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高中物理1 电荷精品同步训练题
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这是一份高中物理1 电荷精品同步训练题，共13页。
[学习目标] 1.知道自然界中的两种电荷及它们之间相互作用的规律，知道电荷量的概念及电荷量的单位.2.理解摩擦起电和感应起电.3.掌握电荷守恒定律.4.知道元电荷的概念，掌握元电荷的值．
一、电荷
1．自然界中有两种电荷：正电荷和负电荷．
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．
3．电荷量：电荷的多少，用Q或q表示，国际单位制中的单位是库仑，符号是C.正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值．
4．摩擦起电及其原因
(1)摩擦起电：由于摩擦而使物体带电的方式．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电．
(2)原因：当两种物质组成的物体互相摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上．于是，原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电．
二、静电感应
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．
三、电荷守恒定律
1．电荷守恒定律：电荷既不会创生，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．电荷守恒定律的另一表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变．
四、元电荷
1．元电荷：最小的电荷量，e＝1.60×10－19C，由密立根测得．所有带电体的电荷量都是e的整数倍．
2．比荷：带电粒子的电荷量与其质量的比值．
1．判断下列说法的正误．
(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为正电荷从丝绸转移到玻璃棒上．( × )
(2)两种不同物质组成的物体相互摩擦使物体带电，是由于两物体的原子核对核外电子束缚的能力不同．( √ )
(3)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷，说明通过摩擦可以创造电荷．( × )
(4)元电荷就是最小的带电体．( × )
(5)某一带电体的电荷量可能等于5×10－19 C．( × )
2.带正电的物体C靠近不带电的枕形导体AB，如图所示，A端将带__________电，B端将带__________电．
答案 负 正
一、三种起电方式
导学探究
(1)如图所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触．起初它们不带电，贴在下部的金属箔片均是闭合的．
①把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔片有什么变化？
②这时把A和B分开，然后移去C，金属箔片是否闭合？
③再让A和B接触，又会看到什么现象？
(2)带正电的物体A与不带电的物体B接触，使物体B带上了什么电荷？在这个过程中电荷是如何转移的？
答案 (1)①C移近导体A，A、B下部的金属箔片都张开；
②金属箔片仍张开；
③A、B接触，金属箔片都闭合．
(2)正电荷，在这个过程中，有电子从物体B转移到物体A.
知识深化
三种起电方式的比较
例1 (多选)下列说法中正确的是( )
A．静电感应没有创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分
B．摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分
C．摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带正电，另一个电中性物体得到这些电子而带负电
D．一个带电导体接触一个不带电的导体，两个物体可能带上异种电荷
答案 ABC
解析 静电感应没有创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分，故A正确；摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分，故B正确；摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带正电，另一个电中性物体得到这些电子而带负电，故C正确；一个带电导体接触另一个不带电的导体时，电荷发生转移，所以两个物体一定带同种电荷，故D错误．
例2 (2021·保定市高二期末)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，带正电的小球C靠近A，以下说法中正确的是( )
A．若先将A、B分开，再移走C，A带正电，B带负电
B．若先将A、B分开，再移走C，B带正电，A带负电
C．若先将C移走，再把A、B分开，A带正电，B带负电
D．若先将C移走，再把A、B分开，B带正电，A带负电
答案 B
解析 带正电的小球C靠近A，由于感应起电，A带负电，B带正电．若先将A、B分开，再移走C，则A整体带负电，B整体带正电，故A错误，B正确；若先将C移走，则A、B上的电荷又马上中和，不再带电，再把A、B分开，A、B都不带电，故C、D错误．
针对训练1 (2022·宁乡市教育研究中心高二期末)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球用导线接地一下后迅速断开，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
答案 B
解析 最初A、B均不带电，C带负电，将C靠近A球，由于感应起电，A带正电，B带负电，然后A球用导线接地一下时，A球依然带正电荷，B球所带负电荷经导线流入大地，将C移走后，A球的电荷分到B球上一部分，再将A、B分开后，A、B均带正电荷．故选B.
