A球的水平力F向左,故A错误;
B.两球的电量大小无法比较,故B错误;
C.设细线拉力为T,对B球有
对A球有
解得,故C正确;
D.撤去F的一瞬间,细线的拉力发生突变,小球B受到的重力和库仑力不变,因此小球B的合力不为零,加速度不为零,故D错误。
故选C。
变式1-2、下列对电现象及规律的认识中正确的是( )
A.自然界中只存在正、负两种电荷 B.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
C.摩擦起电说明了电荷可以创生 D.带电物体一定具有多余的电子
【答案】A
【详解】A.自然界中只存在正、负两种电荷,故A正确;
B.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故B错误;
C.摩擦起电是由于电子的转移,并非说明了电荷可以创生,故C错误;
D.带正电物体有多余的正电荷,带负电的物体有多余的带负电的电子,故D错误。
故选A。
变式1-3、(多选)关于电现象,下列说法中正确的是( )
A.感应起电是利用静电感应,使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程
B.带电现象的本质是电子的转移,中性物体得到多余电子就一定带负电,失去电子就一定带正电
C.摩擦起电是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量异种电荷
D.当一种电荷出现时,必然有等量异种电荷出现,当一种电荷中和时,必然有等量异种电荷同时中和
【答案】ABD
【详解】AC.摩擦起电和感应起电都是电荷发生转移,感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一部分,而摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体,但相互摩擦的两个物体并不一定带等量异种电荷,故A正确,C错误;
B.带电现象的本质就是电荷发生转移,原来不带电的物体得到多余电子就带上负电,失去电子就带上正电,B正确;
D.由电荷守恒定律可知,当一种电荷出现时,必然有等量异种电荷出现,当一种电荷中和时,必然有等量异种电荷同时中和,故D正确。
故选ABD。
▌题型02 物体带电的三种方式
1. 摩擦起电
用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。
摩擦起电的实质是电子的转移。不同物质的原子核束缚电子的本领不同,当两个物体相互摩擦时,束缚电子本领弱的物体失去电子而带正电,束缚电子本领强的物体得到电子而带负电。
摩擦起电时,两个物体带等量异种电荷。
2. 感应起电
利用静电感应使物体带电,叫做感应起电。
静电感应:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电的现象。
感应起电的实质:导体中的自由电荷在静电力的作用下重新分布。
感应起电时,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。
3. 接触起电
带电体与不带电的导体接触,使导体带电,叫做接触起电。
接触起电的实质:电荷的转移。
接触起电时,不带电的导体带上与带电体同种的电荷。
例题2、昆虫飞行过程中会带上少量的正电荷,它落到花朵上时,花粉会吸附在昆虫身上,当飞到另一朵花朵上时,就会遗留一部分花粉下来,帮助植物完成授粉。下列说法正确的是( )
A.昆虫飞行过程中会带上少量的正电荷,原因是它得到了一些电子
B.昆虫所带正电荷的电荷量可能不是元电荷e的整数倍
C.花粉会吸附在昆虫身上,原理是静电感应
D.昆虫不愿靠近刚被授粉而带正电的花朵,原因是同种电荷相互吸引
【答案】C
【详解】A.昆虫带正电荷是由于失去电子,而不是得到电子,故A错误;
B.电荷具有量子化特性,任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,故B错误;
