高考物理一轮复习 电荷（解析版）

第九章静电场及其应用

第1节电荷

重点+难点核心素养思维导图

1.知道自然界中的两种电荷及其相互作用。

2.知道使物体带电的三种方式。

金温吟泄氏FH器胪

3.掌握电荷守恒定律及元电荷的概念。

知识点一电荷

1.自然界中有两种电荷：正电荷和鱼电荷.

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。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，负电荷的电荷量为优值.

4.摩擦起电及其原因

(1)摩擦起电：由于屋捶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.

知识点二静电感应

1.静电感应现象：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星把电荷，远离带电体的一端带回独电荷，这种现象

叫作静电感应.

2.感应起电：利用幽1感应使金属导体带电的过程.

知识点三电荷守恒定律

I.电荷守恒定律：电荷既不会创律,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•部分转移到另•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.

知识点四元电荷

1•元电荷：最小的电荷量，e=1.60X10f)C,由密立根测得.所有带电体的电荷量都是e的整数倍.

2上匕荷：带电粒子的她量与其质量的比值.

易错易混点一三种起电方式

易错易混点1.1对摩擦起电的本质认识不清。

例1.(多选)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.两种不同材料的不带电的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷

C.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

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

【答案】BD

【解析】

摩擦起电的实质是由于两个物体的原子核对核外电子的束缚能力不相同，因而电子可以在物体

间转移.若一个物体失去电子，其质子数就会比电子数多，我们说它带正电；若一个物体得到电子，

其质子数就会比电子数少，我们说它带负电.使物体带电并不是创造出也荷.故B、D正确.

易错易混点1.1剖析

1.摩擦起电过程中，不同原子对核外电子的束缚能力不同，束缚能力弱的失去电子带正电，束缚能

力强的得到电子带负电。

2.转移的是电子，不是质子。

3.电荷不是凭空产生的，相互摩擦的物体得失去电子带电，

易错易混点1.2对感应起电的本质认识不清。

例2.如图所示，不带电导体B在靠近带正电荷的导体A后，P端及。端分别感应出负电荷和正电

荷，则以下说法正确的是（）

A.若用导线将。接地，然后断开,再取走导体A,则导体8将带负电

B.若用导线将Q接地，然后断开,再取走导体4,则导体4将带正电

C.若用导线将Q接地，然后断开,再取走导体A，则导体4将不带电

D.若用导线将尸接地，然后断开，再取走导体4则导体8将带正电

【答案】A

【解析】

导体B在靠近带正电荷的导体A时，导体3上的自由电子会向P端运动，导体B的P端因有

了多余的电子而带负电，Q端因失去电子而带正电，用接地导线接导体8的任何部位，大地的负电

荷都会中和4导体Q端的正电荷，因此断开导线，再取走导体人导体B将带负电，故AJ1确，B、

C、D错误.

易错易混点1.2剖析

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.

3.带电体不移走，将AB分开，AB带等量异种电荷；先将带电体移走，再将AB分开，AB均不带电

荷；

易错易混点二电荷守恒定律、电荷量和元电荷

易错易混点2.1两个完全相同的绝缘金属球的电荷分配规律

例3.完全相同的两金属小球A、3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，先后与人B接触后移开.

(1)若4、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、3两球带异种电荷，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)设八、8带电荷量均为夕，则人、。接触后，八、。带电荷量为％gen-*

C与B接触后，B、C带电•荷量为价=qc=-2-=我

1

于1,

故A、B带电荷量大小之比为"=丁=*

伸33

不/

(2)设A带正电荷，8带负电荷，且所带电荷量大小均为Q.

则C与A接触后，A、。带包荷量为Q.J=Qc'=+^Q.

iQ-Qi

C与8接触后，B、C带电荷量为Q/=Qc，=~~r~=-^Q^

故A、8带电荷量大小之比为1=7-=1.

役

易错易混点2.1剖析

电荷量大小1

若带异金属球

2.=

种电荷相接触

3.一定要先判断，两金属球带同种电荷或异种电荷，带同种电荷或其中一个不带电，两者电荷平分；

带异种电荷先中和再平分，再判断最后带的电荷是正电荷还是负电荷。

易错易混点2.2元电荷是最小电荷量

例4.关于元电荷，下列说法错误的是（）

A.所有带电体的电荷量大小一定等于无电荷的整数倍

B.元电荷的值通常取作e=1.60XI0「9c

C.元电荷实际上是指电子和质子本身

D.电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根川实验测得的

【答案】C

【解析】

所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍，A正确；元电荷的值通常取作e=L60X10

-,9C,B正确：元电荷是基本的电荷量单位，不是指电子和质子本身，C错误；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。

易错易混点2.2剖析

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.

