高二物理选修3-1 第一讲 电荷及电荷的守恒定律.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流高二物理选修3-1 第一讲 电荷及电荷的守恒定律.精品文档.高二物理选修3-1第一讲第一节 电荷及其守恒定律一、摩擦起电1、一切静电现象都是由于物体上的 引起的，人在地毯上行走时会带上电，梳头时会带上电，脱外衣时也会带上电等等，这些几乎都是由 引起的. 2用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体，这是因为 （ ）A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体 D.被吸引的轻小物体可能不是带电体3对于摩擦起电现象，下列说法中正确的是A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，可能带有同种电荷二、感应起电1如图114所示，当将带正电的球C移近不带电的枕形绝缘金属导体AB时，枕形导体上的电荷移动情况是+CABA.枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动B.枕形金属导体中的带负电的电子向A端移动，正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动 2如图112所示，在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上.若先将+Q移走，再把A、B分开，则A 电，B 电；若先将A、B分开，再移走+Q，则A 电，B 电.3如图115所示，用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B，B的金属箔片张开，这时金属箔片带 电；若在带电棒离开前，用手摸一下验电器的小球后离开，然后移开A，这时B的金属箔片也能张开，它带 电. +AB+AB图112 图115三、接触起电，电荷的重新分配、电荷的守恒定律完全相同的两只带电金属小球接触时，电荷量分配规律：两球带异种电荷的先中和后平均分配；原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上1有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有3×10-3C的正电荷，小球B带有-2×10-3C的负电荷，小球C不带电先将小球C与小球A接触后分开，再将小球B与小球C接触然后分开，试求这时三球的带电荷量分别为多少？2有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有2.0×10-5C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= ，qB= ，qC= 四、两种电荷、电荷间的相互作用1绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜在a的近旁有一底座绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图116所示，现使b带电，则： A. ab之间不发生相互作用 B. b将吸引a，吸在一起不放开C. b立即把a排斥开 D. b先吸引a，接触后又把a排斥开 图1162同种电荷相互排斥，在斥力作用下，同种电荷有尽量 的趋势，异种电荷相互吸引，而且在引力作用下有尽量 的趋势五、元电荷（基本电荷）：电子和质子所带等量的异种电荷，电荷量e =1.60×10-19C.实验指出，所有带电体的电荷量或者等于电荷量e，或者是电荷量e的整数倍因此，电荷量e称为元电荷1、5个元电荷的电荷量是 C，16C电荷量等于 个元电荷的电荷量2、关于物体的带电荷量，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1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子D物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C3、带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的A. 2.4×10-19C B.-6.4×10-19C C.-1.6×10-18C D.4.0×10-17C第二节 库仑定律知识回顾：1点电荷：无大小、无形状、且有电荷量的一个点叫 它是一个理想化的模型2库仑定律的内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力跟它们电荷量的 成正比，跟它们的距离的 成反比，作用力的方向在它们的 3库仑定律的表达式：F = ；其中q、q表示两个点电荷的电荷量，r表示它们的距离，k为比例系数，也叫静电力常量，k = 9.0×10N m/C.注意：1点电荷是一个理想化的模型实际问题中，只有当带电体间的距离远大于它们自身的线度以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体方可视为点电荷一个带电体能否被视为点电荷，取决于自身的几何形状与带电体之间的距离的比较，与带电体的大小无关2库仑定律的适用范围：真空中（干燥的空气也可）的两个点电荷间的相互作用，也可适用于两个均匀带电的介质球，不能用于不能视为点电荷的两个导体球例1、半径为r的两个相同金属球，两球心相距为L (L3r)，它们所带电荷量的绝对值均为q，则它们之间相互作用的静电力FA带同种电荷时,FB带异种电荷时,F C不论带何种电荷,F D以上各项均不正确 3库仑力是矢量在利用库仑定律进行计算时，常先用电荷量的绝对值代入公式进行计算，求得库仑力的大小；然后根据同种电荷相斥，异种电荷相吸来确定库仑力的方向4系统中有多个点电荷时，任意两个点电荷之间的作用力都遵从库仑定律，计算多个电荷对某一电荷的作用力应先分别计算每个电荷对它的库仑力，然后再用力的平行四边形定则求其矢量和例2 、 如图122所示，三个完全相同的金属球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上a和c带正电，b带负电，a所带电荷量的大小比b的小已知c受到a和b的静电力的合力可用图中有向线段中的一条来表示，它应是AF1 BF2 CF3 DF4 图122一、库仑定律的运用1两个点电荷相距为d，相互作用力大小为F，保持两点电荷的电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小为4F，则两点之间的距离应是A4d B2d Cd/2 Dd/42两个直径为d的带正电的小球，当它们相距100 d时作用力为F，则当它们相距为d时的作用力为( )AF100 B10000F C100F D以上结论都不对3. 有三个完全相同的金属球A、B、C，A带电荷量7Q，B带电荷量Q，C不带电将A、B固定，然后让C反复与A、B接触，最后移走C球问A、B间的相互作用力变为原来的多少倍?4两个形状完全相同的金属球A和B，分别带有电荷量q7×10C和q3×10C，它们之间的吸引力为2×10N在绝缘条件下让它们相接触，然后把它们又放回原处，则此时它们之间的静电力是 (填“排斥力”或“吸引力”)，大小是 (小球的大小可忽略不计)二、静电平衡1真空中两个点电荷，电荷量分别为q8×10C和q18×10C，两者固定于相距20cm的a、b两点上,如图129所示有一个点电荷放在a、b连线(或延长线)上某点，恰好能静止，则这点的位置是图129Aa点左侧40cm处 Ba点右侧8cm处Cb点右侧20cm处 D以上都不对2如图所示，+Q1和-Q2是两个可自由移动的电荷，Q2=4Q1现再取一个可自由移动的点电荷Q3放在Q1与Q2连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么 （ ）A.Q3应为负电荷，放在Q1的左边 B、Q3应为负电荷，放在Q2的右边C.Q3应为正电荷，放在Q1的左边 D、Q3应为正电荷，放在Q2的右边图12133如图1213所示，两个可视为质点的金属小球A、B质量都是m、带正电电荷量都是q，连接小球的绝缘细线长度都是，静电力常量为k，重力加速度为g则连结A、B的细线中的张力为多大? 连结O、A的细线中的张力为多大?图12144如图1214所示，一个挂在丝线下端的 带正电的小球B静止在图示位置固定的带正电荷的A球电荷量为Q，B球质量为m、电荷量为q，30°，A和B在同一水平线上，整个装置处在真空中，求A、B两球间的距离5 两个大小相同的小球带有同种电荷（可看作点电荷），质量分别为m和m，带电荷量分别是q和q，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与铅垂线方向成夹角和,且两球同处一水平线上，如图123所示，若,则下述结论正确的是A.q一定等于q B.一定满足q/ mq/ m C.m一定等于m D.必须同时满足qq, m m 图1236如图126所示，大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥，静止时两球位于同一水平面上，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为和卢，且 < ，图126由此可知AB球带电荷量较多BB球质量较大CA球带电荷量较多D两球接触后，再静止下来，两绝缘线与竖直方向的夹角变为、，则仍有 <