1．只有导体中的电子才能自由移动．绝缘体中的电子不能自由移动，所以导体能够发生感应起电，而绝缘体不能．
2．凡是遇到接地问题时，该导体与地球可视为一个更大导体，而且该导体可视为近端，带异种电荷，地球可视为远端，带同种电荷，如图．
二、电荷守恒定律 元电荷
导学探究
(1)在摩擦起电过程中，一个物体带上了正电荷，另一个物体带上了负电荷，该过程是否创造了电荷？在一个封闭的系统中，电荷的总量会增多或减少吗？
(2)物体所带的电荷量可以是任意的吗？物体所带的电荷量可以是4×10－19 C吗？
(3)电子和质子就是元电荷吗？
答案 (1)摩擦起电的过程并没有创造电荷．一个封闭的系统中，电荷的总量保持不变．
(2)物体所带的电荷量不是任意的，它只能是1.60×10－19 C的整数倍．由于4×10－19 C是1.60×10－19 C的2.5倍，所以物体所带的电荷量不能是4×10－19 C.
(3)元电荷是最小的电荷量，是一个数值，不是实物粒子；电子和质子是实物粒子，不是元电荷，带电荷量等于元电荷．
知识深化
1．起电过程的实质是物体中自由电荷的转移过程．在转移过程中电荷的总量保持不变．也就是说，起电过程就是物体所带电荷量的重新分配．
2．电荷守恒定律和能量守恒定律一样，都是自然界中最基本的守恒定律，任何带电现象都不能违背电荷守恒定律．
3．元电荷
(1)最小的电荷量叫作元电荷，元电荷不是实物粒子，无正、负之分．
(2)虽然质子、电子所带的电荷量等于元电荷，但不能说质子、电子是元电荷．
例3 完全相同的两金属小球A、B带有相同大小的电荷量，相隔一定的距离，让第三个完全相同的不带电金属小球C，先后与A、B接触后移开．
(1)若A、B两球带同种电荷，求接触后两球带电荷量大小之比；
(2)若A、B两球带异种电荷，求接触后两球带电荷量大小之比．
答案 (1)2∶3 (2)2∶1
解析 (1)设A、B带电荷量均为q，则A、C接触后，A、C带电荷量为qA1＝qC1＝eq \f(1,2)q.
C与B接触后，B、C带电荷量为
qB1＝qC2＝eq \f(q＋\f(1,2)q,2)＝eq \f(3,4)q.
故A、B带电荷量大小之比为eq \f(qA1,qB1)＝eq \f(\f(1,2)q,\f(3,4)q)＝eq \f(2,3).
(2)设A带正电荷，B带负电荷，且所带电荷量大小均为Q.则C与A接触后，A、C带电荷量为
QA′＝QC′＝＋eq \f(1,2)Q.
C与B接触后，B、C带电荷量为
QB′＝QC″＝eq \f(\f(1,2)Q－Q,2)＝－eq \f(1,4)Q，
故A、B带电荷量大小之比为eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(QA′,QB′)))＝eq \f(\f(1,2)Q,\f(1,4)Q)＝eq \f(2,1).
两金属导体接触后电荷量的分配规律
1．若使两个完全相同的金属球带电荷量分别为q1、q2，接触后再分开，两球带电荷量分别为q1′、q2′，则有q1′＝q2′＝eq \f(q1＋q2,2)(q1、q2应带＋、－号)．
2．此规律只适用于两个相同的金属球(材料、大小都相同)．
针对训练2 有三个相同的金属小球A、B、C，其中小球A带有q＝2.0×10－5 C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qA′＝________C，qB′＝________C，qC′＝________ C.
答案 5×10－6 7.5×10－6 7.5×10－6
解析 小球C先与球A接触后分开，则qA＝qC＝eq \f(q,2)＝1.0×10－5 C，再让小球B与球A接触后分开，则qA′＝qB＝eq \f(qA,2)＝5×10－6 C；最后让小球B与小球C接触后分开，则qB′＝qC′＝eq \f(qB＋qC,2)＝7.5×10－6 C.
例4 (2022·玉溪师院附中高二月考)带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的( )
A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 C
C．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C
答案 A
解析 任何带电微粒所带的电荷量都是元电荷1.6×10－19 C的整数倍，则不可能是2.4×
10－19 C．故选A.