针对训练

1.M和N是原来不带电的物体，它们相互摩擦后M带1.6x10一】。（：的正电荷，下列判断正确的是

（）

A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷

B.摩擦过程中电子从M转移到N

C.摩擦过程中质子从N转移到M

D.在摩擦过程中创造了电荷

【答案】B

【解析】A.不带电的物体本质是内部拥有等量异种电荷的，A错误；

BC.摩擦起电本质是电子的转移，质子不会转移，B正确，C错误；

D.电荷不可能被创造也不可能消失，D错误。

故选Bo

2.古人发现摩擦过的琥珀能吸引小物体，这种现象称之为摩擦起电。美国科学家富兰克林将丝绸

摩擦过的玻璃棒带电命名为正电荷，将毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电命名为负电荷，卜.面说法正

确的是（）

A.玻璃棒经过与丝绸摩擦带正电，说明正电荷是在摩擦过程新生成的

B.摩擦过的琥珀能吸引小物体，说明小物体一定带异种电荷

C.毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电，因此跟它接触的毛皮也是带负电的

D.不管是摩擦的玻璃棒还是橡胶棒，带电原因都是电子在大同物体上转移

【答案】D

【解析】A.玻璃棒经过与丝绸摩擦带正电，说明玻璃棒上的部分电子转移到了丝绸上，正电荷不

是在摩擦过程新生成的，A错误；

B.摩擦过的琥珀能吸引小物体，小物体可能不带电或带异种电荷，B错误；

C.毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电.根据电荷守恒定律，因此跟它接触的毛皮带正电，C错误：

D.不管是摩擦的玻璃棒还是橡胶棒，带电原因都是电子在不同物体上转移，D正确。

故选D。

3.下列几种带电体所带的电荷量在数值上不可能的是（）

A.3.2x1019CB.8.8x1019CC.6.4xlO49CD.1.92x1041C

【答案】B

【解析】带电体的电荷吊:是无电荷e=1.6x]0T9c的整数倍,经分析B项的数值不可能；

故选Bo

4.如图所示，小明把A、B两个带有绝缘支架的铁球放在水平桌面上，它们原来均不带电，并彼此

接触。现小明把丝绸摩擦过的玻璃棒C靠近A（C与A不接触），然后先将A、B分开，再将C移

走，关于A、B最后的带电情况，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】C

【解析】丝绸摩擦过的玻璃棒C带正电荷，当C靠近A球时，由于静电感应，A球聚集负电荷，B

球聚集正电荷；将A、B分开后再将C移走，A带上负电荷，B带上正电荷。

故选Co

5.如图所示，两个不带电的导体A和8，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物

体C置于A附近，贴在A、4下部的金属箱都张开()

(S)。

A.此时A带正电，8带负电

B.此时A带的电荷量大于8昔的电荷量

C.移去C,贴在A、4下部的金属箔都闭合

D.先把A和4分开，然后移去C,贴在A、5下部的金属箔都闭合

【答案】C

【解析】A.带正电荷的物体C置于A附近时，由于静电感应，A带.上负电，8带上正电，A错

误；

B.由于原来导体A和A不带电，根据电荷守恒定律可知，A带的电荷量等丁B带的电荷量，B错

误；

C.移去。后，由于电荷间的相互作用，重新中和，导体A和8不带电，故贴在A、4下部的金属

箔都闭合，C正确；

D.先把A和B分开，A带负电，B带正电，移去。后两导体电荷不会中和，故贴在A、8下部的

金属箔都不会闭合，D错误。

故选Cc

6.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，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm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，下列说法不正确的是（）

A.摩擦使笔套带电

B.笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷

C.笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和

D.圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力

【答案】C

【解析】A.笔套与头发摩擦后，摩擦使笔套带电，故A正确，不符合题意；

B.带电的笔套靠近圆环时，圆环上端感应出与笔套异号电荷，则下端感应电荷与笔套同号，故B

正确，不符合题意；

C.圆环中的总电荷为零，不能中和笔套所带电荷，笔套碰到圆环后，笔套和圆环将带同种电荷，

故C错误，符合题意；

D.当圆环被吸引到笔套上，是因为圆环所受静电力的合力天于圆环的重力，产生了加速度，故D

正确，不符合题意。

故选Cc

7.（多选）小明同学用自制的验电器进行了一些探究实验。如图所示，小明使验电器带了负电荷，

经过一段时间后，他发现该验电器的金属箔片（用包装巧克力的锡箔纸制作）儿乎闭合了.关于此

问题，他跟学习小组讨论后形成了下列观点，你认为正确的是（）

金属球

绝缘体

金属箔片

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.该现象是由于电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律

【答案】CD

【解析】带负电的验电器在潮湿的空气中，经过一段时间后，小球上的负电荷（电子）被潮湿的空

气导走了，但电荷在转移的过程中仍然守恒，故CD正确，AB错误。

故选CDo

8.（多选）关于电荷量，下列说法正确的是（）

A.物体所带电荷量可以是任意实数

B.物体所带电荷量只能是元电荷的整数倍

C.物体带电荷量为1.6xl0-9c,是因为失去了1.0x102个电子

D.电子带电荷量为-1.6xlO*C,故所说的元电荷实质上是指电子

【答案】BC

【解析】AB.物体带电量只能是元电荷的整数倍，故A错误，B正确：

C.元电荷6=1.6x1019。这是因为该物体失去了

1.60x10-9，八，NO

n=-------

1.6x10

个电子，故C正确；

D.电子所带电量最小，其带电荷量称为元电荷，故D错误。

故选BCo

9.（多选）下列说法中正确的是（）

A.用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是负电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是正电荷

