一道感应起电习题的解析
高一必修三物理课后习题精准解析02第1章 电荷的相互作用家庭作业与活动

沪科版新教科书必修第三册第1章电荷的相互作用家庭作业与活动A组1.打开自来水龙头,慢慢调节龙头,使水流变得很细,再用摩擦过的塑料棒靠近细水流,你发现了什么?解释你所观察到的现象。
【答案】可以看见水流向塑料梳子方向弯曲原因:原因是塑料梳子在头发上摩擦几下后带负电荷,静电对细小物体有吸引作用。
2.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近用绝缘细线悬挂的轻小软木球,请按照图1-A-1所示的装置做一做。
除了观察到软木球被吸引以外,你还发现了什么现象?用学过的知识解释这些现象。
【答案】木球先被“吸引”,接触后又“被弹开”。
木球带上了与棒相同种的负电荷,而同种电荷是排斥的。
3.请你尽可能多地找一些不同材料制成的物体,如塑料片、纸板、玻璃、毛线、腈纶丝、石蜡、铅笔杆等,分别让它们相互摩擦,比较这些物体得失电子的难易程度。
【答案】物体经摩擦后发生电子转移而使物体带电,带电体可以吸弓|轻小泡沫球、纸屑,吸弓|能力强的物体易得失电子。
实验观察可得睛纶丝、毛线、塑料片、玻璃、铅笔杆得失电子能力依次减弱。
4.有同学设计了一个验证库仑定律的实验:让两个软木球带电,用绝缘丝线将其中一个球悬挂起来,另一个球装在绝缘柄上,使它们处在同一水平高度上,保持某一水平距离,如图1-A-2所示。
这时,只要测出以下两种情况下悬挂球偏离竖直方向上的角度θ,就能算出库仑力,进而验证库仑定律。
①保持两球带电量q1、q2不变,改变它们之间的水平距离r;①保持两球水平距离不变,改变两球的带电量( 1)请你利用测出的角度θ,根据共点力的平衡条件,推导库仑力F和θ之间的关系式。
(2)怎样让两个软木球带上等量同种电荷?又怎样改变它们的电荷量?(3)怎样测量两球之间的水平距离?为什么要这样测量?【答案】(1)根据共点力的平衡条件F=mgtanθ(2)①使两个绝缘导体小球带同种等量电荷的方法:将两小球接触,用带电起电盘接触其中任一小球,拿起起电盘,使两小球分开,这两个小球便带上了同种等量电荷。
高中物理之电磁感应解题技巧及相应例题

在自感现象中产生的感应电动势,与线圈中电
流的变化率成正比
I E自 L t
3、自感系数(L) 单位:享利(H)
由线圈自身的性质决定,与线圈的长短、粗 细、匝数、有无铁芯有关
.
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4、自感电动势仅仅是减缓了原电流的变化,不会阻止原电流的 变化或逆转原电流的变化.原电流最终还是要增加到稳定值或减 小到零 ,在自感现象发生的一瞬间电路中的电流为原值,然后 逐渐改变。
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30
楞次定律练习
I
.
31
楞次定律练习
I
.
32
楞次定律练习
I
.
33
楞次定律练习
I
.
34
楞次定律练习
I
.
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(2)t时间内平均感应电动势为:
E = B S B · 2 1 v t· v t· ta n θ 1 B v 2ta n θ · t
t t
t
2
点拨:正确运用瞬时感应电动势和平均感应电 动势表达式,明确产生感应电动势的导体是解 这个题目的关键.
5、断电自感与通电自感
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一、电磁感应与电路规律的综合
• 问题的处理思路
• 1、确定电源:产生感应电动势的那部分导体 或电路就相当于电源,它的感应电动势就 是此电源的电动势,它的电阻就是此电源 的内电阻。根据法拉第电磁感应定律求出 感应电动势,利用楞次定律确定其正负极.
• 2、分析电路结构,画等效电路图.
.
36
楞次定律练习
I
.