三、验电器的原理和使用
验电器的两种应用方式及原理
1．当带电的物体与验电器上面的金属球接触时，有一部分电荷转移到验电器上，与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开，如图甲．
2．当带电体靠近验电器的金属球时，带电体会使验电器的金属球带异种电荷，而金属箔片上会带同种电荷(感应起电)，两个金属箔片在斥力作用下张开，如图乙．
例5 如图所示，用起电机使金属球A带上正电，靠近验电器B上面的金属球，则( )
A．验电器金属箔不张开，因为球A没有和B接触
B．验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电
C．验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电
D．验电器金属箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电
答案 D
解析 把一个带正电的金属球A，靠近一个原来不带电的验电器的金属小球，验电器的金属小球由于感应起电会带上负电荷，金属箔由于感应起电会带上正电荷，而整个验电器不带电．所以验电器金属箔张开，A、B、C错误，D正确．
考点一 电荷量与元电荷
1．关于元电荷的理解，下列说法正确的是( )
A．元电荷就是电子或者质子
B．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
C．元电荷的电荷量大小是1 C
D．只有电子所带的电荷量等于元电荷
答案 B
2．(多选)关于电荷量，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．物体带电荷量为＋1.60×10－9 C，这是因为失去了1.0×1010个电子
D．物体所带电荷量的最小值为1.60×10－19 C
答案 BCD
解析 物体带电的原因是电子的得失，带正电是因为失去了电子，带负电是因为得到了电子．物体所带电荷量是不能连续变化的，只能是e＝1.60×10－19 C的整数倍．
考点二 三种起电方式
3．下列关于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
4.(2021·高台县一中高二期末)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，下列说法中不正确的是( )
A．两端的感应电荷越来越多
B．两端的感应电荷是同种电荷
C．两端的感应电荷是异种电荷
D．两端的感应电荷电荷量相等
答案 B
解析 把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近，绝缘导体两端的电荷越来越多，选项A正确；离带负电的球P较近的一端带正电荷，较远的一端带负电荷，即两端的感应电荷是异种电荷，选项B错误，C正确；据电荷守恒定律知，两端的感应电荷电荷量相等，选项D正确．
5.如图所示，绝缘的细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在离a很近处有一放在绝缘支架上的金属球b，开始时，a、b都不带电，现使b带电，则( )
A．a、b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
答案 D
解析 带电物体能够吸引轻小物体，故b会将a球吸引过来，a与b接触后，带同种电荷而分开，故D正确．
6．(2022·北京市怀柔区教科研中心高二期末)使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是( )
答案 B
解析 由静电感应特点可知，近端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷，故选B.
7.(多选)如图所示，把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近，导体的A端感应出正电荷，B端感应出负电荷．关于使导体带电的以下说法中正确的是( )
A．如果用手摸一下导体的B端，B端自由电子将经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电
B．如果用手摸一下导体的A端，大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和，手指离开，移去带电体C，导体带负电
C．如果用手摸一下导体的中间，由于中间无电荷，手指离开，移去带电体C，导体不带电
D．无论用手摸一下导体的什么位置，导体上的自由电子都经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电
答案 AD
解析 无论用手摸一下导体的什么位置，都会使枕形导体通过人体与大地相连，由于静电感应，导体上的自由电子将经人体流入大地，使得导体带正电，手指离开，移去带电体C，导体带正电，故选项A、D正确．
考点三 电荷守恒定律
8．(2021·浙江宁波期中)一带负电的绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了，这说明( )
A．小球上原有的负电荷逐渐消失了
B．在此现象中，电荷不守恒
C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了
D．该现象不遵循电荷守恒定律
答案 C
解析 根据电荷守恒定律知，电荷既不会消灭，也不会创生，只会发生转移，故A错误；该过程中电荷仍然守恒，电荷没有消失，金属小球上的负电荷减少是由于潮湿的空气将电子导走了，是电子的转移，仍然遵循电荷守恒定律，故B、D错误，C正确．
9．(多选)M和N是两个都不带电的物体．它们互相摩擦后，M带正电荷2.72×10－9 C，下列判断正确的有( )
A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B．N在摩擦后一定带负电荷2.72×10－9 C
