电荷及其守恒定律(讲解及习题)含答案
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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 =×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+×10-9C ,这是因为该物体失去了×1010个电子
D .物体带电荷量的最小值为×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
图1—1—1
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,你如何能图1—1—2
图1—1—3