(共59张PPT)
1 电荷 电荷守恒定律
第一章 静电场
学习目标
1.知道自然界中的两种电荷及其相互作用.
2.知道电荷量的概念和单位，知道元电荷.
3.知道使物体带电的三种方式.
4.掌握电荷守恒定律.
5.了解验电器的原理、构造和作用.
达标检测
自主预习
重点探究
内容索引
NEIRONGSUOYIN
课时对点练
自主预习
01
1.摩擦起电
通过 使物体带电的方法.
2.两种电荷及作用
(1)两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带 电.
(2)作用：同种电荷相互 ，异种电荷相互 .
3.电荷量
(1)定义： 叫做电荷量.
(2)单位： ，符号： .
换算关系：1 μC＝ C,1 nC＝ C.
摩擦起电 两种电荷
一
摩擦
正
负
排斥
吸引
电荷的多少
库仑
C
10－6
10－9
4.摩擦起电的解释
(1)物质组成
实体物质是由 组成，分子又是由 构成，而原子是由带 电的原子核和围绕原子核运动的带负电的 构成，原子核由带 电的质子和不带电的 构成.
(2)摩擦起电的微观解释
当材料不同的两个不带电的物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的 会从一个物体转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带 电，失去电子的物体则带 电，两物体的电荷量必然 .
5.元电荷：电荷的 ，称为元电荷，记作e＝ C，任何带电体所带电荷量都是元电荷的 .
分子(原子)
原子
正
电子
正
中子
电子
负
正
等值异号
最小单元
1.6×10－19
整数倍
电荷守恒定律
二
内容：电荷既不能被 ，也不能被 ，它们只能从一个物体转移到 ，或者从物体的一部分转移到 .也就是说，在任何自然过程中，电荷的 是守恒的.
创造
消灭
另一个物体
另一部分
代数和
静电感应与感应起电
三
1.静电感应
当带电体靠近不带电的导体时，由于电荷的相互作用，使不带电的导体两端出现 电荷的现象.
2.感应起电
利用 使导体带电的方法.
等量异种
静电感应
1.判断下列说法的正误.
(1)用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电，证明正电荷从丝绸转移到玻璃棒上.
( )
(2)摩擦起电的过程是电子从一个物体转移到另一个物体的过程.( )
(3)两物体相互摩擦使物体带电的原因是两物体的原子核对核外电子的束缚能力不同.( )
(4)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.( )
(5)元电荷就是最小的带电体.( )
(6)某一带电体的电荷量可能等于5×10－19 C.( )
×
√
×
×
即学即用
√
×
2.带正电的物体C靠近不带电的枕形导体AB，如图1所示，A端将带_____电，B端带_____电.
图1
负
正
02
重点探究
导学探究
(1)用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带何种电荷？用毛皮摩擦硬橡胶棒，硬橡胶棒带何种电荷？使玻璃棒和硬橡胶棒带电的原因是什么？
答案 玻璃棒带正电荷，硬橡胶棒带负电荷.丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒上的电子向丝绸转移，玻璃棒失去电子带正电，丝绸得到电子带负电；毛皮摩擦硬橡胶棒时，毛皮上的电子向硬橡胶棒转移，硬橡胶棒得到电子带负电，毛皮失去电子带正电.
对三种起电方式的理解
一
(2)如图2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？
答案 C 移近导体A，两侧金属箔片都张开；
图2
②这时把A和B分开，然后移去C，金属箔片又有什么变化？
答案 金属箔片仍张开，但张角变小；
③再让A和B接触，又会看到什么现象？
答案 A、B接触，金属箔片都闭合.
(3)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 正电荷.在这个过程中，有电子从物体B转移到物体A，物体B中电子数量减少，因此带正电.
知识深化
三种起电方式的比较
? 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 导体带上与带电体电性相同的电荷
原因 不同物质对电子的束缚能力不同.束缚能力强的得电子，带负电；束缚能力弱的失去电子，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
例1 (2019·融水中学高二段考)不带电的玻璃棒与丝绸，相互摩擦后都带上了电，如图3所示.其原因是
A.丝绸创造了负电荷
B.玻璃棒创造了正电荷
C.玻璃棒上有些电子转移到丝绸上
D.丝绸上有些电子转移到玻璃棒上
图3
√
解析 不带电的玻璃棒与丝绸相互摩擦后，玻璃棒带正电，丝绸带负电，是因为玻璃棒上有些电子转移到丝绸上，玻璃棒由于失去电子带正电，丝绸由于得到电子带负电，故选C.
