第九章 静电场及其应用
第1节 电荷
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，知道使物体带电的三种方式.
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．
新课引入
擦可以使物体带电。摩擦过的琥珀能够吸引羽毛。为什么有的物体
摩容易带电，而有的物体很难带电呢？
一、电荷
1.电荷的发现
公元前600年左右，古希腊学者泰勒斯就发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体。
公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中也写下“顿牟掇芥”一词。
一、电荷
1.电荷的发现
16世纪英国科学家吉尔伯特创造了英语中的“electricity”（电）这个词。
美国科学家富兰克林发现雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了正电荷和负电荷。
一、电荷
2.电荷的种类
正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。
负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
注意：自然界中只存在两种电荷
同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
一、电荷
3.电荷量
(1)电荷的多少叫电荷量,用Q或q表示；
(2)国际单位：库仑，简称库，符号：C
(3)正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。正负不代表大小，只表示电性。
一、电荷
例1.(多选)挂在绝缘细线下的两轻质通草球，由于电荷的相互作用靠近或远离（ ）
A.甲图中两球一定带异种电荷；
B.甲图中至少有一个带电；
C.乙图中两球一定带同种电荷；
D.乙图中两球可能只有一个带电。
二、物质的微观结构
1.原子的构成
质子（正电）
原子核 （正电）
原子（中性） 中子（不带电）
核外电子（负电）
2.物体带电原因
离原子核较远的电子容易受外界的作用而脱离原子
实质：电子的得与失中小学教育资源及组卷应用平台
9.1
电荷
【基础巩固】
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
关于物体带电现象，下列说法正确的是
A.
不带电的物体没有电荷
B.
带电的粒子一定具有多余的电子
C.
摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程
D.
带电导体棒放在潮湿的房间里一段时间，导体棒不带电了，说明电荷量不是守恒的．
【答案】C
【解析】
A.物体不带电是因为正电荷与负电荷一样多，故A错误；
B.物体带电可能是有多余的电了或失去电子，故B错误；
C.摩擦起电是因为电荷发生了转移，电荷从一个物体转移到另一个物体，故C正确；
D.导体棒的电量转移到了空气中，电荷的总量是守恒的，故D错误。
故选C。??
关于点电荷、元电荷，下列说法正确的是
A.
元电荷是最小的电荷量，和一个电子所带电荷量数值相等
B.
一个物体带负电，这是它失去电子的缘故
C.
电荷不能够创造，但可以消灭
D.
只有很小的球形带电体才叫做点电荷
【答案】A
【解析】
A.元电荷是自然界最小的电量，其数值与电子的电荷量数值相等，故A正确；
B.一个物体带负电，这是它得到电子的缘故，故B错误；
C.根据电荷守恒定律可知，电荷不能够创造，也不可以消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，故C错误；
D.点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，是一种理想化的物理模型，带电物体能不能看成点电荷，不是看物体的体积大小和电量大小，而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，故D错误。
故选A。??
下列说法不正确的是?
?
A.
丝绸与玻璃棒摩擦后，丝绸带正电
B.
带电体所带电荷量的最小值是
C.
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
D.
一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变
【答案】A
【解析】
A.丝绸与玻璃棒摩擦，有电子从玻璃棒转移到丝绸上，故丝绸带负电；故A错误；
B.所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，而带电体所带电荷量的最小值是，故B正确；
C.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故C正确；
D.根据电荷守恒定律得一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变，故D正确；
本题选不正确的，故选A。
??
下列说法正确的是?
?
A.
物体所带的电荷量可以为
B.
不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷
C.
摩擦起电的过程，是靠摩擦产生了电荷
D.
利用静电感应使金属导体带电，实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体
【答案】D
【解析】
A.物体所带电量均是元电荷的整数倍，元电荷的电量为，所以物体所带的电荷量不可能为?C，故A错误；
B.不带电的物体，并不是没有正、负电荷，而是没有多余的正负电荷，故B错误；
C.摩擦起电是自由电荷转移后，导致物体有多余电荷，从而使物体带上电，故C错误；?
D.利用静电感应使金属导体带电，实质上是导体中的自由电子在电场中受到的电场力作用下，远离或靠近带电体，故D正确。
故选D。?
??
某验电器的结构图如图所示。下列相关说法正确的是
A.
两片金属箔张开，金属箔必带正电荷
B.
两片金属箔张开，说明金属盘与金属箔带等量同种电荷
C.
金属箔的带电量可以为
D.
金属箔的带电量越多，箔片张开的夹角越大
【答案】D
【解析】
A.两金属箔张开，只能说明金属箔带电，但不能说明金属箔一定带正电，也可能带负电，故A错误；
当有带电体靠近金属盘时不接触，金属盘与金属箔带等量异种电荷，金属箔的两个箔片由于带同种电荷同正电荷或同负电荷相互排斥而张开，并且金属箔的带电量越多，箔片张开的夹角越大，故B错误，D正确；
C.带电体所带的电量必须是元电荷的整数倍，则，不是整数，故C错误。
故选D。
??