C.带正电的昆虫靠近中性花粉时,花粉因静电感应被极化,从而被吸引并吸附在昆虫身上,故C正确;
D.同种电荷相互排斥,若花朵带正电,昆虫也带正电,则昆虫不愿靠近是排斥作用,而非吸引,故D错误。
故选C。
变式2-1、(多选)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.此时M带负电,N带正电,M内一点的电势比N内一点电势低
B.若先把M、N分开,再移去P,M带正电,N带负电
C.若先用手短暂接触一下N后,把P移去,再将M、N分开,则M、N均带负电
D.若先使P短暂接触M后将P移去,再将M、N分开,则M、N均带正电
【答案】CD
【详解】A.由于P带正电,由于静电感应,则此时M带负电,N带正电,两导体MN为等势体,则M内一点的电势与N内一点电势相等,选项A错误;
B.由于静电感应,则此时M带负电,N带正电,若先把M、N分开,再移去P,M带负电,N带正电,选项B错误;
C.因MN处在带正电的电场中,可知电势高于大地电势,若先用手短暂接触一下N后,大地中的负电荷流向MN,则把P移去,再将M、N分开,则M、N均带负电,选项C正确;
D.若先使 P 短暂接触 M 后,发生接触起电,M、N 带上正电荷,则将 P 移去,再将 M、N 分开,则 M、N 均带正电,选项D正确。
故选CD。
变式2-2、如图,将不带电的长方体导体靠近带正电荷的导体球。虚线1通过长方体的中心,虚线2到长方体左侧和中心的距离相等。若沿虚线将导体分成左右两部分,两部分所带电荷量大小、的比值关系正确的是( )
A.若沿虚线1分开,比值为 B.若沿虚线1分开,比值为
C.若沿虚线2分开,比值为 D.若沿虚线2分开,比值为
【答案】C
【详解】根据静电感应可知导体近端感应出负电荷,远端感应出正电荷。导体原来不带电,根据电荷守恒定律可知近端和远端的电荷数相同,故不论沿哪条虚线分开,左右两部分所带电荷量大小均相等。
故选C。
变式2-3、有三个完全相同的金属球,球A带的电荷量为q,球B和球C均不带电。现把球A、B、C以各种接触顺序经若干次接触后分开,最后球B的电荷量不可能的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】完全相同的金属球,接触后电荷平分,所以若先将A与B接触后分开,则A、B均带电量,再将B与C接触,则B与C均带电量为,再将A与B接触则,A与B均带电量为,再将B与C接触,则B与C带电量均为,再将A与B接触,则A与B带电量均为,以此类推,最终三个带电体的电量均为,故A、B、C均有可能,D不可能。
故选D。
▌题型03 电荷守恒定律 电荷分配规律
1. 电荷守恒定律
内容:电荷既不能创造,也不能消灭,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。
起电的本质是电荷(电子)的转移,而不是创造了电荷。
带电量为e = 1.6×10⁻¹⁹C的电荷叫做元电荷。任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。
2. 电荷分配规律
两个完全相同的导体球接触时,电荷先中和再平分。
若两球带同种电荷q₁、q₂,接触后各带(q₁+q₂)/2。
若两球带异种电荷q₁、q₂(设q₁>q₂),接触后各带(q₁-q₂)/2。
若一带电球与不带电的相同球接触后分开,再与第三个不带电的相同球接触后分开,则第三个球带电量为原来带电球电荷量的1/4。
例题3、用锡纸揉成的小球(直径小于吸管直径)置于塑料吸管中,塑料吸管两端用锡纸揉搓成的锡纸柱、堵住,即可做成结构如图甲所示的静电消除器。手握着,将与带有静电的衣物接触,原本不带电、处于吸管中间的小球会在塑料吸管中做往复运动,直至衣物带电量可忽略不计,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.小球每次与接触后,小球的电荷量都会均分一半给
B.在整个运动过程中,电荷只是从小球、A、B组成的系统转移到人体
C.小球在细管内往复运动过程中,小球和、组成的系统电荷总量守恒
D.小球最初被吸引,是因为通过静电感应使小球靠近的一侧带上与同种电荷