例2 如图4所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，现把S先合上再断开，再移走A，则导体B
A.不带电 B.带正电
C.带负电 D.不能确定
图4
√
解析 根据静电感应现象和电荷间的相互作用，可判断导体B带负电，故选C.
方法提升
感应起电的判断方法
1.当带电体靠近导体时，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，如图5甲所示.
2.导体接地时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端导体，带异种电荷，地球就成为远端导体，带同种电荷，如图乙、丙所示.
图5
3.注意：用手摸一下导体再移开，相当于先把导体接地，然后再与大地断开.
电荷守恒定律 元电荷
二
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？
答案 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)物体所带的电荷量可以是任意的吗？物体所带的电荷量可以是4×10－19 C吗？
答案 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)电子和质子就是元电荷吗？
答案 元电荷是最小的电荷量，不是物质；电子和质子是实实在在的粒子，不是元电荷.
知识深化
1.使物体带电的实质不是创造了电荷，而是物体所带的电荷发生了转移，也就是物体间或物体内部电荷的重新分布.
2.电荷的中和并不是指电荷消失，而是指带等量异号电荷的两物体接触时，经过电子的转移，物体达到电中性的过程.
3.元电荷
(1)元电荷是最小的电荷量，而不是实物粒子，元电荷无正、负之分.
(2)虽然质子、电子的电荷量等于元电荷，但不能说质子、电子是元电荷.
(3)电子的比荷：电子的电荷量e与电子的质量me之比，叫做电子的比荷.
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，今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，接触后两球的电荷量大小之比为多大？
答案 2∶3
解析 设A、B带电荷量均为q，
(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？
答案 2∶1
解析 设A带正电，B带负电，且所带电荷量大小均为Q.
例4 放在绝缘支架上的两个完全相同的金属小球A、B分别带有电荷量QA＝6.4×10－9 C、QB＝－3.2×10－9 C，让两个金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移？转移了多少个？
答案 电子由B球转移到A球 3.0×1010个
解析 两小球接触时，电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配，
由于两小球完全相同，剩余正电荷一定平分，
在接触过程中，电子由B球转移到A球，自身的净电荷全部中和后，继续转移，使B球带QB′的正电，
这样共转移的电荷量为ΔQ＝QB′－QB＝1.6×10－9 C－(－3.2×10－9 C)
＝4.8×10－9 C
总结提升
接触起电时电荷量的分配规律
1.导体接触起电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关.
2.当两个完全相同的金属球接触后，电荷将平均分配.
(1)若两个球原先带同种电荷，电荷量相加后均分；
(2)若两个球原先带异种电荷，则电荷先中和再均分.
验电器的原理和使用
三
验电器的两种应用方式及原理
1.带电体接触验电器：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6甲.
2.带电体靠近验电器：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感
应出异种电荷，而金属箔片上会感应出同种
电荷(感应起电)，两金属箔片在斥力作用下
张开，如图乙.
图6
例5 (2019·浙江温州“十五校联合体”高二上期中)如图7所示，用带有正电的带电体A，靠近(不接触)不带电的验电器的上端金属球，则
A.验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电荷
B.验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电荷
C.验电器金属箔张开，因为验电器下端金属箔片都带上
了正电荷
D.验电器金属箔不张开，因为带电体A没有和验电器的
金属球接触
图7
√
解析 用带正电的带电体A靠近不带电的验电器，验电器发生静电感应，带电体A带正电，则验电器上端金属球带负电荷，下端金属箔带等量的正电荷，金属箔张开.验电器的金属箔之所以张开，是因为它们带有同种电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大小取决于两金属箔带电荷量的多少，故A、B、D错误，C正确.
03
达标检测
1.(起电的实质)(2019·山东师范大学附属中学期中)关于摩擦起电和感应起电，下列说法正确的是
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.感应起电是因为电荷的转移，摩擦起电是因为产生电荷
C.不论是摩擦起电还是感应起电都是因为电荷的转移
D.一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体可能带上异种电荷
√
解析 摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，感应起电的实质是电子在电荷间相互作用下，从物体的一部分转移到另一部分，两个过程都没有产生电荷，选项A、B错误，C正确.
一个带电体和一个不带电的物体接触后，两物体带同种电荷，选项D错误.
