人教版高中物理必修三练习第九章静电场及其应用9.1电荷（含教材课后题含答案）

第九章第一节电荷考点精讲与习题训练解析版考点一：判断物体是否带电及所带电荷的正负【技巧与方法】(1)物体带电只有两种可能，即带正电荷或带负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。(2)判断一个物体是否带电的方法①看其是否可以吸引不带电的轻小物体。②看其是否与另一个物体相互排斥。【例1】18世纪电学家们观察到一个现象是所谓的“吸引—接触—排斥”现象，即将带电棒A移近一悬挂在绝缘线上的轻质导电小球B，可见小球被棒吸引，两者接触后，小球立即被排开，则（）A．接触前，A、B一定带同种电荷 B．接触前，A、B一定带异种电荷C．接触后，A、B一定带同种电荷 D．接触后，A、B一定带异种电荷【答案】C【详解】AB．由于带电体具有吸引轻小物体的性质，因此，接触之前，轻质导电小球B可能与A带异种电荷，也可能不带电。故AB错误；CD．而接触后，二者相互排斥，则二者肯定是带有同种电荷的。故C正确，D错误。故选C。【针对训练1】有一质量较小的小球A，用绝缘细线悬吊着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们先相互吸引，接触后又互相排斥.则以下判断正确的是（

）A．接触前，A、B一定带异种电荷B．接触前，A、B可能带异种电荷C．接触前，A球一定不带任何净电荷D．接触后，A球一定带负电荷【答案】B【详解】根据题设的描述，小球A不带电荷或带电荷，根据带电物体有吸引轻小物体的性质，小球先被用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引，说明小球不带电或带正电，接触后橡胶棒带上了相同的电荷.根据电荷同性相斥，异性相吸的原理又被排斥开，根据以上推断可判定选项B正确.【点睛】本题考查了电荷间的相互作用规律和带电体能吸引轻小物体的性质，注意接触后能相互排斥，是因带上同种电荷，属于基础题．考点二：静电感应与验电器（静电计）工作原理【技巧与方法】静电感应电荷分布判断：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。验电器（静电计）工作原理：带电体靠近验电器，金属箔为远端，出现与带电体相同性质的电荷，同种电荷排斥，金属箔张开；当带电体远离验电器时，金属箔合拢。【例2】如图所示，观察静电感应现象的操作如下：（1）带正电的C移近导体A，金属箔片___________，移走C之后金属箔片___________。（均填“闭合”或“张开”）（2）带正电的C移近导体A，先把A、B分开，再移走C，金属箔片___________（填“闭合”或“张开”），A带___________电，B带___________电，再让A、B接触，金属箔片___________。（填“闭合”或“张开”）（3）带正电的C移近导体A，用手摸一下A或者B，移走C，再分开A、B，金属箔片___________（填“闭合”或“张开”），A、B带___________电。（4）把C碰一下A或者B，移走C，分开A、B，A、B带___________电。【例2】