C．摩擦过程中电子从M转移到N
D．M在摩擦过程中失去1.7×1010个电子
答案 BCD
解析 原本不带电的物体处于电中性，不是不带电荷，而是物体中正负电荷所带电荷总量相等，故A错误；根据电荷守恒定律可知，N在摩擦后一定带负电荷2.72×10－9 C，故B正确；根据摩擦起电可知，M带正电荷，失去电子，摩擦过程中电子从M转移到N，故C正确；M在摩擦过程中失去的电子个数n＝eq \f(q,e)＝eq \f(2.72×10－9C,1.6×10－19 C)＝1.7×1010(个)，故D正确．
10．(多选)甲、乙、丙三个物体最初均不带电，乙、丙是完全相同的导体，今使甲、乙两个物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体所带电荷量为＋1.6×10－15 C，则对于最后乙、丙两个物体的带电情况，下列说法中正确的是( )
A．乙物体一定带有电荷量为8×10－16 C的负电荷
B．乙物体可能带有电荷量为2.4×10－15 C的负电荷
C．丙物体一定带有电荷量为8×10－16 C的正电荷
D．丙物体一定带有电荷量为8×10－16 C的负电荷
答案 AD
解析 甲、乙、丙三个物体原来都不带电，甲、乙两个物体相互摩擦导致甲物体失去电子而带1.6×10－15 C的正电荷，乙物体得到电子而带1.6×10－15 C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，由于乙、丙两物体完全相同，故可知乙、丙两物体带等量负电荷，由电荷守恒定律可知乙、丙两物体最终所带电荷量均为8×10－16 C，A、D正确．
11.(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( )
A．摩擦使笔套带电
B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部分感应出异种电荷
C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受吸引力大于圆环的重力
D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
答案 ABC
解析 摩擦使笔套带电，带电的笔套靠近圆环的时候，圆环发生静电感应，上、下部分感应出等量的异种电荷，吸引过程中，圆环加速向上，吸引力大于圆环重力；绝缘材料做成的笔套，自由电子无法移动，电荷无法立刻被中和，故A、B、C正确，D错误．
12.(2022·玉溪市江川区第二中学高二开学考试)如图所示，左边是一个原来不带电的导体，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，将导体分为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d切开，A带负电，B带正电，且QA>QB
B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QA＝QB
C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QAD．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所切的位置无关
答案 D
解析 导体原来不带电，只是在静电感应的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分多了电子而带负电，A部分少了电子而带正电．根据电荷守恒可知，A部分转移的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，故D正确，A、B、C错误．
13.如图所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电荷的小球，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．闭合开关S1，有电子从枕形导体流向大地
B．闭合开关S2，有电子从枕形导体流向大地
C．闭合开关S1，有电子从大地流向枕形导体
D．闭合开关S2，没有电子通过开关S2
答案 C
解析 当闭合开关S1、S2中的任何一个以后，便把大地与枕形导体连通，由于静电感应，a端仍为负电荷，大地远处感应出正电荷，因此无论闭合开关S1还是S2，都有电子从大地流向枕形导体，故C正确．
14．(2021·汕头市第一中学高二期末)验电器可以用来检验物体是否带电和所带电性．如图所示，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，若金属箔张角变小，可知物体带正电
B．验电器带正电时，若金属箔张角变大，可知物体带负电
C．验电器带负电时，若金属箔张角变大，可知物体带负电
D．验电器带负电时，若金属箔张角变大，可知物体带正电
答案 C
解析 验电器上带正电荷后，验电器上的金属箔张开一定角度，如果用另一个带电体靠近验电器的金属球，金属箔张角变大，说明带电体带正电，吸引电子向金属球转移；如果金属箔张角变小，说明带电体带负电，排斥电子，电子向金属箔转移，选项A、B错误；验电器上带负电荷后，验电器上的金属箔张开一定角度，如果用另一个带电体靠近验电器的金属球，金属箔张角变大，说明带电体带负电，排斥电子向金属箔转移；如果金属箔张角变小，说明带电体带正电，吸引电子向金属球转移，选项C正确，D错误．摩擦起电
感应起电
接触起电
现象
两物体带上等量异种电荷
导体两端出现等量异种电荷
导体带上与带电体同性的电荷
原因
不同物质原子核对电子的束缚能力不同．束缚能力强的得电子，带负电；束缚能力弱的失电子，带正电
电子在电荷间相互作用下发生转移，近端带异种电荷，远端带同种电荷
在电荷间相互作用下，电子从一个物体转移到另一个物体上
实质
电荷在物体之间或物体内部的转移
说明
无论哪种起电方式，发生转移的都是电子，正电荷不会发生转移