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2.(感应起电)(多选)(2019·温州市十五校高一期末)如图8所示，取一对用绝缘柱支撑的不带电的导体A和B，使他们彼此接触，现在把带正电荷的物体C移近导体A，发现贴在A、B下部的金属箔都张开，下列说法正确的是
A.此时A带负电荷，B带正电荷
B.此时A和B都带负电荷
C.A和B分开后移去C，A、B上的金属箔仍保持张开
D.先移去C，再把A和B分开，A、B上的金属箔仍保持张开
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√
图8
√
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解析 带正电荷的物体C移近导体A时，由于静电感应，
根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，导体A带
负电荷，导体B带正电荷.
A、B分开后移去C，导体A带负电荷，导体B带正电荷，
故A、B上的金属箔仍保持张开.
先移去C，再把A、B分开，则A、B上的正、负电荷中和，导体A、B不带电，故A、B上的金属箔将闭合.
5
3.(元电荷)(多选)(2020·浏阳一中月考)科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电荷量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是
A.把质子或电子叫元电荷
B.元电荷是一个电子所带电荷量的大小，没有正负之分
C.电子带有最小的负电荷，其电荷量的绝对值叫元电荷
D.物体所带的电荷量叫元电荷
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√
√
解析 质子或电子是带电粒子，所带的电荷量的绝对值叫元电荷，故A错误；
物体带电是因为得失电子，所带电荷量均为电子所带的电荷量的整数倍，故把电子所带电荷量的大小叫元电荷，故B、C正确，D错误.
5
4.(电荷守恒定律的应用)(多选)(2019·石嘴山三中高二上月考)A和B是两个原来不带电的物体，它们相互摩擦后，A带1.6×10－10 C的正电荷，则下列判断正确的是
A.摩擦前，A和B的内部没有任何电荷
B.摩擦过程中，电子从A转移到B
C.摩擦后，B一定带1.6×10－10 C的负电荷
D.摩擦过程中，A失去1.6×1010个电子
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解析 原来不带电的物体呈电中性，不是内部没有电荷，而是正、负电荷的数量相等，整体对外不显电性，故A错误；
摩擦起电过程中转移的是自由电子，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，即摩擦过程中电子从A转移到了B上，故B正确；
由电荷守恒定律可知，在电子的转移过程中电荷的总量保持不变，A带电荷量为1.6×10－10 C，B带电荷量一定为－1.6×10－10 C，故C正确；
摩擦过程中，A失去1.0×109个电子，故D错误.
5
5.(验电器的原理)如图9所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触，使验电器的金属箔片张开，关于这一现象，下列说法正确的是
A.两片金属箔片上带异种电荷
B.两片金属箔片上均带负电荷
C.验电器上有电子转移到玻璃棒上
D.将玻璃棒移走，则金属箔片立即合在一起
图9
√
解析 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，将其接触验电器的金属球，则两片金属箔片上均带正电荷；在此过程中，一部分电子会从验电器向玻璃棒转移；移走玻璃棒后，两片金属箔片仍带电，不会立即合在一起，选项C正确.
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04
课时对点练
考点一 电荷量与元电荷
1.(多选)关于元电荷的解释，下列说法正确的是
A.元电荷就是电子或质子
B.元电荷跟电子所带电荷量的大小相等
C.元电荷的值是1 C
D.物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
√
基础对点练
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解析 元电荷是指最小的电荷量，不是指质子或者电子，故A错误；
元电荷跟电子所带电荷量的大小相等，故B正确；
元电荷的值是1.60×10－19 C，故C错误；
物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍，故D正确.
2.(多选)关于电荷量，以下说法正确的是
A.物体所带的电荷量可以为任意值
B.物体所带的电荷量只能为某些值
C.物体带电荷量的最小值为1.6×10－9 C
D.若物体带正电荷，电荷量为1.6×10－9 C，这是因为物体失去了1.0×1010个电子
√
√
解析 物体所带的电荷量不能为任意值，只能为元电荷的整数倍，故A错误，B正确.
物体所带电荷量的最小值与电子的电荷量数值相等，为1.6×10－19 C，故C错误.
物体带电荷量为1.6×10－9 C，说明物体失去了 ＝1.0×1010个电子，故D正确.
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考点二 三种起电方式
3.(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
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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电荷.故B、D正确.
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4.如图1所示，在感应起电中，带负电小球P靠近带绝缘底座的导体MN时，M处将
A.带负电 B.带正电
C.不带电 D.以上均有可能
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图1
解析 这是感应起电，当带负电小球靠近带绝缘底座的导体时，因同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，左端的负电荷受到排斥力运动到右端，所以N处带正电，M处带负电，故A正确.