张开

闭合

张开

负电

正电

闭合

张开

负电

正【详解】（1）[1][2]带正电的C移近导体A，则在A的左端感应出负电，B的右端感应出正电，则金属箔片张开，移走C之后感应电荷消失，则金属箔片闭合。（2）[3][4][5][6]带正电的C移近导体A，则在A的左端感应出负电，B的右端感应出正电，先把A、B分开，再移走C，则A带负电，B带正电，金属箔片张开，再让A、B接触，则正负电荷中和，金属箔片闭合。（3）[7][8]带正电的C移近导体A，用手摸一下A或者B，则大地中的负电将移向导体AB，则移走C，再分开A、B，AB均带负电，金属箔片张开。（4）[9]把C碰一下A或者B，则C上的正电荷将转移到AB上，移走C，分开A、B，A、B带正电。【针对训练2】如图所示，小刘同学利用验电器做静电感应实验。她先用包装用的气泡膜和管摩擦，使管因为失去电子而带电。左手拿带电的管靠近（但不接触）验电器，发现验电器的金属箔片张开，然后用右指接触验电器上端的金属圆球，发现箔片闭合。以下对此实验的说法中正确的是（）A．发现验电器箔片张开，是因为此时箔片带负电，但验电器整体仍是电中性的B．右指接触验电器时电子从验电器流向手指C．如果松开右手，再撤去管，验电器的箔片又会张开，验电器整体带负电D．如果松开右手，再撤去管，验电器的箔片依然闭合【针对训练2】C【详解】A．管因为失去电子而带正电，当其靠近验电器时，那么验电器的金属球会带负电，则箔片带正电，故A错误；B．因管带正，验电器的金属球感应出负电荷，相应的金属箔会出现剩余正电荷，手指接触验电器，使得验电器接地，中和金属箔上剩余的正电荷，使金属箔不带电，所以右指接触验电器时，是电子从手指流向验电器，故B错误；CD．由于手指接触验电器时，电子从手指流向验电器，验电器整体带负电，此时松开右手，再撤去管，因验电器整体带负电，验电器的箔片仍会张开，故C正确，D错误。故选C。【点拨】导体一旦跟大地接触，大地才是远端。此时无论是导体的哪一部分跟大地相连，导体都为近端，同时遵循“近异远同”的原则。考点三:电荷守恒定律【技巧与方法】（1）电荷守恒定律的理解：电荷既不会创生，也不会消失，它只能从一个物体转移到另一个物体(摩擦起电、接触带电)，或者从物体的一部分转移到另一部分(感应起电)，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。（2）另一种表述：在一定条件下，带电粒子可以产生和湮没，但带电粒子总是成对产生或湮没的，两个粒子带电数量相等且电性相反，所以电荷的代数和保持不变。（3）物体带电的实质：物体带电不是创造了电荷，物体不带电也不是消灭了电荷。物体带电的实质是电荷发生了转移，也就是物体间或物体内部电荷的重新分配。摩擦起电、感应起电和接触起电，均符合电荷守恒定律。（4）两个完全相同的导体球，一个带电，另一个不带电，将两球接触，原来不带电的导体球上也带上了电，两个完全相同的导体球接触后平分电荷量。若两个导体球带异号电荷，则接触后电荷量先中和后均分。【例3】球形导体带的负电荷，另一完全相同的球形导体带的正电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则导体的带电荷量为（）A． B． C． D．【例3】A【详解】球形导体带的负电荷，相同的球形导体带的正电荷，将两导体接触一会后，两导体则带2q的负电荷，后再分开，两导体各带−q的电荷，则有导体的带电荷量为−q，A正确，BCD错误。故选A。【针对训练3】半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后移开①若A、B两球带同种电荷，接触后的电荷量之比为_____；②若A、B两球带异种电荷，接触后两球的带电荷量之比为_____。【针对训练3】

2：3

2：1【详解】设第三个小球为C①[1]A、B带同种电荷时，设电荷量为Q，C与A接触后，由于形状相同，二者平分电荷量，A、C所带的电荷量均为，C与B接触后平分二者电荷量，则B、C的电荷量均为A、B最终的电荷量之比为②[2]A、B带异种电荷时，设电荷量分别为Q、－Q，A、C接触后，平分电荷量Q，A、C的电荷量均变为,C再与B接触，平分二者的总电荷量，C、B的电荷量均为则A、B最终的电荷量之比为考点四:元电荷和比荷【技巧与方法】最小的电荷量叫作元电荷，用e表示。所有带电体的电荷量都是e的整数倍。e＝1.60×1019C电子的电荷量e与电子的质量me之比，叫作电子的比荷。【例4】带电体所带的电荷量不可能是（）A． B．C． D．【例4】A【详解】元电荷为最小的电荷量1.6×10－19C，带电体的带电荷量为元电荷的整数倍A．不是元电荷的整数倍，故A不可能；BCD．，，都是元电荷的整数倍，故BCD可能。本题选不可能的，故选A。【针对训练4】下列说法正确的是（）A．密立根最早测出了元电荷的数值 B．卡文迪许通过扭秤实验测出了静电力常量C．体积很小的带电体就是点电荷 D．点电荷是实际存在的电荷【针对训练4】