B.元电荷就是电子

C.物体所带的电量只能是元电荷的整数倍

D.研究表明，带有正电荷的空气会使人感觉到不适，而带有负电荷的空气将使人愉快

【答案】CD

【解析】A.丝绸与玻璃棒摩擦后，由于玻璃棒对电子的束缚能力比丝绸对电子的束缚能力弱，所

以玻璃棒失去电子，带正电；丝绸得到电子，带负电。橡胶棒带负电也是同样的道理。A错误。

BC.元电荷不是带电粒子，而是电荷量的最小单位，任何带电体所带的电量只能是元电荷的整数

倍，B错、C正确。

D.负电荷可以增强机体某些细胞的机能，对健康能发挥有益的作用，在瀑布、喷泉、溪流、海滨

等附近的空气中，有大量的负离子，人吸入会感觉到精神爽快，D正确。

10.（多选）如图所示，一•把塑料尺与毛巾摩擦过程中，有大量电子从塑料尺转移到了毛巾上，那

么根据上述信息，若塑料尺和毛巾都和人体没有电荷交换，卜.列说法正确的是（）

A.毛巾呈中性

B.毛巾带正电

C.毛巾带负电

D.塑料尺和毛巾带等量异种电荷

【答案】CD

【解析】摩擦过程中电子转移到了毛巾上，所以毛巾带负电，根据电荷守恒定律可知，塑料尺和毛

巾带等量异种电荷，CD正确，AB错误。

故选CDo

11.（多选）某同学将一根橡胶棒用毛皮摩擦后，先后进行了如下操作：①将橡胶棒靠近（不接

触）验电器的金属球（如图1）;②保持橡胶棒的位置不动，用手接触验电器的金属球（如图2）：

③接着先把手•移开，再把橡胶棒移开（如图3）。关于验电器的金属箔张开的情况及分析，以下正

确的是（）

图1将带电橡胶棒靠近图2用手接触验电图3将手移开验电

验电器的金属球器的金属球器的金属球

A.操作①中，验电器金属箔不张开，因为棒与金属球没有接触

B.操作①中，随着棒靠近验电器金属球的过程，金属箔张开的角度越来越大，因为产生的感应电

荷越来越多，金属箔上聚集的负电荷也多

C.操作②中，手接触验电器，金属箱闭合，金属球上的电荷通过手导入到大地中

D.操作③中，金属箔从闭合到又张开一定的角度，因为金属球上的电荷重新分布

【答案】BD

【解析】AB.操作①中，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，靠近验电器的金属球时，由于静电感

应，验电器的金属小球带正电，则指针带负电，从而张开；随着棒靠近验电器金属球的过程，金属

箔张开的角度越来越大，因为产生的感应电荷越来越多，金属箔上聚集的负电荷也多，选项A错

误，B正确：

C.操作②中，手接触验电器，大地中的正电荷流入验电器，使得金属箔闭合，选项C错误；

D.操作③中，若先把手移开，再把玻璃棒移开，指针与金属球因带多余正电荷，导致指针又张

开，选项D正确。

故选BD。

12.两个完全相同的金属球，带电荷量分别为。=-2x10-9(3和Q=-4x10-9(3,当接触后再分

开，两球所带电荷量分别为多少？若两球带电荷量分别为。=2x10-9(2和Q?=-4x10-9(3,则接触

后再分开，两球所带的电荷量乂分别为多少？

【答案】-3xlO-9C;-lx10-sC

【解析】完全相同的带电金属小球相接触，电荷发生了转移，电荷量的分配规律为：同种电荷总电

荷最平均分配，异种电荷先中和后平均分配。所以当。=-2、103(2,0=-4xlO-9c时

o+o-2xl()f+(-4x10-9)

Q=Q；="2%=-------------------------C=-3x10"

当Q=2xlO'C,Q2=—4xl(TC时

Q+02X10-9+(^XI09)

Q;=g：=.2"=-----------------------C=-lx109C

13.有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中小球A带有2.0xl(TC的正电荷，小球B、C不带

电。现在让小球C先与小球A接触后取走，再让小球B与小球A接触后分开，最后让小球B与小

球C接触后分开，最终三个小球的带电荷量分别是多少？

【答案】A、B、C三小球的带电量分别是:5X10-6C,7.5x106c,7.5x101

【解析】当小球(:和A接触后，A、(:球带电为

5

Q=2x10c=1Oxl0.5C

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再让小球B与小球A接触，此时A、B带电为

5

Q=1x10C=5X106C