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5.(2019·南昌二中高二上月考)如图2所示，将带电棒移近两个相同且不带电的导体球，两导体球开始时互相接触且对地绝缘，下列几种方法中不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.手摸一下甲球，然后移走棒，再把两球分开
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图2
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解析 先把两球分开，再移走棒，两球由于感应起电
带上异种电荷，故A错误；
先移走棒，此时两球中的电荷又发生中和，不再带电，
再把球分开，同样两球不再带电，故B正确；
先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开，是接触
带电，两球带同种电荷，故C错误；
手摸一下甲球，然后移走棒，再把两球分开，两球带同种电荷，故D错误.
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6.如图3所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，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
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图3
解析 当闭合开关S1、S2中的任何一个后，便把大地与导体连通，由于静电感应，a端仍感应出负电荷，大地远处感应出正电荷，因此无论闭合开关S1，还是开关S2，都应有电子从大地流向导体，故C选项正确.
考点三 验电器及其原理
7.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的金属箔片张开，如图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是
√
解析 把带电金属球移近不带电的验电器，会改变验电器上的电荷分布；由于电荷间同性相斥、异性相吸，使得验电器上靠近带电金属球的一端与其电性相反，而远离带电金属球的一端与其电性相同，故选项B正确.
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考点四 电荷守恒定律
8.导体A带5Q的正电荷，另一完全相同的导体B带Q的负电荷，将两导体接触后再分开，则导体B所带的电荷量为
A.－Q B.Q
C.2Q D.4Q
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解析 两导体上的电荷先中和后平分，所以每个导体上所带的电荷量为
＝2Q，C正确.
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9.(多选)原来甲、乙、丙三个完全相同的物体都不带电，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
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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电荷量为1.6×10－15 C的正电荷，乙物体得到电子而带电荷量为1.6×10－15 C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，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的负电荷，A、D正确.
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10.如图4所示，左边是一个原先不带电的导体，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，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＜QB
D.不管沿a、b、d哪一条虚线切开，都有A带正电，
B带负电，且QA＝QB
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能力综合练
图4
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解析 导体原来不带电，在带正电的导体球C静电感应的作用下，导体中的自由电子向B部分转移，使B部分有了多余的电子而带负电，A部分少了电子而带正电.根据电荷守恒定律，A部分移走的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，因此不管沿a、b、d哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，故D正确.
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11.(多选)(2019·茂名一中高二期中)有A、B、C三个完全相同的金属球对地绝缘，A带8.0×10－5 C的正电荷，B、C不带电.现每次将两个球相互接触后分开，使它们都带电，则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据
A.5.0×10－5 C,2.0×10－5 C,1.0×10－5 C
B.4.0×10－5 C,2.0×10－5 C,2.0×10－5 C
C.3.0×10－5 C,2.5×10－5 C,2.5×10－5 C
D.6.0×10－5 C,1.0×10－5 C,1.0×10－5 C
√
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12.(多选)如图5所示，A、B为相互接触并用绝缘支柱支撑的金属导体，起初都不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C为用绝缘支柱支撑的带正电的金属小球，下列说法正确的是
A.把C移近导体A时，A、B下方的金属箔片都张开
B.把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、
B下方的金属箔片仍张开
C.把C移近导体A，先把C移走，再把A、B分开，
A、B下方的金属箔片仍张开
D.把C移近导体A，先把A、B分开，再把C移走，最后重新让A、B接触，A
下方的金属箔片张开，而B下方的金属箔片闭合
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√
√
图5
解析 A、B开始都不带电，把C移近导体A时，由于静电
感应，A、B中的自由电子向左移动，使得A端聚集负电荷，
B端聚集正电荷，所以A、B下方的金属箔片都张开，A正确；
把带正电的小球C移近导体A，A、B就会带等量的异种感应
电荷，此时把A、B分开，即使再移走C，A、B所带电荷量也不会变，金属箔片仍张开，B正确；
把C移近导体A，先移走C，A、B上的感应电荷会马上中和，再把A、B分开，A、B不再带电，所以金属箔片都不会张开，C错误；
把C移近导体A，先把A、B分开，再移走C，A、B仍然带电，但重新让A、B接触后，A、B上的感应电荷完全中和，金属箔片都不会张开，D错误.