A【详解】A．密立根利用油滴实验最早测出了电子的电荷量大小，即元电荷的数值。故A正确；B．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量。故B错误；C．体积和形状对研究的问题的影响可以忽略不计的带电体，才可看作点电荷。如果体积很小，但对研究的问题的影响不可忽略，这个带电体就不能看作点电荷。故C错误；D．点电荷是理想化模型，实际并不存在。故D错误。故选A。考点达标一、单选题1．关于元电荷，下列说法中不正确的是（）A．元电荷实质上是指电子和质子本身B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C．元电荷的值通常取D．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的1．A【详解】A．元电荷是最小的电量单位，不是指电子和质子本身，故A错误，符合题意；B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍，故B正确，不符合题意；C．元电荷的值通常取，故C正确，不符合题意；D．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的，故D正确，不符合题意；故选A。2．关于试探电荷，下列说法正确的是()A．试探电荷所带电荷量一定很小B．试探电荷所带电荷量不一定是元电荷电荷量的整数倍C．试探电荷是一种理想化的物理模型D．以上说法都不对2．C【详解】A．试探电荷引入电场后对原电荷的分布及其电场的分布影响可以忽略不计，故一般要充分小，故A错误；B．任何带电体所带电荷量都等于元电荷的整数倍，故B错误；C．试探电荷是为了研究问题简单而引入的理想化模型，故C正确；D．上面的说法可知错误，故D错误。故选C。3．如图所示，A、B是两个完全相同的带绝缘柄的金属小球，A球所带电荷量为，B球不带电。现将A、B接触后再分开，则（）A．B球将得到个电子 B．B球将失去个电子C．B球将得到个电子 D．B球将失去个电子3．A【详解】将A、B接触后再分开，A、B所带电荷量均为电荷在分配过程中是电子发生了移动而不是质子发生了移动，所以A球失去了个电子，B球得到了个电子。故选A。4．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4．B【详解】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，由于C带负电荷，当C靠近A球，且A球用导线接地一下时，A球带上正电荷，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均带上正电荷。故选B。5．M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后，M带1.6×10－10C的正电，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．摩擦的过程中正电荷从M转移到NC．N在摩擦后一定带负电1.6×10－10CD．M在摩擦过程中失去1.6×10－10个电子5．C【详解】A．摩擦起电的本质是电子的转移，说明在摩擦前M、N内部都有电荷，A错误；B．互相摩擦后M带1.6×1010C正电荷，故应该是M上1.6×1010C的电子转移到N上，B错误；C．N原来是电中性，摩擦后M上1.6×1010C的电子转移到N上，故N在摩擦后一定带1.6×1010C的负电荷，C正确；D．M在摩擦过程中失去的电子数为n＝＝109个D错误。故选C。6．如图，将带正电荷量为Q的导体球C靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量的大小分别用QA、QB表示；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量的大小分别用QAʹ、QBʹ表示。下列关于QA、QAʹ、QB和QBʹ电荷量的正负和大小关系判断正确的是（）A．QA为负，QB为正，且QA=QB B．QAʹ为正，QBʹ为负，且QAʹ=QBʹC．QA和QAʹ为正，且QA=QAʹ D．QB和QBʹ为负，且QB=QBʹ6．B【详解】当导体处于静电平衡状态时，不管是沿虚线1将导体分开还是沿虚线2将导体分开，两部分所带异种电荷量的大小均相等，即QA=QB，QA′=QB′由于虚线1距正电荷较远，A部分感应出的正电荷，B部分感应出的负电荷，故B正确ACD错误。故选B。7．下列关于静电的说法中正确的是A．摩擦起电创造了电荷B．丝绸摩擦过的玻璃棒带负电荷C．普通验电器能直接检测物体带有何种性质的电荷D．电荷量存在某最小值7．D【详解】A．电荷既不能倍创造，也不能被消灭，摩擦起电的本质是电荷的转移，而不是创造了电荷。故A错误；B．玻璃棒上的电子转移到丝绸上，所以玻璃棒带正电，故B错误；C．验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的，故验电器张开的角度越大，说明带电体所带的电荷越多，不能直接判断电荷的正负，只可以定性表物体带电量的多少，故C错误；D．在各种带电微粒中，物体带电量存在一个最小值，人们把最小电荷量叫做元电荷，故D正确。故选D．8．下列关于电荷的说法正确的是（）A．元电荷是一个理想化模型，就是电荷量很小的电荷B．在摩擦起电现象中，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电C．物体所带的电荷量可以是任意的D．不带电的物体内部没有电荷8．B【详解】A．元电荷是最小的电量单位，电荷量很小的电荷不是元电荷，故A错误；B．摩擦起电的实质是电子的转移，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，故B正确；C．物体所带的电荷量必须是元电荷的整数倍，不可以是任意值，故C错误；D．不带电的物体内部也有无数多的正负电荷，只是正负电荷数目相同，对外不显带电特性，故D错误。故选B。9．关于电荷，下列说法正确的是（