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例与练
9、如图所示,导线框abcd与导线AB在同一平
面内,直导线中通有恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直
高中物理(选修3-1)最基础考点系列:考点1 感应起电 含解析

感应起电(选修3-1第一章:静电场的第一节电荷守恒定律)★★★○○○(1)感应起电现象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号电荷,远离带电体的一端带同号电荷。
(2)感应起电的原因电荷间的相互作用,或者说是电场对电荷的作用。
感应起电是起电一种方式,原来的导体不带电,放在带电体旁边后,它的两端就感应出了异种电荷,此时将导体分开,则这两个物体就带上了等量的不同种类的电荷。
常见的错误:(1)不能认为任何物体放在带电体旁边都会感应出电荷。
在带电体旁边放的一定是导体,而不是绝缘体,因为绝缘体中的自由电荷是不能自由移动的;(2)不能认为导体一旦被分开,这两个物体就带上了等量的异种电荷。
当带电体在导体旁边时分开导体,则会带上等量的异种电荷,当带电体先离开后,再分开,导体就不带电了;(3)在这个过程中有电能的产生,不能认为违背能量守恒。
从能量的角度看,将导体分开时,要克服电荷间的吸引力,所以被分开的两个物体才会有一定的电能。
如图1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 ________电,B _______电.【答案】不带 不带 带负 带正1.如图2所示,当带正电的球C 移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上的电荷移动情况是( )A .枕形金属导体上的正电荷向B 端移动,负电荷不移动B .枕形金属导体上的带负电的电子向A 端移动,正电荷不移动C .枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动D .枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动【答案】B【精细解读】由于受C 处正点电荷的影响,根据静电感应原理可知,枕形导体上带负电的电子向A 端移动. 选项B 正确.2.(2015-2016学年北京二十四中高二(上)期末)使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是( )A .B .C .D .【答案】B图1【精细解读】由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故验电器的上端应带上与小球异号的电荷,而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷;故只有B符合条件.故选:B.考点:静电现象的解释.3.如图4所示,有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则()A.金属球一定不带电B.金属球可能带负电C.金属球可能带正电D.金属球一定带负电【答案】B每道试题20分,总计100分1.如图所示,用起电机使金属球A带正电,靠近验电器B,则( )A.验电器金箔张不开,因为球A没有和B接触B.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了正电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【答案】D【解析】带电金属球靠近验电器时,验电器发生静电感应,在箔片上感应出同种电荷,所以箔片带正电,故本题选D.2.如图所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下。
(完整版)电荷及其守恒定律(讲解及习题)含答案

第1章静电场第01节 电荷及其守恒定律[知能准备]1.自然界中存在两种电荷,即 电荷和 电荷.2.物体的带电方式有三种:(1)摩擦起电:两个不同的物体相互摩擦,失去电子的带 电,获得电子的带 电.(2)感应起电:导体接近(不接触)带电体,使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷,而另一端带上与带电体相 的电荷.(3)接触起电:不带电物体接触另一个带电物体,使带电体上的 转移到不带电的物体上.完全相同的两只带电金属小球接触时,电荷量分配规律:两球带异种电荷的先中和后平均分配;原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上.3.电荷守恒定律:电荷既不能 ,也不能 ,只能从一个物体转移到另一个物体;或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量 .4.元电荷(基本电荷):电子和质子所带等量的异种电荷,电荷量e =1.60×10-19C.实验指出,所有带电体的电荷量或者等于电荷量e ,或者是电荷量e 的整数倍.因此,电荷量e 称为元电荷.电荷量e 的数值最早由美国科学家 用实验测得的.5.比荷:带电粒子的电荷量和质量的比值.电子的比荷为.m qkg C m e e/1076.111⨯=[同步导学]1.物体带电的过程叫做起电,任何起电方式都是电荷的转移,而不是创造电荷.2.在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变.例1 关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是( )A .物体所带的电荷量可以为任意实数B .物体所带的电荷量只能是某些特定值C .物体带电+1.60×10-9C ,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子D .物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C解析:物体带电的原因是电子的得、失而引起的,物体带电荷量一定为e 的整数倍,故A 错,B 、C 、D 正确.