[学习目标] 1.知道自然界中的两种电荷及它们之间相互作用的规律，知道电荷量的概念及电荷量的单位.2.理解摩擦起电和感应起电.3.掌握电荷守恒定律.4.知道元电荷的概念，掌握元电荷的值．
一、电荷
1．自然界中有两种电荷：正电荷和负电荷．
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．
3．电荷量：电荷的多少，用Q或q表示，国际单位制中的单位是库仑，符号是C.正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值．
4．摩擦起电及其原因
(1)摩擦起电：由于摩擦而使物体带电的方式．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电．
(2)原因：当两种物质组成的物体互相摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上．于是，原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电．
二、静电感应
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．
三、电荷守恒定律
1．电荷守恒定律：电荷既不会创生，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．电荷守恒定律的另一表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变．
四、元电荷
1．元电荷：最小的电荷量，e＝1.60×10－19C，由密立根测得．所有带电体的电荷量都是e的整数倍．
2．比荷：带电粒子的电荷量与其质量的比值．
1．判断下列说法的正误．
(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为正电荷从丝绸转移到玻璃棒上．( × )
(2)两种不同物质组成的物体相互摩擦使物体带电，是由于两物体的原子核对核外电子束缚的能力不同．( √ )
(3)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷，说明通过摩擦可以创造电荷．( × )
(4)元电荷就是最小的带电体．( × )
(5)某一带电体的电荷量可能等于5×10－19 C．( × )
2.带正电的物体C靠近不带电的枕形导体AB，如图所示，A端将带__________电，B端将带__________电．
答案 负 正
一、三种起电方式
导学探究
(1)如图所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触．起初它们不带电，贴在下部的金属箔片均是闭合的．
①把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔片有什么变化？
②这时把A和B分开，然后移去C，金属箔片是否闭合？
③再让A和B接触，又会看到什么现象？
(2)带正电的物体A与不带电的物体B接触，使物体B带上了什么电荷？在这个过程中电荷是如何转移的？
答案 (1)①C移近导体A，A、B下部的金属箔片都张开；
②金属箔片仍张开；
③A、B接触，金属箔片都闭合．
(2)正电荷，在这个过程中，有电子从物体B转移到物体A.
知识深化
三种起电方式的比较
例1 (多选)下列说法中正确的是( )
A．静电感应没有创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分
B．摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分
C．摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带正电，另一个电中性物体得到这些电子而带负电
D．一个带电导体接触一个不带电的导体，两个物体可能带上异种电荷
答案 ABC
解析 静电感应没有创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分，故A正确；摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分，故B正确；摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带正电，另一个电中性物体得到这些电子而带负电，故C正确；一个带电导体接触另一个不带电的导体时，电荷发生转移，所以两个物体一定带同种电荷，故D错误．
例2 (2021·保定市高二期末)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，带正电的小球C靠近A，以下说法中正确的是( )
A．若先将A、B分开，再移走C，A带正电，B带负电
B．若先将A、B分开，再移走C，B带正电，A带负电
C．若先将C移走，再把A、B分开，A带正电，B带负电
D．若先将C移走，再把A、B分开，B带正电，A带负电
答案 B
解析 带正电的小球C靠近A，由于感应起电，A带负电，B带正电．若先将A、B分开，再移走C，则A整体带负电，B整体带正电，故A错误，B正确；若先将C移走，则A、B上的电荷又马上中和，不再带电，再把A、B分开，A、B都不带电，故C、D错误．
针对训练1 (2022·宁乡市教育研究中心高二期末)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球用导线接地一下后迅速断开，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
答案 B
解析 最初A、B均不带电，C带负电，将C靠近A球，由于感应起电，A带正电，B带负电，然后A球用导线接地一下时，A球依然带正电荷，B球所带负电荷经导线流入大地，将C移走后，A球的电荷分到B球上一部分，再将A、B分开后，A、B均带正电荷．故选B.