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13.有三个完全相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有3×10－3 C的正电荷，小球B带有2×10－3 C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，试求此时三个小球的带电荷量分别为多少？
答案 qA＝－2.5×10－4 C qB＝6.25×10－4 C qC＝6.25×10－4 C
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1 电荷 电荷守恒定律
[学习目标] 1.知道自然界中的两种电荷及其相互作用.2.知道电荷量的概念和单位，知道元电荷.3.知道使物体带电的三种方式.4.掌握电荷守恒定律.5.了解验电器的原理、构造和作用．
一、摩擦起电 两种电荷
1．摩擦起电
通过摩擦使物体带电的方法．
2．两种电荷及作用
(1)两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电．
(2)作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
3．电荷量
(1)定义：电荷的多少叫做电荷量．
(2)单位：库仑，符号：C.
换算关系：1 μC＝10－6 C,1 nC＝10－9 C.
4．摩擦起电的解释
(1)物质组成
实体物质是由分子(原子)组成，分子又是由原子构成，而原子是由带正电的原子核和围绕原子核运动的带负电的电子构成，原子核由带正电的质子和不带电的中子构成．
(2)摩擦起电的微观解释
当材料不同的两个不带电的物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体，于是原来呈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，两物体的电荷量必然等值异号．
5．元电荷：电荷的最小单元，称为元电荷，记作e＝1.6×10－19 C，任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍．
二、电荷守恒定律
内容：电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们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．也就是说，在任何自然过程中，电荷的代数和是守恒的．
三、静电感应与感应起电
1．静电感应
当带电体靠近不带电的导体时，由于电荷的相互作用，使不带电的导体两端出现等量异种电荷的现象．
2．感应起电
利用静电感应使导体带电的方法．
1．判断下列说法的正误．
(1)用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电，证明正电荷从丝绸转移到玻璃棒上．( × )
(2)摩擦起电的过程是电子从一个物体转移到另一个物体的过程．( √ )
(3)两物体相互摩擦使物体带电的原因是两物体的原子核对核外电子的束缚能力不同．
( √ )
(4)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．( × )
(5)元电荷就是最小的带电体．( × )
(6)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1所示，A端将带________电，B端带________电．
图1
答案 负 正
一、对三种起电方式的理解
(1)用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带何种电荷？用毛皮摩擦硬橡胶棒，硬橡胶棒带何种电荷？使玻璃棒和硬橡胶棒带电的原因是什么？
(2)如图2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是闭合的．
图2
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，金属箔片又有什么变化？
③再让A和B接触，又会看到什么现象？
(3)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)玻璃棒带正电荷，硬橡胶棒带负电荷．丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒上的电子向丝绸转移，玻璃棒失去电子带正电，丝绸得到电子带负电；毛皮摩擦硬橡胶棒时，毛皮上的电子向硬橡胶棒转移，硬橡胶棒得到电子带负电，毛皮失去电子带正电．
(2)①C移近导体A，两侧金属箔片都张开；
②金属箔片仍张开，但张角变小；
③A、B接触，金属箔片都闭合．
(3)正电荷．在这个过程中，有电子从物体B转移到物体A，物体B中电子数量减少，因此带正电．
三种起电方式的比较
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 导体带上与带电体电性相同的电荷
原因 不同物质对电子的束缚能力不同．束缚能力强的得电子，带负电；束缚能力弱的失去电子，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
例1 (2019·融水中学高二段考)不带电的玻璃棒与丝绸，相互摩擦后都带上了电，如图3所示．其原因是( )
图3
A．丝绸创造了负电荷
B．玻璃棒创造了正电荷
C．玻璃棒上有些电子转移到丝绸上
D．丝绸上有些电子转移到玻璃棒上
答案 C
解析 不带电的玻璃棒与丝绸相互摩擦后，玻璃棒带正电，丝绸带负电，是因为玻璃棒上有些电子转移到丝绸上，玻璃棒由于失去电子带正电，丝绸由于得到电子带负电，故选C.
例2 如图4所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，现把S先合上再断开，再移走A，则导体B( )
图4
A．不带电 B．带正电 C．带负电 D．不能确定
答案 C
解析 根据静电感应现象和电荷间的相互作用，可判断导体B带负电，故选C.