）A．电荷量很小的电荷就是元电荷 B．物体所带的电荷可以是任意的C．摩擦起电就是人类创造了电荷 D．感应起电是导体中的自由电荷发生了转移9．D【详解】A．最小电荷量就是电子和质子所带的电荷量，人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，A错误；B．物体所带的电荷量一定是元电荷的整数倍，B错误；C．摩擦起电的实质是电荷在两个物体间发生了转移，C错误；D．感应起电是导体中的自由电荷发生了转移，D正确。故选D。二、多选题10．关于元电荷，下列说法正确的是（）A．元电荷就是电子B．元电荷所带电荷量等于电子或质子所带的电荷量C．某物体所带电荷量可以是D．美国物理学家密立要用实验最早测定了元电荷的数量值10．BD【详解】AB．元电荷是指电子或质子所带的电荷量，是最小的电荷量，不是质子或电子，A错误，B正确；C．所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，的电荷量不是元电荷电荷量的整数倍，是不可能的，C错误；D．元电荷电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的，D正确。故选BD。11．关于摩擦起电现象，下列说法正确的是（）A．摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B．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C．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷D．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电11．CD【详解】A．摩擦起电现象使电子转移，而不是产生，故A错误；B．摩擦起电，可能是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的，质子处在原子核内部，在摩擦中不可能使质子发生移动，故B错误；C．在摩擦中，两种不同材料的绝缘体相互摩擦后，同时带上等量异号电荷；故C正确；D．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电荷，故D正确。故选CD。12．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（）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12．AD【详解】A．带电体C移近导体A时，由于发生了静电感应现象，靠近C的A带上了负电荷，远离C的B带上了正电荷，所以两边的金属箔都张开。A正确；B．保持C不动，先把导体A和B分开，A、B带上等量异种电荷，然后移开C，金属箔仍都张开。B错误；CD．保持A和B接触，C不动，无论用手触碰导体A的左端或B的右端，导体B上正电荷都被中和，导体A上的负电荷依然存在，则导体B下方的金属箔合拢，导体A下方的金属箔仍然张开。C错误，D正确。故选AD。第II卷（非选择题）一绝缘球A带正电，用绝缘丝线悬挂一个轻质物体B被A排斥，试判断B的带电情况。13．B带正电，同种电荷相互排斥【详解】同种电荷相互排斥，则B带正电。14．半径相同的两个金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径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，接触后两球的电荷量大小之比为多大？（2）若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？14．（1）2∶3；（2）2∶1【详解】（1）设A、B带同种电荷为q，则A、C接触后，A、C所带电荷量为qA′＝qC′＝qC与B球接触后，B、C所带电荷量为qB′＝qC″＝＝q故A、B带电荷量大小之比为（2）设qA＝＋q，qB＝－q，则C与A接触后，A、C电荷量为qA′＝qC′＝＋qC与B接触后，B、C电荷量为qB′＝qC″＝故A、B带电荷量大小之比为教材课后题1.在天气干燥的季节，脱掉外衣后再去摸金属门把手时，常常会被电一下。这是为什么？2.在图9.13所示的实验中，导体分开后，A带上了－1.0×108C的电荷。实验过程中，是电子由A转移到B还是由B转移到A？A、B得到或失去的电子数各是多少？3.如图9.15，将带正电荷Q的导体球C靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量分别为QA、QB；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量分别为QA′和QB′。（1）请分别说出以上四个部分电荷量的正负，并简述理由。（2）请列出以上四个部分电荷