1．只有导体中的电子才能自由移动．绝缘体中的电子不能自由移动，所以导体能够发生感应起电，而绝缘体不能．
2．凡是遇到接地问题时，该导体与地球可视为一个更大导体，而且该导体可视为近端，带异种电荷，地球可视为远端，带同种电荷，如图．
二、电荷守恒定律 元电荷
导学探究
(1)在摩擦起电过程中，一个物体带上了正电荷，另一个物体带上了负电荷，该过程是否创造了电荷？在一个封闭的系统中，电荷的总量会增多或减少吗？
(2)物体所带的电荷量可以是任意的吗？物体所带的电荷量可以是4×10－19 C吗？
(3)电子和质子就是元电荷吗？
答案 (1)摩擦起电的过程并没有创造电荷．一个封闭的系统中，电荷的总量保持不变．
(2)物体所带的电荷量不是任意的，它只能是1.60×10－19 C的整数倍．由于4×10－19 C是1.60×10－19 C的2.5倍，所以物体所带的电荷量不能是4×10－19 C.
(3)元电荷是最小的电荷量，是一个数值，不是实物粒子；电子和质子是实物粒子，不是元电荷，带电荷量等于元电荷．
知识深化
1．起电过程的实质是物体中自由电荷的转移过程．在转移过程中电荷的总量保持不变．也就是说，起电过程就是物体所带电荷量的重新分配．
2．电荷守恒定律和能量守恒定律一样，都是自然界中最基本的守恒定律，任何带电现象都不能违背电荷守恒定律．
3．元电荷
(1)最小的电荷量叫作元电荷，元电荷不是实物粒子，无正、负之分．
(2)虽然质子、电子所带的电荷量等于元电荷，但不能说质子、电子是元电荷．
例3 完全相同的两金属小球A、B带有相同大小的电荷量，相隔一定的距离，让第三个完全相同的不带电金属小球C，先后与A、B接触后移开．
(1)若A、B两球带同种电荷，求接触后两球带电荷量大小之比；
(2)若A、B两球带异种电荷，求接触后两球带电荷量大小之比．
答案 (1)2∶3 (2)2∶1
解析 (1)设A、B带电荷量均为q，则A、C接触后，A、C带电荷量为qA1＝qC1＝eq \f(1,2)q.
C与B接触后，B、C带电荷量为
qB1＝qC2＝eq \f(q＋\f(1,2)q,2)＝eq \f(3,4)q.
故A、B带电荷量大小之比为eq \f(qA1,qB1)＝eq \f(\f(1,2)q,\f(3,4)q)＝eq \f(2,3).
(2)设A带正电荷，B带负电荷，且所带电荷量大小均为Q.则C与A接触后，A、C带电荷量为
QA′＝QC′＝＋eq \f(1,2)Q.
C与B接触后，B、C带电荷量为
QB′＝QC″＝eq \f(\f(1,2)Q－Q,2)＝－eq \f(1,4)Q，
故A、B带电荷量大小之比为eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(QA′,QB′)))＝eq \f(\f(1,2)Q,\f(1,4)Q)＝eq \f(2,1).
两金属导体接触后电荷量的分配规律
1．若使两个完全相同的金属球带电荷量分别为q1、q2，接触后再分开，两球带电荷量分别为q1′、q2′，则有q1′＝q2′＝eq \f(q1＋q2,2)(q1、q2应带＋、－号)．
2．此规律只适用于两个相同的金属球(材料、大小都相同)．
针对训练2 有三个相同的金属小球A、B、C，其中小球A带有q＝2.0×10－5 C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qA′＝________C，qB′＝________C，qC′＝________ C.
答案 5×10－6 7.5×10－6 7.5×10－6
解析 小球C先与球A接触后分开，则qA＝qC＝eq \f(q,2)＝1.0×10－5 C，再让小球B与球A接触后分开，则qA′＝qB＝eq \f(qA,2)＝5×10－6 C；最后让小球B与小球C接触后分开，则qB′＝qC′＝eq \f(qB＋qC,2)＝7.5×10－6 C.
例4 (2022·玉溪师院附中高二月考)带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的( )
A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 C
C．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C
答案 A
解析 任何带电微粒所带的电荷量都是元电荷1.6×10－19 C的整数倍，则不可能是2.4×
10－19 C．故选A.