下列关于电荷的说法正确的是：
A.
只有质量和电荷量都很小的带电体才能当作点电荷
B.
感应起电的实质是电荷从一个物体转移到另一个物体
C.
两个完全相同的带电体带同种电荷、，接触后再分开，则均带的电荷量
D.
真空中的点电荷，其相互作用力都可以用库仑定律来计算
【答案】C
【解析】解：电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以能否看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身质量及带电量的多少无具体关系，故A错误；
B.感应起电过程电荷在电场力作用下，从物体的一部分转移到另一个部分，故B错误；
C.两个完全相同的带电体带同种电荷、，接触后再分开，则均带的电荷量，故C正确；
D.计算真空中静止的点电荷间的相互作用时，可以用库仑定律计算，故D错误。
故选：C。
下列关于起电的说法错误的是
A.
不管是何种起电方式，都要遵循电荷守恒定律
B.
摩擦起电时，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电
C.
摩擦和感应都能使电子转移，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
D.
?物体带电量有可能是
【答案】D
【解析】
A.不管是何种起电方式，都要遵循电荷守恒定律；故A正确；
B.摩擦起电时，电子发生转移；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.起电的原因均为电荷的转移；摩擦和感应都能使电子转移，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C正确；
D.元电荷的值通常取作，所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，故D错误。
故选D。
二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）
如图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔。当枕形导体的A端靠近一带电导体C时
A.
A端金箔张开，B端金箔闭合
B.
用手触摸枕形导体后，A端金箔闭合，B端金箔张开
C.
用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开
D.
选项A中两对金箔分别带异种电荷，选项C中两对金箔带同种电荷
【答案】CD
【解析】
A.金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，枕形导体的右端要感应出正电荷，导体的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，故A错误；
B.用手触摸枕形导体后，大地上电子跑到导体上，将B端的正电荷中和，而A端所受的负电荷增大，所以A端金箔仍张开，B端金箔闭合，故B错误；
C.用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，枕形导体上留下负电荷，并分布于整个导体表面，所以两对金箔均张开，故C正确；
D.由A、C项分析可知选项A中枕形导体上两对金箔分别带异种电荷，选项C中两对金箔带同种电荷，故D正确。
故选CD。??
已知验电器带上正电荷后，验电器上的金箔张开了一定角度，下列说法正确的是
A.
如果用另一带电体接触验电器的金属球，金箔张角更大，则可以判定带电体一定带正电
B.
如果用另一带电体接触验电器的金属球，金箔张角变小，则可以判定带电体一定带负电
C.
如果用另一带电体接触验电器的金属球，金箔张角先变小后变大，则可以判定带电体一定带负电
D.
如果用另一导体靠近验电器的金属球，金箔张角变小，则可以判定导体一定带负电
【答案】AC
【解析】
A.验电器上带正电荷后，验电器上的金箔张开一定角度，如果用另一个带电体接触验电器的金属球，金箔张角变大，说明电荷量变大，则带电体一定带正电，故A正确；
B.如果用另一带电体接触验电器的金属球，金箔张角变小，则带电体可能带负电，也可能带正电，但电荷量比原来小，故B错误；
C.如果用另一带电体接触验电器的金属球，金箔张角先变小后变大，则可以判定带电体带负电，接触时电荷量先中和后平分，故C正确；
D.如果用另一导体靠近验电器的金属球，验电器原来带正电，要使张角减小，则应使金属球处的电子转移到金属箔处，根据电荷间的相互作用，导体可能带负电；若导体不带电时，则由于静电感应，故会产生同样的效果；故导体可以带负电，也可以不带电，故
D错误；
故选AC。??
三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）
如图所示，两个不带电的导体A和B，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、B下部的金属箔______填“张开”或者“闭合”。先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔______填“张开”或者“闭合”。
【答案】张开；张开。
【解析】
物体C靠近A附近时，由于静电感应，A端带上负电，B端带上正电，所以贴在A、B下部的金属箔张开；先把A和B分开，然后移去C，A、B上面仍带有电荷，所以贴在A、B下部的金属箔仍然张开。
故答案为：张开；张开。??
四、计算题（本大题共2小题）
有三个完全相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有的正电荷，小球B带有的负电荷，小球C不带电。先让小球C与小球B接触后分开，再让小球A与小球B接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，试求这时三个小球带的电荷量分别为多少？
【答案】解：当小球C和B接触后，分开后B、C球带电为：
??，
再将小球A与小球B接触，分开后A、B带电为：
??，
最后让小球B与小球C接触，此时C、B带电为：
?，
所以最终ABC三小球的带电量分别是：??C，?C?