如图1—1—1所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球都带电的是 ( )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个球,再把两球分开D .棒的带电荷量不变,两导体球不能带电解析:带电棒移近导体球但不与导体球接触,从而使导体球上的电荷重新分布,甲球左侧感应出正电荷,乙球右侧感应出负电荷,此时分开甲、乙球,则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷,故A 正确;如果先移走带电棒,则甲、乙两球上的电荷又恢复原状,则两球分开后不显电性,故B 错;如果先将棒接触一下其中的一球,则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷,故C 正确.可以采用感应起电的方法使两导体球带电,而使棒的带电荷量保持不变,故D 错误.3.“中性”和“中和”的区别图1—1—1“中性”和“中和”反映的是两个完全不同的概念.“中性”是指原子或物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等,对外不显示电性,表现不带电的状态.可见,任何不带电的物体,实际上其中都有等量的异种电荷.“中和”是两个带等量(或不等量)的异种电荷的带电体相接触时,由于正、负电荷间的吸引作用,电荷发生转移、抵消(或部分抵消),最后都达到中性(或单一的正、负电性)状态的一个过程.[同步检测]1、一切静电现象都是由于物体上的 引起的,人在地毯上行走时会带上电,梳头时会带上电,脱外衣时也会带上电等等,这些几乎都是由 引起的.2.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为 ( )A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体可能不是带电体3.如图1—1—2所示,在带电+Q 的带电体附近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+Q 移走,再把A 、B 分开,则A 电,B 电;若先将A 、B 分开,再移走+Q ,则A 电,B 电.4.同种电荷相互排斥,在斥力作用下,同种电荷有尽量 的趋势,异种电荷相互吸引,而且在引力作用下有尽量 的趋势.5.一个带正电的验电器如图1—1—3所示,当一个金属球A 靠近验电器上的金属球B 时,验电器中金属箔片的张角减小,则( )A .金属球A 可能不带电B .金属球A 一定带正电C .金属球A 可能带负电D .金属球A 一定带负电6.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7.以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体,而感应起电的物体必定是导体D.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移8.现有一个带负电的电荷A ,和一个能拆分的导体B ,没有其他的导体可供利用,你如何能使导体B 带上正电?9.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的A. 2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C10.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有2.0×10-5C 的正电荷,小球B 、C 不带电.现在让小球C 先与球A 接触后取走,再让小球B 与球A 接触后分开,最后让小球B 与小球C 接触后分开,最终三球的带电荷量分别为q A = ,q B =图1—1—2 图1—1—3,q C =.[综合评价]1.对于摩擦起电现象,下列说法中正确的是A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷2.如图1—1—4所示,当将带正电的球C 移近不带电的枕形绝缘金属导体AB 时,枕形导体上的电荷移动情况是A.枕形金属导体上的正电荷向B 端移动,负电荷不移动B.枕形金属导体中的带负电的电子向A 端移动,正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动 图1—1—43.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电现象说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.摩擦起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了4.如图1—1—5所示,用带正电的绝缘棒A 去靠近原来不带电的验电器B ,B 的金属箔片张开,这时金属箔片带 电;若在带电棒离开前,用手摸一下验电器的小球后离开,然后移开A ,这时B 的金属箔片也能张开,它带 电. 图1—1—55.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 的近旁有一底座绝缘金属球b ,开始时a 、b 都不带电,如图1—1—6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 ,吸在一起不放开C. b 立即把a 排斥开D. b 先吸引a ,接触后又把a 排斥开 图1—1—66.5个元电荷的电荷量是 C ,16C 电荷量等于 个元电荷的电荷量.7.有两个完全相同的带电绝缘金属球A 、B ,分别带有电荷量Q =6.4×C,Q =–A 910-B 3.2×C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移多少库仑?此后,910-小球A 、B 各带电多少库仑?8.