感应起电的判断方法
1．当带电体靠近导体时，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，如图5甲所示．
2．导体接地时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端导体，带异种电荷，地球就成为远端导体，带同种电荷，如图乙、丙所示．
图5
3．注意：用手摸一下导体再移开，相当于先把导体接地，然后再与大地断开．
二、电荷守恒定律 元电荷
(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，不是物质；电子和质子是实实在在的粒子，不是元电荷．
1．使物体带电的实质不是创造了电荷，而是物体所带的电荷发生了转移，也就是物体间或物体内部电荷的重新分布．
2．电荷的中和并不是指电荷消失，而是指带等量异号电荷的两物体接触时，经过电子的转移，物体达到电中性的过程．
3．元电荷
(1)元电荷是最小的电荷量，而不是实物粒子，元电荷无正、负之分．
(2)虽然质子、电子的电荷量等于元电荷，但不能说质子、电子是元电荷．
(3)电子的比荷：电子的电荷量e与电子的质量me之比，叫做电子的比荷．
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，今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，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？
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qA＝qC＝q，
C与B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A带正电，B带负电，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″＝＋Q，
C与B接触后，B、C带电荷量为
qB′＝qC?＝＝－Q，
故A、B带电荷量大小之比为＝＝.
例4 放在绝缘支架上的两个完全相同的金属小球A、B分别带有电荷量QA＝6.4×10－9 C、QB＝－3.2×10－9 C，让两个金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移？转移了多少个？
答案 电子由B球转移到A球 3.0×1010个
解析 两小球接触时，电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配，由于两小球完全相同，剩余正电荷一定平分，即接触后两小球带电荷量QA′＝QB′＝＝ C＝1.6×10－9 C
在接触过程中，电子由B球转移到A球，自身的净电荷全部中和后，继续转移，使B球带QB′的正电，这样共转移的电荷量为
ΔQ＝QB′－QB＝1.6×10－9 C－(－3.2×10－9 C)
＝4.8×10－9 C
则转移的电子数
n＝＝(个)＝3.0×1010(个)．
接触起电时电荷量的分配规律
1．导体接触起电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关．
2．当两个完全相同的金属球接触后，电荷将平均分配．
(1)若两个球原先带同种电荷，电荷量相加后均分；
(2)若两个球原先带异种电荷，则电荷先中和再均分．
三、验电器的原理和使用
验电器的两种应用方式及原理
1．带电体接触验电器：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6甲．
2．带电体靠近验电器：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感应出异种电荷，而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电)，两金属箔片在斥力作用下张开，如图乙．
图6
例5 (2019·浙江温州“十五校联合体”高二上期中)如图7所示，用带有正电的带电体A，靠近(不接触)不带电的验电器的上端金属球，则( )
图7
A．验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电荷
B．验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电荷
C．验电器金属箔张开，因为验电器下端金属箔片都带上了正电荷
D．验电器金属箔不张开，因为带电体A没有和验电器的金属球接触
答案 C
解析 用带正电的带电体A靠近不带电的验电器，验电器发生静电感应，带电体A带正电，则验电器上端金属球带负电荷，下端金属箔带等量的正电荷，金属箔张开．验电器的金属箔之所以张开，是因为它们带有同种电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大小取决于两金属箔带电荷量的多少，故A、B、D错误，C正确.
1．(起电的实质)(2019·山东师范大学附属中学期中)关于摩擦起电和感应起电，下列说法正确的是( )
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．感应起电是因为电荷的转移，摩擦起电是因为产生电荷
C．不论是摩擦起电还是感应起电都是因为电荷的转移
D．一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体可能带上异种电荷
答案 C
解析 摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，感应起电的实质是电子在电荷间相互作用下，从物体的一部分转移到另一部分，两个过程都没有产生电荷，选项A、B错误，C正确．一个带电体和一个不带电的物体接触后，两物体带同种电荷，选项D错误．
2．(感应起电)(多选)(2019·温州市十五校高一期末)如图8所示，取一对用绝缘柱支撑的不带电的导体A和B，使他们彼此接触，现在把带正电荷的物体C移近导体A，发现贴在A、B下部的金属箔都张开，下列说法正确的是( )
图8
A．此时A带负电荷，B带正电荷