【答案】B
【详解】A.只有两个完全相同的导体接触后,电荷才会平均分配,锡纸小球和锡纸柱B大小不同,电荷量不会均分一半,,故A错误;
B.该过程中电荷只是从小球、A、B组成的系统转移到人体,并且总电荷(对包含人体、衣物的整个系统而言)是守恒的,故B正确;
C.对于小球和、组成的系统,内部的总电荷会持续向外流失,因此系统电荷总量逐渐减少,故C错误;
D.静电感应中,带电体A会让导体小球靠近A的一侧感应出与A异种的电荷,因此小球才会被A吸引,故D错误。
故选 B。
变式3-1、(多选)如图所示,三个完全相同的金属小球A、B、C紧贴在一起,开始时三个小球均不带电,现将一带负电的金属小球D放置在小球A的左侧(未接触),之后先将小球C移走,再移走小球D,最后将小球A、B分开。若分开后小球A的电荷量大小为,则关于A、B、C三个小球最终的带电情况,下列说法正确的是( )
A.小球B的电荷量大小为
B.小球B、C电荷量的代数和为
C.小球C的电荷量大小为
D.只有小球A带电,电性为正
【答案】AB
【详解】A.将带负电的金属小球放置在小球左侧后,由于静电感应,近端小球带正电,远端小球带等量负电。依次移走小球、小球后,小球与小球仍保持接触,由于两小球完全相同,此时小球与小球平分剩余的电荷而带上等量同种电荷,已知分开后小球的电荷量大小为,可知小球的电荷量大小也为,故A正确;
B.根据电荷守恒定律可知,、、三个金属小球的总电荷量始终为零,则有
推导可得小球、电荷量的代数和表达式为
已知,代入可知小球、电荷量的代数和为,故B正确;
C.由上述电荷守恒定律的表达式可知,小球的电荷量大小等于小球与小球电荷量大小之和,即大小为,故C错误;
D.由题意及上述分析可知,小球、、最终均带有电荷,故D错误。
故选AB。
变式3-2、(多选)用锡纸揉成的小球(直径小于吸管直径)置于塑料吸管中,塑料吸管两端用锡纸揉搓的锡纸柱、堵住,即可做成结构如图甲所示的静电消除器。手握着,将与带有静电的衣物接触,原本不带电、处于吸管中间的小球会在塑料吸管中做往复运动,直至衣物带电量可忽略不计,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.在整个运动过程中,小球所带电荷量一定等于元电荷的整数倍
B.小球每次与接触后,小球的电荷量都会均分一半给
C.小球在细管内往复运动过程中,小球和、组成的系统电荷总量逐渐减少
D.小球最初被吸引,是因为通过静电感应使小球靠近的一侧带上了与同种电荷
【答案】AC
【详解】A.根据元电荷的结论,自然界中所有带电体的带电量一定是元电荷的整数倍,故A正确;
B.只有两个完全相同的导体接触后,电荷才会平均分配,锡纸小球和锡纸柱B大小不同,电荷量不会均分一半,故B错误;
C.该过程中电荷只是从小球、A、B组成的系统转移到人体,总电荷(对包含人体、衣物的整个系统而言)是守恒的
对于小球和、组成的系统,内部的总电荷会持续向外流失,因此系统电荷总量逐渐减少,故C正确;
D.静电感应中,带电体A会让导体小球靠近A的一侧感应出与A异种的电荷,因此小球才会被A吸引,故D错误。
故选 AC。
变式3-3、用金属箔做成一个不带电的小圆筒,将其平放在干燥的绝缘桌面上。用毛皮摩擦过的橡胶棒慢慢靠近圆筒,当距离较近时圆筒被吸引到橡胶棒上,如图所示。下列说法正确的是( )
A.毛皮摩擦过的橡胶棒带正电
B.橡胶棒带的电荷量一定是元电荷的整数倍
C.橡胶棒靠近圆筒时,圆筒上、下部分感应出同种电荷
D.圆筒被吸引到橡胶棒上的过程中,圆筒与橡胶棒构成的系统电荷量不守恒
【答案】B
【详解】A.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,故A错误;
B.橡胶棒带的电荷量一定是元电荷的整数倍,故B正确;
C.橡胶棒靠近圆筒时,圆筒上、下部分感应出异种电荷,故C错误;
D.圆筒被吸引到橡胶棒上的过程中,圆筒与橡胶棒构成的系统电荷量守恒,故D错误。
故选B。
▌题型04 验电器
1. 验电器的构造
验电器主要由金属球、金属杆、金属箔片和绝缘外壳组成。