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有3×10-3C 的正电荷,小球B 带有-2×10-3C 的负电荷,小球C 不带电.先将小球C 与小球A 接触后分开,再将小球B 与小球C 接触然后分开,试求这时三球的带电荷量分别为多少?第一章静电场第一节电荷及其守恒定律[知能准备]答案:1. 正负 2.(1)正负(2)异同(3)一部分电荷 3. 创造消失保持不变[同步检测]答案:1.带电摩擦 2.AD 3.不带不带负正 4 .远离靠近 5.AC 6.C 7.D 8.电荷A靠近导体B时,把B先拆分开后把电荷A移走,导体B靠近电荷A的一端带正电9.A 10. 5×10-6C 7.5×10-6C 7.5×10-6C[综合评价]答案:1.BC 2.B 3.B 4.正负 5.D 6. 8×10-19C 10207.(1) 4. 8×10-9C (2) 1.6×10-9C1.6×10-9C 8. 1.5×10-3C –2.5×10-4C –2.5×10-4C。
一道感应起电习题的解析

1.1对感应起电一道习题的解析对静电感应起电,有这样一道题:当带正电导体A靠近一个绝缘导体B时,由于静电感应,B两端感应出等量异种电荷。
将B左端接地,绝缘导体B带何种电荷错误的解答:多数学生认为,由于静电感应导体B左端带负电,右端带正电。
左端接地电荷被导走,导体B带正电。
正确的解答:接地后B整个物体相当于近端,大地为远端,所以B带负电。
解答完此题后脑海闪出一个问题,导体一端接地,分离后电荷在导体上究竟是如何分布的实验验证(一)实验器材J2310感应起电机(一个)、带有金属箔片的绝缘导体A与B(一对)、绝缘球形导体C(一个)、验电器(一个)、橡胶棒(一个)、毛皮(一片)。
(二)实验过程1.使绝缘球形导体C带负电。
方法:摇动起电机,使其起电机一极与C接触。
用毛皮摩擦过的橡胶棒与验电器的小球接触,使它带上负电。
使球形导体接触验电器,发现验电器金属铂片张开的角度变大,说明球形导体代的是负电荷。
2.探究当导体一端接地时,电荷在导体的分布情况。
(1)使B端接地,观察现象。
过程:当绝缘导体A与B靠在一起,放在带负电的绝缘导体C旁边,发现AB两端箔片都张开。
用手摸一下B端,发现B端箔片合拢,A端箔片仍张开,如图1。
移开手指,发现AB两端箔片没有变化。
移去C发现A端箔片张角减小,B端箔片张开。
分开AB,发现AB两端箔片仍张开。
用验电器检验枕形导体AB两端带的都是正电。
当用手摸A端时,以上观察结果没有变化。
分析:用手摸一下导体B端,人便把导体与大地连通,使大地参与了电荷转移。
因此,导体本身的电荷不再守恒,而是导体与大地构成的系统中电荷守恒。
由于静电感应,A端仍为正电荷,大地远处感应出等量负电荷,则B端的负电荷通过人体流走,B端不带电,即此时电荷只分布在A端。
移开手指,大地与导体分离,由于异种电荷相互吸引,正电荷仍分布在A端。
移去C后,A端电荷在AB上重新分配,使得AB都带上正电荷。
当用手摸A端时,分析相同。
图解:如图2。
高中物理(新人教版)必修第三册同步习题:电荷(同步习题)【含答案及解析】

第九章静电场及其应用1电荷基础过关练题组一电荷1.(2020湖南醴陵一中高二期中)关于电荷间的相互作用,下列说法正确的是()A.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥B.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引C.不论是同种电荷还是异种电荷,都相互吸引D.不论是同种电荷还是异种电荷,都相互排斥2.(2020江苏沭阳高二期中)“顿牟”指玳瑁的甲壳,“掇芥”的意思是吸引芥子之类的轻小物体。
不考虑万有引力的作用,发生“顿牟掇芥”时,两者可能的带电情况是()A.玳瑁壳带正电,芥子带正电B.玳瑁壳带负电,芥子带负电C.玳瑁壳带正电,芥子不带电D.玳瑁壳不带电,芥子不带电3.(2019山东德州夏津一中高一月考)绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的旁边有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图所示。
现使b带电,则()A.b将吸引a,吸住后不放开B.b先吸引a,接触后又把a排斥开C.a、b之间不发生相互作用D.b立即把a排斥开4.(2020陕西榆林二中高二月考)(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吸引d,b排斥c,c排斥a,d吸引b,则()A.有两个小球带同种电荷B.有三个小球带同种电荷C.c、d小球带同种电荷D.c、d小球带异种电荷题组二摩擦起电5.关于摩擦起电,下列说法正确的是()A.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,丝绸得到了电子B.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,毛皮得到了电子C.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,是因为橡胶棒产生了负电荷D.丝绸摩擦过的玻璃棒带负电,毛皮摩擦过的橡胶棒带正电6.(2019上海浦东新区高二上期末)在环境的温度、湿度、气压相同的情况下,可得出以下序列:玻璃、尼龙、羊毛、丝绸、棉花、纸张、硬橡胶、腈纶……序列中两种物质相互摩擦时,排在前面的物质带正电,排在后面的物质带负电,而且两种物质在序列中相距越远,摩擦起电现象越显著。
用事先准备的尼龙、羊毛、腈纶三种材料进行摩擦起电的实验,下面关于实验结果的叙述中正确的是()A.尼龙与羊毛摩擦,尼龙带负电B.腈纶与羊毛摩擦,羊毛带正电C.尼龙与腈纶摩擦,不会发生起电现象D.相比于羊毛与腈纶摩擦,尼龙与羊毛摩擦有更显著的起电现象7.(多选)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,由此对摩擦起电的说法正确的是()A.两个物体摩擦时,表面粗糙的物体易失去电子B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量不同的电荷C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等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题组三静电感应8.如图是伏打起电盘起电流程示意图,其起电原理是()A.摩擦起电B.感应起电C.接触起电D.以上三种方式都不是9.(2020北京西城高二上期末)在气候干燥的秋冬季节,我们的日常生活中会出现很多静电现象。