三、验电器的原理和使用
验电器的两种应用方式及原理
1．当带电的物体与验电器上面的金属球接触时，有一部分电荷转移到验电器上，与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开，如图甲．
2．当带电体靠近验电器的金属球时，带电体会使验电器的金属球带异种电荷，而金属箔片上会带同种电荷(感应起电)，两个金属箔片在斥力作用下张开，如图乙．
例5 如图所示，用起电机使金属球A带上正电，靠近验电器B上面的金属球，则( )
A．验电器金属箔不张开，因为球A没有和B接触
B．验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电
C．验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电
D．验电器金属箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电
答案 D
解析 把一个带正电的金属球A，靠近一个原来不带电的验电器的金属小球，验电器的金属小球由于感应起电会带上负电荷，金属箔由于感应起电会带上正电荷，而整个验电器不带电．所以验电器金属箔张开，A、B、C错误，D正确．
考点一 电荷量与元电荷
1．关于元电荷的理解，下列说法正确的是( )
A．元电荷就是电子或者质子
B．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
C．元电荷的电荷量大小是1 C
D．只有电子所带的电荷量等于元电荷
答案 B
2．(多选)关于电荷量，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．物体带电荷量为＋1.60×10－9 C，这是因为失去了1.0×1010个电子
D．物体所带电荷量的最小值为1.60×10－19 C
答案 BCD
解析 物体带电的原因是电子的得失，带正电是因为失去了电子，带负电是因为得到了电子．物体所带电荷量是不能连续变化的，只能是e＝1.60×10－19 C的整数倍．
考点二 三种起电方式
3．下列关于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
4.(2021·高台县一中高二期末)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，下列说法中不正确的是( )
A．两端的感应电荷越来越多
B．两端的感应电荷是同种电荷
C．两端的感应电荷是异种电荷
D．两端的感应电荷电荷量相等
答案 B
解析 把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近，绝缘导体两端的电荷越来越多，选项A正确；离带负电的球P较近的一端带正电荷，较远的一端带负电荷，即两端的感应电荷是异种电荷，选项B错误，C正确；据电荷守恒定律知，两端的感应电荷电荷量相等，选项D正确．
5.如图所示，绝缘的细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在离a很近处有一放在绝缘支架上的金属球b，开始时，a、b都不带电，现使b带电，则( )
A．a、b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
答案 D
解析 带电物体能够吸引轻小物体，故b会将a球吸引过来，a与b接触后，带同种电荷而分开，故D正确．
6．(2022·北京市怀柔区教科研中心高二期末)使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是( )
答案 B
解析 由静电感应特点可知，近端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷，故选B.
7.(多选)如图所示，把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近，导体的A端感应出正电荷，B端感应出负电荷．关于使导体带电的以下说法中正确的是( )
A．如果用手摸一下导体的B端，B端自由电子将经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电
B．如果用手摸一下导体的A端，大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和，手指离开，移去带电体C，导体带负电
C．如果用手摸一下导体的中间，由于中间无电荷，手指离开，移去带电体C，导体不带电
D．无论用手摸一下导体的什么位置，导体上的自由电子都经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电
答案 AD
解析 无论用手摸一下导体的什么位置，都会使枕形导体通过人体与大地相连，由于静电感应，导体上的自由电子将经人体流入大地，使得导体带正电，手指离开，移去带电体C，导体带正电，故选项A、D正确．
考点三 电荷守恒定律
8．(2021·浙江宁波期中)一带负电的绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了，这说明( )
A．小球上原有的负电荷逐渐消失了
B．在此现象中，电荷不守恒
C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了
D．该现象不遵循电荷守恒定律
答案 C
解析 根据电荷守恒定律知，电荷既不会消灭，也不会创生，只会发生转移，故A错误；该过程中电荷仍然守恒，电荷没有消失，金属小球上的负电荷减少是由于潮湿的空气将电子导走了，是电子的转移，仍然遵循电荷守恒定律，故B、D错误，C正确．
9．(多选)M和N是两个都不带电的物体．它们互相摩擦后，M带正电荷2.72×10－9 C，下列判断正确的有( )
A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B．N在摩擦后一定带负电荷2.72×10－9 C