金属球用于接触带电体,金属杆连接金属球和金属箔片,金属箔片用于显示是否带电,绝缘外壳用于隔离外界干扰。
2. 验电器的工作原理
验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
当带电体接触验电器的金属球时,电荷通过金属杆传到金属箔片上,两片金属箔片带上同种电荷而相互排斥,张开一定角度。
3. 验电器的使用
检验物体是否带电:将待测物体接触验电器的金属球,若金属箔片张开,则物体带电。
检验带电种类:先用已知带电体使验电器带电,再用待测物体接触金属球,若张角增大,说明待测物体与已知带电体带同种电荷;若张角减小,说明待测物体带异种电荷。
箔片张角越大,说明带电体所带电荷量越多(在接触起电的情况下)。
例题4、 用带正电的物体接触不带电的验电器的金属球时,下列说法正确的是( )
A. 物体上的正电荷转移到验电器上
B. 验电器上的电子转移到物体上
C. 验电器上的正电荷转移到物体上
D. 验电器不带电
【答案】B
【详解】带正电的物体缺少电子,当它接触不带电的验电器时,验电器上的自由电子(负电荷)被吸引到物体上,使验电器也带正电。正电荷(原子核)不能自由移动。故选B。
变式4-1、用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开一定角度。下列说法正确的是( )
A. 玻璃棒上的正电荷转移到验电器上
B. 验电器上的电子转移到玻璃棒上,箔片带正电
C. 验电器上的正电荷转移到玻璃棒上
D. 玻璃棒上的电子转移到验电器上
【答案】B
【详解】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电(缺少电子),接触验电器时,验电器上的自由电子被吸引到玻璃棒上,使验电器带正电,金属箔片因带正电而相互排斥张开。故选B。
变式4-2、用带正电的绝缘棒靠近(不接触)验电器的金属球,发现验电器的金属箔片张开。下列说法正确的是( )
A. 验电器带正电
B. 验电器带负电
C. 验电器不带电,但金属箔片因感应带电而张开
D. 验电器既不带正电也不带负电
【答案】C
【详解】带正电的绝缘棒靠近验电器金属球时,由于静电感应,验电器金属球上的自由电子被吸引到靠近棒的一端(金属球),使金属球带负电,金属箔片因缺少电子而带正电,两片金属箔片都带正电而相互排斥张开。但验电器整体仍不带电(电荷代数和为零)。故选C。
变式4-3、用带电体接触验电器的金属球后,金属箔片张开一定角度。若用一个不带电的相同金属球先与验电器接触后再移开,则验电器金属箔片的张角将( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断
【答案】B
【详解】带电体接触验电器后,验电器带上与带电体同种的电荷,箔片张开。再用不带电的相同金属球接触验电器,电荷会在两者之间重新分配(平分),验电器上的电荷量减少,箔片张角变小。故选B。
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9.1 电荷(题型突破)
题型01 电荷 电荷间的相互作用
题型02 物体带电的三种方式
题型03 电荷守恒定律 电荷分配规律
题型04 验电器
▌题型01 电荷 电荷间的相互作用
1.电荷
自然界中只存在两种电荷:正电荷和负电荷。
物理学中规定:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
物体带电的实质是得失电子:得到电子带负电,失去电子带正电。
2.电荷间的相互作用
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
电荷的分配原则:两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体接触后再分开,二者带等量同种电荷;若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平分。
例题1、现有甲、乙、丙、丁四个通草球,已知甲、丁相互吸引,乙、丙相互排斥,则下列说法中正确的是( )