B．此时A和B都带负电荷
C．A和B分开后移去C，A、B上的金属箔仍保持张开
D．先移去C，再把A和B分开，A、B上的金属箔仍保持张开
答案 AC
解析 带正电荷的物体C移近导体A时，由于静电感应，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，导体A带负电荷，导体B带正电荷．
A、B分开后移去C，导体A带负电荷，导体B带正电荷，故A、B上的金属箔仍保持张开．
先移去C，再把A、B分开，则A、B上的正、负电荷中和，导体A、B不带电，故A、B上的金属箔将闭合．
3．(元电荷)(多选)(2020·浏阳一中月考)科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电荷量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是( )
A．把质子或电子叫元电荷
B．元电荷是一个电子所带电荷量的大小，没有正负之分
C．电子带有最小的负电荷，其电荷量的绝对值叫元电荷
D．物体所带的电荷量叫元电荷
答案 BC
解析 质子或电子是带电粒子，所带的电荷量的绝对值叫元电荷，故A错误；物体带电是因为得失电子，所带电荷量均为电子所带的电荷量的整数倍，故把电子所带电荷量的大小叫元电荷，故B、C正确，D错误．
4．(电荷守恒定律的应用)(多选)(2019·石嘴山三中高二上月考)A和B是两个原来不带电的物体，它们相互摩擦后，A带1.6×10－10 C的正电荷，则下列判断正确的是( )
A．摩擦前，A和B的内部没有任何电荷
B．摩擦过程中，电子从A转移到B
C．摩擦后，B一定带1.6×10－10 C的负电荷
D．摩擦过程中，A失去1.6×1010个电子
答案 BC
解析 原来不带电的物体呈电中性，不是内部没有电荷，而是正、负电荷的数量相等，整体对外不显电性，故A错误；摩擦起电过程中转移的是自由电子，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，即摩擦过程中电子从A转移到了B上，故B正确；由电荷守恒定律可知，在电子的转移过程中电荷的总量保持不变，A带电荷量为1.6×10－10 C，B带电荷量一定为－1.6×10－10 C，故C正确；摩擦过程中，A失去1.0×109个电子，故D错误．
5．(验电器的原理)如图9所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触，使验电器的金属箔片张开，关于这一现象，下列说法正确的是( )
图9
A．两片金属箔片上带异种电荷
B．两片金属箔片上均带负电荷
C．验电器上有电子转移到玻璃棒上
D．将玻璃棒移走，则金属箔片立即合在一起
答案 C
解析 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，将其接触验电器的金属球，则两片金属箔片上均带正电荷；在此过程中，一部分电子会从验电器向玻璃棒转移；移走玻璃棒后，两片金属箔片仍带电，不会立即合在一起，选项C正确．
考点一 电荷量与元电荷
1．(多选)关于元电荷的解释，下列说法正确的是( )
A．元电荷就是电子或质子
B．元电荷跟电子所带电荷量的大小相等
C．元电荷的值是1 C
D．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
答案 BD
解析 元电荷是指最小的电荷量，不是指质子或者电子，故A错误；元电荷跟电子所带电荷量的大小相等，故B正确；元电荷的值是1.60×10－19 C，故C错误；物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍，故D正确．
2．(多选)关于电荷量，以下说法正确的是( )
A．物体所带的电荷量可以为任意值
B．物体所带的电荷量只能为某些值
C．物体带电荷量的最小值为1.6×10－9 C
D．若物体带正电荷，电荷量为1.6×10－9 C，这是因为物体失去了1.0×1010个电子
答案 BD
解析 物体所带的电荷量不能为任意值，只能为元电荷的整数倍，故A错误，B正确．物体所带电荷量的最小值与电子的电荷量数值相等，为1.6×10－19 C，故C错误．物体带电荷量为1.6×10－9 C，说明物体失去了＝1.0×1010个电子，故D正确．
考点二 三种起电方式
3．(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电荷．故B、D正确．
4．如图1所示，在感应起电中，带负电小球P靠近带绝缘底座的导体MN时，M处将( )
图1
A．带负电 B．带正电
C．不带电 D．以上均有可能
答案 A
解析 这是感应起电，当带负电小球靠近带绝缘底座的导体时，因同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，左端的负电荷受到排斥力运动到右端，所以N处带正电，M处带负电，故A正确．
5.(2019·南昌二中高二上月考)如图2所示，将带电棒移近两个相同且不带电的导体球，两导体球开始时互相接触且对地绝缘，下列几种方法中不能使两球都带电的是( )
图2
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．手摸一下甲球，然后移走棒，再把两球分开
答案 B
解析 先把两球分开，再移走棒，两球由于感应起电带上异种电荷，故A错误；先移走棒，此时两球中的电荷又发生中和，不再带电，再把球分开，同样两球不再带电，故B正确；先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开，是接触带电，两球带同种电荷，故C错误；手摸一下甲球，然后移走棒，再把两球分开，两球带同种电荷，故D错误．
6.如图3所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，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( )
图3