高二物理静电感应试题答案及解析

高二物理静电感应试题答案及解析1.如图所示,A、B为两个带等量异号电荷的金属球,将两根不带电的金属棒C、D放在两球之间,则下列叙述错误的是A.若将B球接地,B所带的负电荷还将保留一部分B.若将B球接地,B所带的负电荷全部流入大地C.由于C、D不带电,所以C棒的电势一定等于D棒的电势D.若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间,将有电子流从y流向x【答案】BC【解析】由于静电感应,在D的右端将感应出正电荷,所以当B球接地时,负电荷因受到吸引会保留一部分,A正确,B错误;从A到B电势逐渐降低,C棒的电势高于D棒的电势,C错误,D正确。
本题选错误的,选BC.【考点】静电感应的有关知识。
2.如图所示,将一个半径为r的不带电的金属球放在绝缘支架上,金属球的右侧放置一个电荷量为Q的带正电的点电荷,点电荷到金属球表面的最近距离也为r。
由于静电感应在金属球上产生感应电荷。
设静电力常量为k。
则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况,以下说法中正确的是()A.电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场强度都等大反向B.感应电荷在金属球球心处激发的电场场强,方向向右C.感应电荷全部分布在金属球的表面上D.金属球右侧表面的电势高于左侧表面【答案】AC【解析】由于静电感应,使得金属球处于静电平衡,金属球是个等势体,表面是个等势面,所以选项D错。
金属球内部电场处处为零,即感应电场和点电荷Q激发的电场等大反向,相互抵消,选项A对。
点电荷Q在金属球球心处激发的电场强度,方向向左。
感应电荷在球心的电场强度也是,方向向右。
选项B错。
静电平衡状态的导体电荷分布在导体表面,选项C对。
【考点】静电平衡3.用塑料梳子梳头时,塑料梳子和头发都会带电,其原因是()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【答案】C【解析】塑料梳子梳头时,塑料梳子和头发之间通过摩擦的方式起电,起电的实质都是电子的转移,并没有创造电荷,C正确,A、B、D错误。
电荷及其守恒定律(讲解及习题)含答案

第1章静电场第01节 电荷及其守恒定律[知能准备]1.自然界中存在两种电荷,即 电荷和 电荷.2.物体的带电方式有三种:(1)摩擦起电:两个不同的物体相互摩擦,失去电子的带 电,获得电子的带 电.(2)感应起电:导体接近(不接触)带电体,使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷,而另一端带上与带电体相 的电荷.(3)接触起电:不带电物体接触另一个带电物体,使带电体上的 转移到不带电的物体上.完全相同的两只带电金属小球接触时,电荷量分配规律:两球带异种电荷的先中和后平均分配;原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上.3.电荷守恒定律:电荷既不能 ,也不能 ,只能从一个物体转移到另一个物体;或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量 .4.元电荷(基本电荷):电子和质子所带等量的异种电荷,电荷量e =1.60×10-19C.实验指出,所有带电体的电荷量或者等于电荷量e ,或者是电荷量e 的整数倍.因此,电荷量e 称为元电荷.电荷量e 的数值最早由美国科学家 用实验测得的.5.比荷:带电粒子的电荷量和质量的比值m q .电子的比荷为kg C m e e/1076.111⨯=. [同步导学]1.物体带电的过程叫做起电,任何起电方式都是电荷的转移,而不是创造电荷.2.在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变.例1 关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是( )A .物体所带的电荷量可以为任意实数B .物体所带的电荷量只能是某些特定值C .物体带电+1.60×10-9C ,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子D .物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C解析:物体带电的原因是电子的得、失而引起的,物体带电荷量一定为e 的整数倍,故A 错,B 、C 、D 正确.如图1—1—1所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球 都带电的是 ( )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个球,再把两球分开D .棒的带电荷量不变,两导体球不能带电解析:带电棒移近导体球但不与导体球接触,从而使导体球上的电荷重新分布,甲球左侧感应出正电荷,乙球右侧感应出负电荷,此时分开甲、乙球,则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷,故A 正确;如果先移走带电棒,则甲、乙两球上的电荷又恢复原状,则两球分开后不显电性,故B 错;如果先将棒接触一下其中的一球,则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷,故C 正确.可以采用感应起电的方法使两导体球带电,而使棒的带电荷量保持不变,故D 错误.3.“中性”和“中和”的区别“中性”和“中和”反映的是两个完全不同的概念.“中性”是指原子或物体所带的正电荷和负电图1—1—1荷在数量上相等,对外不显示电性,表现不带电的状态.