A.如果甲、丙相互吸引,则乙、丁一定相互吸引
B.如果甲、丙相互排斥,则乙、丁一定相互吸引
C.如果甲、乙相互吸引,则丙、丁一定相互排斥
D.如果甲、乙相互排斥,则丙、丁一定相互排斥
变式1-1、如图所示,A、B两个带异种电荷的小球,用绕过两个光滑定滑轮的绝缘细线连接,对A球施加一个水平力F(图中未标出),两球静止且处于同一水平线上,此时连接A球的细线与水平方向的夹角,连接B球的细线与水平方向的夹角,, B球质量为m,重力加速度为g,不计小球的大小,则下列判断正确的是( )
A.作用于小球A的水平力方向水平向右 B.A球的带电量小于B球的带电量
C.小球A的质量为 D.撤去F的一瞬间,小球B的加速度为0
变式1-2、下列对电现象及规律的认识中正确的是( )
A.自然界中只存在正、负两种电荷 B.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
C.摩擦起电说明了电荷可以创生 D.带电物体一定具有多余的电子
变式1-3、(多选)关于电现象,下列说法中正确的是( )
A.感应起电是利用静电感应,使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程
B.带电现象的本质是电子的转移,中性物体得到多余电子就一定带负电,失去电子就一定带正电
C.摩擦起电是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量异种电荷
D.当一种电荷出现时,必然有等量异种电荷出现,当一种电荷中和时,必然有等量异种电荷同时中和
▌题型02 物体带电的三种方式
1. 摩擦起电
用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。
摩擦起电的实质是电子的转移。不同物质的原子核束缚电子的本领不同,当两个物体相互摩擦时,束缚电子本领弱的物体失去电子而带正电,束缚电子本领强的物体得到电子而带负电。
摩擦起电时,两个物体带等量异种电荷。
2. 感应起电
利用静电感应使物体带电,叫做感应起电。
静电感应:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电的现象。
感应起电的实质:导体中的自由电荷在静电力的作用下重新分布。
感应起电时,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。
3. 接触起电
带电体与不带电的导体接触,使导体带电,叫做接触起电。
接触起电的实质:电荷的转移。
接触起电时,不带电的导体带上与带电体同种的电荷。
例题2、昆虫飞行过程中会带上少量的正电荷,它落到花朵上时,花粉会吸附在昆虫身上,当飞到另一朵花朵上时,就会遗留一部分花粉下来,帮助植物完成授粉。下列说法正确的是( )
A.昆虫飞行过程中会带上少量的正电荷,原因是它得到了一些电子
B.昆虫所带正电荷的电荷量可能不是元电荷e的整数倍
C.花粉会吸附在昆虫身上,原理是静电感应
D.昆虫不愿靠近刚被授粉而带正电的花朵,原因是同种电荷相互吸引
变式2-1、(多选)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.此时M带负电,N带正电,M内一点的电势比N内一点电势低
B.若先把M、N分开,再移去P,M带正电,N带负电
C.若先用手短暂接触一下N后,把P移去,再将M、N分开,则M、N均带负电
D.若先使P短暂接触M后将P移去,再将M、N分开,则M、N均带正电
变式2-2、如图,将不带电的长方体导体靠近带正电荷的导体球。虚线1通过长方体的中心,虚线2到长方体左侧和中心的距离相等。若沿虚线将导体分成左右两部分,两部分所带电荷量大小、的比值关系正确的是( )
A.若沿虚线1分开,比值为 B.若沿虚线1分开,比值为
C.若沿虚线2分开,比值为 D.若沿虚线2分开,比值为
变式2-3、有三个完全相同的金属球,球A带的电荷量为q,球B和球C均不带电。现把球A、B、C以各种接触顺序经若干次接触后分开,最后球B的电荷量不可能的是( )