，?C
有三个完全相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有的正电荷，小球B带有的负电荷，小球C不带电。先让小球C与小球A接触后分开，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，试求这时三个小球带的电荷量分别为多少？
【答案】解：当小球C和A接触后，分开后A、C球带电为：
??，
再将小球B与小球A接触，分开后B、A带电为：
??，
最后让小球B与小球C接触，此时C、B带电为：
?，
所以最终ABC三小球的带电量分别是：??C，?C?
，?C
【能力提升】
一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）
下列说法正确的是
A.
摩擦起电前，两物体都不带电，说明两物体内都没有电荷
B.
一个带电体跟一个不带电物体接触，两物体可能带上异种电荷
C.
物体带电荷量为，这是因为失去了个电子
D.
有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生
【答案】C
【解析】
A.摩擦起电前，两物体都不带电，不是两物体内都没有电荷，而是物体总是同时带等量异种电荷，故A错误；
B.一个带电体跟一个不带电物体接触，两物体可能带上同种电荷，故B错误；
C.物体带电荷量为，则是指物体失去相等的负电荷，从而带正电荷的，失去电子个数，故C正确；
D.所谓“全自动”手表内部还是有能量转换装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，摆锤不停地摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的走动，故D错误。
故选C。??
原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电荷，丙物体带电荷量的大小为。则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是?
????
A.
乙物体一定带有正电荷
B.
乙物体可能带有负电荷
C.
丙物体一定带有正电荷
D.
丙物体一定带有负电荷
【答案】D
【解析】
由题意可知，甲、乙两物体相互摩擦后，甲物体带正电，则乙带负电，若乙物体再与丙物体接触，由于丙物体带电，且带负电，则乙也一定带负电，大小为，故D正确，ABC错误。
故选D。??
如图所示，金属球壳A带有正电，其上方有一小孔a，静电计B的金属球b用导线与金属小球c相连，以下操作所发生的现象正确的是
A.
将c移近A，但不与A接触，B会张开一定角度
B.
将c与A外表面接触后移开A，B不会张开一定角度
C.
将c与A内表面接触时，B不会张开角度
D.
将c从导线上解下，然后用绝缘细绳吊着从A中小孔置入A内，并与其内壁接触，再提出空腔，与b接触，B会张开一定角度
【答案】A
【解析】
A.把C逐渐从远处向A靠近过程中，由于静电感应，结合逆着电场线方向，电势增加，则B的指针张开，故A正确；
B.当把c与A的外表面接触，则C带正电，导致B的指针张开，故B错误；
C.把c与A的内表面接触，静电平衡后，电荷只分布在外表面，但静电计仍处于外表面，则B指针会张开，故C错误；
D.c与A内壁接触时，由于静电屏蔽，使小球c不带电；故再与b接触时，B不会张开角度，故D错误。
故选A。??
真空中两个完全相同、带异种电荷的金属小球A和视为点电荷，A带电荷量为，B带电荷量为，彼此间的引力大小为把两金属小球充分接触后再移回原来各自的位置，这时A和B之间的作用力大小为，则F与之比为
A.
15：4
B.
15：1
C.
15：16
D.
1：15
【答案】B
【解析】
接触前，二者间的库仑力由库仑定律可得：，当二者接触后，由于二者均分原来的总电荷量，故分来后，二者的带电荷量分别为：Q，由库仑定律可得：，故二者比值为：，故B正确，ACD错误。
故选B。??
关于传导起电，即一个带电体与另一个不带电物体接触，下列说法正确的是?
?
A.
两个物体一定带异种电荷
B.
两个物体一定带同种电荷
C.
两个物体一定带等量的同种电荷
D.
两个物体一定带不相等的同种电荷
【答案】B
【解析】
解：AB、一个带电物体与另一个不带电物体接触，电荷会转移到不带电物体上，所以一定带同种电荷，A错误B正确；
CD、若两个物体完全一样的话会平分电荷，否则不平分，CD错误．
故选B
．??
下列有关物理学史的内容，说法正确的是
A.
开普勒阐述了行星的运动定律，并提出了万有引力定律
B.
牛顿提出了万有引力定律，并通过实验精确测量了引力常量G的数值
C.
法拉第首先提出一种观点，认为在电荷的周围存在由它产生的电场
D.
库仑通过实验测定了元电荷e的数值约为
【答案】C
【解析】
A.开普勒阐述了行星的运动定律，牛顿提出了万有引力定律，故A错误；
B.牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验精确测量了引力常量G的数值，故B错误；
C.法拉第首先提出一种观点，认为在电荷的周围存在由它产生的电场，故C正确；
D.密立根通过实验测定了元电荷e的数值约为，故D错误。
故选C。??
第2页，共2页
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