C．摩擦过程中电子从M转移到N
D．M在摩擦过程中失去1.7×1010个电子
答案 BCD
解析 原本不带电的物体处于电中性，不是不带电荷，而是物体中正负电荷所带电荷总量相等，故A错误；根据电荷守恒定律可知，N在摩擦后一定带负电荷2.72×10－9 C，故B正确；根据摩擦起电可知，M带正电荷，失去电子，摩擦过程中电子从M转移到N，故C正确；M在摩擦过程中失去的电子个数n＝eq \f(q,e)＝eq \f(2.72×10－9C,1.6×10－19 C)＝1.7×1010(个)，故D正确．
10．(多选)甲、乙、丙三个物体最初均不带电，乙、丙是完全相同的导体，今使甲、乙两个物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体所带电荷量为＋1.6×10－15 C，则对于最后乙、丙两个物体的带电情况，下列说法中正确的是( )
A．乙物体一定带有电荷量为8×10－16 C的负电荷
B．乙物体可能带有电荷量为2.4×10－15 C的负电荷
C．丙物体一定带有电荷量为8×10－16 C的正电荷
D．丙物体一定带有电荷量为8×10－16 C的负电荷
答案 AD
解析 甲、乙、丙三个物体原来都不带电，甲、乙两个物体相互摩擦导致甲物体失去电子而带1.6×10－15 C的正电荷，乙物体得到电子而带1.6×10－15 C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，由于乙、丙两物体完全相同，故可知乙、丙两物体带等量负电荷，由电荷守恒定律可知乙、丙两物体最终所带电荷量均为8×10－16 C，A、D正确．
11.(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( )
A．摩擦使笔套带电
B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部分感应出异种电荷
C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受吸引力大于圆环的重力
D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
答案 ABC
解析 摩擦使笔套带电，带电的笔套靠近圆环的时候，圆环发生静电感应，上、下部分感应出等量的异种电荷，吸引过程中，圆环加速向上，吸引力大于圆环重力；绝缘材料做成的笔套，自由电子无法移动，电荷无法立刻被中和，故A、B、C正确，D错误．
12.(2022·玉溪市江川区第二中学高二开学考试)如图所示，左边是一个原来不带电的导体，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，将导体分为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d切开，A带负电，B带正电，且QA>QB
B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QA＝QB
C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QA
答案 D
解析 导体原来不带电，只是在静电感应的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分多了电子而带负电，A部分少了电子而带正电．根据电荷守恒可知，A部分转移的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，故D正确，A、B、C错误．
13.如图所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电荷的小球，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．闭合开关S1，有电子从枕形导体流向大地
B．闭合开关S2，有电子从枕形导体流向大地
C．闭合开关S1，有电子从大地流向枕形导体
D．闭合开关S2，没有电子通过开关S2
答案 C
解析 当闭合开关S1、S2中的任何一个以后，便把大地与枕形导体连通，由于静电感应，a端仍为负电荷，大地远处感应出正电荷，因此无论闭合开关S1还是S2，都有电子从大地流向枕形导体，故C正确．
14．(2021·汕头市第一中学高二期末)验电器可以用来检验物体是否带电和所带电性．如图所示，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，若金属箔张角变小，可知物体带正电
B．验电器带正电时，若金属箔张角变大，可知物体带负电
C．验电器带负电时，若金属箔张角变大，可知物体带负电
D．验电器带负电时，若金属箔张角变大，可知物体带正电
答案 C
解析 验电器上带正电荷后，验电器上的金属箔张开一定角度，如果用另一个带电体靠近验电器的金属球，金属箔张角变大，说明带电体带正电，吸引电子向金属球转移；如果金属箔张角变小，说明带电体带负电，排斥电子，电子向金属箔转移，选项A、B错误；验电器上带负电荷后，验电器上的金属箔张开一定角度，如果用另一个带电体靠近验电器的金属球，金属箔张角变大，说明带电体带负电，排斥电子向金属箔转移；如果金属箔张角变小，说明带电体带正电，吸引电子向金属球转移，选项C正确，D错误．摩擦起电
感应起电
接触起电
现象
两物体带上等量异种电荷
导体两端出现等量异种电荷
导体带上与带电体同性的电荷
原因
不同物质原子核对电子的束缚能力不同．束缚能力强的得电子，带负电；束缚能力弱的失电子，带正电
电子在电荷间相互作用下发生转移，近端带异种电荷，远端带同种电荷
在电荷间相互作用下，电子从一个物体转移到另一个物体上
实质
电荷在物体之间或物体内部的转移
说明
无论哪种起电方式，发生转移的都是电子，正电荷不会发生转移
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