A. B. C. D.
▌题型03 电荷守恒定律 电荷分配规律
1. 电荷守恒定律
内容:电荷既不能创造,也不能消灭,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。
起电的本质是电荷(电子)的转移,而不是创造了电荷。
带电量为e = 1.6×10⁻¹⁹C的电荷叫做元电荷。任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。
2. 电荷分配规律
两个完全相同的导体球接触时,电荷先中和再平分。
若两球带同种电荷q₁、q₂,接触后各带(q₁+q₂)/2。
若两球带异种电荷q₁、q₂(设q₁>q₂),接触后各带(q₁-q₂)/2。
若一带电球与不带电的相同球接触后分开,再与第三个不带电的相同球接触后分开,则第三个球带电量为原来带电球电荷量的1/4。
例题3、用锡纸揉成的小球(直径小于吸管直径)置于塑料吸管中,塑料吸管两端用锡纸揉搓成的锡纸柱、堵住,即可做成结构如图甲所示的静电消除器。手握着,将与带有静电的衣物接触,原本不带电、处于吸管中间的小球会在塑料吸管中做往复运动,直至衣物带电量可忽略不计,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.小球每次与接触后,小球的电荷量都会均分一半给
B.在整个运动过程中,电荷只是从小球、A、B组成的系统转移到人体
C.小球在细管内往复运动过程中,小球和、组成的系统电荷总量守恒
D.小球最初被吸引,是因为通过静电感应使小球靠近的一侧带上与同种电荷
变式3-1、(多选)如图所示,三个完全相同的金属小球A、B、C紧贴在一起,开始时三个小球均不带电,现将一带负电的金属小球D放置在小球A的左侧(未接触),之后先将小球C移走,再移走小球D,最后将小球A、B分开。若分开后小球A的电荷量大小为,则关于A、B、C三个小球最终的带电情况,下列说法正确的是( )
A.小球B的电荷量大小为
B.小球B、C电荷量的代数和为
C.小球C的电荷量大小为
D.只有小球A带电,电性为正
变式3-2、(多选)用锡纸揉成的小球(直径小于吸管直径)置于塑料吸管中,塑料吸管两端用锡纸揉搓的锡纸柱、堵住,即可做成结构如图甲所示的静电消除器。手握着,将与带有静电的衣物接触,原本不带电、处于吸管中间的小球会在塑料吸管中做往复运动,直至衣物带电量可忽略不计,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.在整个运动过程中,小球所带电荷量一定等于元电荷的整数倍
B.小球每次与接触后,小球的电荷量都会均分一半给
C.小球在细管内往复运动过程中,小球和、组成的系统电荷总量逐渐减少
D.小球最初被吸引,是因为通过静电感应使小球靠近的一侧带上了与同种电荷
变式3-3、用金属箔做成一个不带电的小圆筒,将其平放在干燥的绝缘桌面上。用毛皮摩擦过的橡胶棒慢慢靠近圆筒,当距离较近时圆筒被吸引到橡胶棒上,如图所示。下列说法正确的是( )
A.毛皮摩擦过的橡胶棒带正电
B.橡胶棒带的电荷量一定是元电荷的整数倍
C.橡胶棒靠近圆筒时,圆筒上、下部分感应出同种电荷
D.圆筒被吸引到橡胶棒上的过程中,圆筒与橡胶棒构成的系统电荷量不守恒
▌题型04 验电器
1. 验电器的构造
验电器主要由金属球、金属杆、金属箔片和绝缘外壳组成。
金属球用于接触带电体,金属杆连接金属球和金属箔片,金属箔片用于显示是否带电,绝缘外壳用于隔离外界干扰。
2. 验电器的工作原理
验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
当带电体接触验电器的金属球时,电荷通过金属杆传到金属箔片上,两片金属箔片带上同种电荷而相互排斥,张开一定角度。
3. 验电器的使用
检验物体是否带电:将待测物体接触验电器的金属球,若金属箔片张开,则物体带电。
检验带电种类:先用已知带电体使验电器带电,再用待测物体接触金属球,若张角增大,说明待测物体与已知带电体带同种电荷;若张角减小,说明待测物体带异种电荷。
箔片张角越大,说明带电体所带电荷量越多(在接触起电的情况下)。
例题4、 用带正电的物体接触不带电的验电器的金属球时,下列说法正确的是( )
A. 物体上的正电荷转移到验电器上
B. 验电器上的电子转移到物体上
C. 验电器上的正电荷转移到物体上
D. 验电器不带电
变式4-1、用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开一定角度。下列说法正确的是( )
A. 玻璃棒上的正电荷转移到验电器上
B. 验电器上的电子转移到玻璃棒上,箔片带正电
C. 验电器上的正电荷转移到玻璃棒上
D. 玻璃棒上的电子转移到验电器上
变式4-2、用带正电的绝缘棒靠近(不接触)验电器的金属球,发现验电器的金属箔片张开。下列说法正确的是( )
A. 验电器带正电
B. 验电器带负电
C. 验电器不带电,但金属箔片因感应带电而张开
D. 验电器既不带正电也不带负电
变式4-3、用带电体接触验电器的金属球后,金属箔片张开一定角度。若用一个不带电的相同金属球先与验电器接触后再移开,则验电器金属箔片的张角将( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断
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