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中的任何一个后，便把大地与导体连通，由于静电感应，a端仍感应出负电荷，大地远处感应出正电荷，因此无论闭合开关S1，还是开关S2，都应有电子从大地流向导体，故C选项正确．
考点三 验电器及其原理
7．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的金属箔片张开，如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 把带电金属球移近不带电的验电器，会改变验电器上的电荷分布；由于电荷间同性相斥、异性相吸，使得验电器上靠近带电金属球的一端与其电性相反，而远离带电金属球的一端与其电性相同，故选项B正确．
考点四 电荷守恒定律
8．导体A带5Q的正电荷，另一完全相同的导体B带Q的负电荷，将两导体接触后再分开，则导体B所带的电荷量为( )
A．－Q B．Q
C．2Q D．4Q
答案 C
解析 两导体上的电荷先中和后平分，所以每个导体上所带的电荷量为＝2Q，C正确．
9．(多选)原来甲、乙、丙三个完全相同的物体都不带电，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电荷量为1.6×10－15 C的正电荷，乙物体得到电子而带电荷量为1.6×10－15 C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，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的负电荷，A、D正确．
10．如图4所示，左边是一个原先不带电的导体，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，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( )
图4
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＜QB
D．不管沿a、b、d哪一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，且QA＝QB
答案 D
解析 导体原来不带电，在带正电的导体球C静电感应的作用下，导体中的自由电子向B部分转移，使B部分有了多余的电子而带负电，A部分少了电子而带正电．根据电荷守恒定律，A部分移走的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，因此不管沿a、b、d哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，故D正确．
11．(多选)(2019·茂名一中高二期中)有A、B、C三个完全相同的金属球对地绝缘，A带8.0×10－5 C的正电荷，B、C不带电．现每次将两个球相互接触后分开，使它们都带电，则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据( )
A．5.0×10－5 C,2.0×10－5 C,1.0×10－5 C
B．4.0×10－5 C,2.0×10－5 C,2.0×10－5 C
C．3.0×10－5 C,2.5×10－5 C,2.5×10－5 C
D．6.0×10－5 C,1.0×10－5 C,1.0×10－5 C
答案 BC
解析 由于是两个完全相同的金属球，则接触后两个小球上的总电荷量均分，假设A与B先接触，接触后A、B所带电荷量均为 C＝4.0×10－5 C，然后B与C接触，接触后B、C所带电荷量均为： C＝2.0×10－5 C，则金属球所带电荷量不可能比2.0×
10－5 C小，若再将C与A接触，接触后A、C所带电荷量均为 C＝3.0×
10－5 C，再将B与C接触，接触后B、C所带电荷量均为 C＝2.5×
10－5 C，故A、D错误，B、C正确．
12．(多选)如图5所示，A、B为相互接触并用绝缘支柱支撑的金属导体，起初都不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C为用绝缘支柱支撑的带正电的金属小球，下列说法正确的是( )
图5
A．把C移近导体A时，A、B下方的金属箔片都张开
B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B下方的金属箔片仍张开
C．把C移近导体A，先把C移走，再把A、B分开，A、B下方的金属箔片仍张开
D．把C移近导体A，先把A、B分开，再把C移走，最后重新让A、B接触，A下方的金属箔片张开，而B下方的金属箔片闭合
答案 AB
解析 A、B开始都不带电，把C移近导体A时，由于静电感应，A、B中的自由电子向左移动，使得A端聚集负电荷，B端聚集正电荷，所以A、B下方的金属箔片都张开，A正确；把带正电的小球C移近导体A，A、B就会带等量的异种感应电荷，此时把A、B分开，即使再移走C，A、B所带电荷量也不会变，金属箔片仍张开，B正确；把C移近导体A，先移走C，A、B上的感应电荷会马上中和，再把A、B分开，A、B不再带电，所以金属箔片都不会张开，C错误；把C移近导体A，先把A、B分开，再移走C，A、B仍然带电，但重新让A、B接触后，A、B上的感应电荷完全中和，金属箔片都不会张开，D错误．
13．有三个完全相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有3×10－3 C的正电荷，小球B带有2×10－3 C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，试求此时三个小球的带电荷量分别为多少？
答案 qA＝－2.5×10－4 C qB＝6.25×10－4 C qC＝6.25×10－4 C
解析 C、A接触后分开，A、C带电荷量均为 C＝1.5×10－3 C，再让小球B与小球A接触后分开，A、B带电荷量均为 C＝－2.5×10－4 C，最后让小球B与小球C接触后分开，B、C带电荷量均为 C＝6.25×10－4 C，故最终三个小球的带电荷量分别为qA＝－2.5×10－4 C，qB＝6.25×10－4 C，qC＝6.25×10－4 C.