可见,任何不带电的物体,实际上其中都有等量的异种电荷.“中和”是两个带等量(或不等量)的异种电荷的带电体相接触时,由于正、负电荷间的吸引作用,电荷发生转移、抵消(或部分抵消),最后都达到中性(或单一的正、负电性)状态的一个过程.[同步检测]1、一切静电现象都是由于物体上的 引起的,人在地毯上行走时会带上电,梳头时会带上电,脱外衣时也会带上电等等,这些几乎都是由 引起的.2.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为 ( )A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体可能不是带电体3.如图1—1—2所示,在带电+Q 的带电体附近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+Q 移走,再把A 、B 分开,则A 电,B 电;若先将A 、B 分开,再移走+Q ,则A 电,B 电.4.同种电荷相互排斥,在斥力作用下,同种电荷有尽量 的趋势,异种电荷相互吸引,而且在引力作用下有尽量 的趋势.5.一个带正电的验电器如图1—1—3所示, 当一个金属球A 靠近验电器上的金属球B 时,验电 器中金属箔片的张角减小,则( )A .金属球A 可能不带电B .金属球A 一定带正电C .金属球A 可能带负电D .金属球A 一定带负电 6.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7.以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体,而感应起电的物体必定是导体D.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移8.现有一个带负电的电荷A ,和一个能拆分的导体B ,没有其他的导体可供利用,你如何能使导体B 带上正电?9.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的A. 2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C10.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有2.0×10-5C 的正电荷,小球B 、C 不带电.现在让小球C 先与球A 接触后取走,再让小球B 与球A 接触后分开,最后让小球B 与小球C 接触后分开,最终三球的带电荷量分别为q A = ,q B = ,q C = .图1—1—2图1—1—3[综合评价]1.对于摩擦起电现象,下列说法中正确的是A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷2.如图1—1—4所示,当将带正电的球C 移近不带电的枕形绝缘金属导体AB 时,枕形导体上的电荷移动情况是A.枕形金属导体上的正电荷向B 端移动,负电荷不移动B.枕形金属导体中的带负电的电子向A 端移动,正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动 图1—1—43.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电现象说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.摩擦起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了4.如图1—1—5所示,用带正电的绝缘棒A 去靠近原来不带电的验电器B ,B 的金属箔片张开,这时金属箔片带 电;若在带电棒离开前,用手摸一下验电器的小球后离开,然后移开A ,这时B 的金属箔片也能张开,它带 电. 图1—1—55.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 的近旁有一底座绝缘金属球b ,开始时a 、b 都不带电,如图1—1—6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 ,吸在一起不放开C. b 立即把a 排斥开D. b 先吸引a ,接触后又把a 排斥开 图1—1—66.5个元电荷的电荷量是 C ,16C 电荷量等于 个元电荷的电荷量. 7.有两个完全相同的带电绝缘金属球A 、B ,分别带有电荷量Q A =6.4×910-C,Q B =–3.2×910-C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移多少库仑?此后,小球A 、B 各带电多少库仑?8.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有3×10-3C 的正电荷,小球B 带有-2×10-3C 的负电荷,小球C 不带电.先将小球C 与小球A 接触后分开,再将小球B 与小球C 接触然后分开,试求这时三球的带电荷量分别为多少?+ C AB+ + A B第一章静电场第一节电荷及其守恒定律[知能准备]答案:1. 正负 2.(1)正负(2)异同(3)一部分电荷 3. 创造消失保持不变[同步检测]答案:1.带电摩擦 2.AD 3.不带不带负正 4 .远离靠近 5.AC 6.C 7.D 8.电荷A靠近导体B时,把B先拆分开后把电荷A移走,导体B靠近电荷A的一端带正电9.A 10. 5×10-6C 7.5×10-6C 7.5×10-6C[综合评价]答案:1.BC 2.B 3.B 4.正负 5.D 6. 8×10-19C 10207.(1) 4. 8×10-9C (2) 1.6×10-9C1.6×10-9C 8. 1.5×10-3C –2.5×10-4C –2.5×10-4C。
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1.1 对感应起电一道习题的解析
对静电感应起电,有这样一道题:当带正电导体A靠近一个绝缘导体B时,由于静电感应,B两端感应出等量异种电荷。
将B左端接地,绝缘导体B带何种电荷?
错误的解答:多数学生认为,由于静电感应导体B左端带负电,右端带正电。
左端接地电荷被导走,导体B带正电。
正确的解答:接地后B整个物体相当于近端,大地为远端,所以B带负电。
解答完此题后脑海闪出一个问题,导体一端接地,分离后电荷在导体上究竟是如何分布的?
实验验证
(一)实验器材
J2310感应起电机(一个)、带有金属箔片的绝缘导体A与B(一对)、绝缘球形导体C(一个)、验电器(一个)、橡胶棒(一个)、毛皮(一片)。
(二)实验过程
1.使绝缘球形导体C带负电。
方法:摇动起电机,使其起电机一极与C接触。
用毛皮摩擦过的橡胶棒与验电器的小球接触,使它带上负电。
使球形导体接触验电器,发现验电器金属铂片张开的角度变大,说明球形导体代的是负电荷。
2.探究当导体一端接地时,电荷在导体的分布情况。
(1)使B端接地,观察现象。
过程:当绝缘导体A与B靠在一起,放在带负电的绝缘导体C旁边,发现AB两端箔片都张开。
用手摸一下B端,发现B端箔片合拢,A端箔片仍张开,如图1。
移开手指,发现AB两端箔片没有变化。
移去C发现A端箔片张角减小,B 端箔片张开。
分开AB,发现AB两端箔片仍张开。
用验电器检验枕形导体AB两端带的都是正电。
当用手摸A端时,以上观察结果没有变化。
分析:用手摸一下导体B端,人便把导体与大地连通,使大地参与了电荷转移。
因此,导体本身的电荷不再守恒,而是导体与大地构成的系统中电荷守恒。
由于静电感应,A端仍为正电荷,大地远处感应出等量负电荷,则B端的负电荷通过人体流走,B端不带电,即此时电荷只分布在A端。
移开手指,大地与导体分离,由于异种电荷相互吸引,正电荷仍分布在A端。
移去C后,A端电荷在AB上重新分配,使得AB都带上正电荷。
当用手摸A端时,分析相同。
图解:如图2。
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(2)用手摸一下A端,移去手指,分开AB,发现A端箔片仍张开,B端箔片仍合拢,移去C,A端箔片仍张开,B端箔片仍合拢。
用验电器检验A带的是正电。
当用手摸B端时,以上观察结果没有变化。
分析:用手摸一下导体A端时,由于静电感应,A端仍为正电荷,大地远处感应出等量负电荷,则B端的负电荷经A端通过人体流走,B端不带电,所以B端箔片合拢。
先分开AB,后移去C,则A端电荷不能重新分配给B,所以A带正电,B不带电。
图解:如图3。
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(3)使C带上正电荷重复以上实验过程,现象同上。
分析:C带正电荷,由于静电感应则A端感应出负电荷,大地远端感应出正电荷,负电荷会通过手指流入B端中和其上正电荷,使得B端不带电。
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三、小结
通过此实验把微观世界宏观展现。
明确了枕形导体静电感应时,当导体一端接地,导体带上异种电荷,但电荷只分布在靠近带电体的一端。
移去带电体后,电荷才重新分布在整个导体上。
如果接地后分开枕形导体,则使得电荷只分布在靠近带电体的一端。
同时使学生对静电感应及电荷守恒定律有了更进一步认识,处理此类习题时,能够快速的选择出正确答案,为讲解习题找到一种新的方法──实验法。