2017-2018學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 第1講 電荷 電荷守恒定律學(xué)案 教科版選修3-1.doc

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第1講 電荷 電荷守恒定律 [目標(biāo)定位]　1.知道自然界中的兩種電荷及其相互作用的性質(zhì).2.知道使物體帶電的三種方式.3.掌握電荷守恒定律及元電荷的概念． 一、兩種電荷摩擦起電及解釋 1．自然界只存在兩種電荷，正電荷和負(fù)電荷．絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷叫做正電荷，毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒所帶的電荷叫做負(fù)電荷．同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引． 2．電荷量：電荷的多少．在國(guó)際單位制中，電荷量的單位是庫(kù)侖，用字母C表示，1 μC＝10－6 C，1 nC＝10－9 C. 3．元電荷：一個(gè)電子所帶電荷量的絕對(duì)值為1.610－19 C，它是電荷的最小單位．記作e＝1.610－19 C. (1)任何帶電體所帶電荷量都是元電荷的整數(shù)倍． (2)質(zhì)子和電子所帶電荷量與元電荷相等，但不能說(shuō)電子和質(zhì)子是元電荷． 4．摩擦起電及解釋 (1)摩擦起電：通過(guò)摩擦使物體帶電的方法． (2)電中性：原子核是由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成；核外有帶負(fù)電的電子，正常狀態(tài)下，原子內(nèi)的電子總數(shù)等于原子核內(nèi)的質(zhì)子總數(shù)，因而通常物體或者物體的任何一部分都不顯電性，稱之為電中性． (3)摩擦起電的解釋 當(dāng)兩個(gè)物體相互摩擦?xí)r，一些束縛不緊的電子會(huì)從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，于是得到電子的物體帶負(fù)電，失去電子的物體則帶正電． 深度思考 有人說(shuō)：一個(gè)帶電體所帶的電荷量為410－19 C，你認(rèn)為他這種說(shuō)法正確嗎？為什么？ 答案　不正確．任何帶電體所帶電荷量都是元電荷的整數(shù)倍，而410－19 C不是元電荷的整數(shù)倍，所以這種說(shuō)法不正確． 例1　關(guān)于摩擦起電現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．摩擦起電現(xiàn)象使本來(lái)沒(méi)有電子和質(zhì)子的物體中產(chǎn)生了電子和質(zhì)子 B．兩種不同材料的絕緣體相互摩擦后，同時(shí)帶上等量異種電荷 C．摩擦起電，可能是因?yàn)槟Σ翆?dǎo)致質(zhì)子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到了另一個(gè)物體而形成的 D．絲綢摩擦玻璃棒時(shí)，電子從玻璃棒上轉(zhuǎn)移到絲綢上，玻璃棒因質(zhì)子數(shù)多于電子數(shù)而顯正電 解析　摩擦起電實(shí)質(zhì)是由于兩個(gè)物體的原子核對(duì)核外電子的約束能力不同，因而電子可以在物體間轉(zhuǎn)移，若一個(gè)物體失去電子，其質(zhì)子數(shù)就會(huì)比電子數(shù)多，我們說(shuō)它帶正電．若一個(gè)物體得到電子，其質(zhì)子數(shù)就會(huì)比電子數(shù)少，我們說(shuō)它帶負(fù)電．使物體帶電并不是創(chuàng)造出電荷． 答案　BD 二、電荷守恒定律 內(nèi)容：電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，也就是說(shuō)，在任何自然過(guò)程中，電荷的代數(shù)和是守恒的． 深度思考 帶等量異種電荷的兩小球接觸后都不帶電了，是電荷消失了嗎？此過(guò)程中電荷還守恒嗎？ 答案　沒(méi)有消失，這是電荷的中和，是指兩個(gè)帶等量異種電荷的物體相互接觸時(shí)，由于正、負(fù)電荷間的相互吸引作用，電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，最后都達(dá)到電中性狀態(tài)的一個(gè)過(guò)程．電荷仍然守恒． 例2　完全相同的兩金屬小球A、B帶有相同的電荷量，相隔一定的距離，今讓第三個(gè)完全相同的不帶電金屬小球C，先后與A、B接觸后移開． (1)若A、B兩球帶同種電荷，接觸后兩球的電荷量大小之比為多大？ (2)若A、B兩球帶異種電荷，接觸后兩球的電荷量大小之比為多大？ 解析　(1)設(shè)A、B帶同種電荷，且?guī)щ姾闪烤鶠閝，則A、C接觸后，A、C帶電荷量為qA＝qC＝q. C球與B球接觸后，B、C所帶電荷量為qB＝qC′＝＝q. 故A、B帶電荷量大小之比為＝＝2∶3. (2)設(shè)qA′＝＋q，qB′＝－q. 則C與A接觸后，A、C帶電荷量為qA″＝qC″＝＋q. C與B接觸后，B、C帶電荷量為qB″＝qC＝＝－q， 故A、B帶電荷量大小之比為＝＝2∶1. 答案　(1)2∶3　(2)2∶1 (1)接觸起電：帶電體接觸導(dǎo)體時(shí)，電荷轉(zhuǎn)移到導(dǎo)體上，使導(dǎo)體帶上與帶電體相同性質(zhì)的電荷． (2)導(dǎo)體接觸帶電時(shí)電荷量的分配與導(dǎo)體的形狀、大小有關(guān)，當(dāng)兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體接觸后，電荷將平均分配，即最后兩個(gè)導(dǎo)體一定帶等量的同種電荷． (3)若兩個(gè)相同的金屬球帶同種電荷，接觸后電荷量先相加后均分；若帶異種電荷，接觸后電荷先中和再均分． 三、靜電感應(yīng)、感應(yīng)起電和驗(yàn)電器(或靜電計(jì)) 1．靜電感應(yīng)：當(dāng)一個(gè)帶電體靠近不帶電的導(dǎo)體時(shí)，由于電荷間相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同種電荷，這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)． 2．感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使導(dǎo)體帶電的方法． 3．驗(yàn)電器(或靜電計(jì)) (1)驗(yàn)電器(或靜電計(jì))(如圖1)的金屬球、金屬桿和下面的兩個(gè)金屬箔片連成同一導(dǎo)體． 圖1 (2)當(dāng)帶電的物體與驗(yàn)電器上面的金屬球接觸時(shí)，有一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗(yàn)電器上，與金屬球相連的兩個(gè)金屬箔片帶上同種電荷，因相互排斥而張開，物體所帶電荷量越多，電荷轉(zhuǎn)移的越多，斥力越大，張開的角度也越大． (3)當(dāng)帶電體靠近驗(yàn)電器的金屬球時(shí)，金屬箔片也會(huì)張開．因?yàn)閹щ婓w會(huì)使驗(yàn)電器的上端感應(yīng)出異種電荷，而金屬箔片上會(huì)感應(yīng)出同種電荷(感應(yīng)起電)，兩箔片在斥力作用下張開． 深度思考 (1)帶正電的物體A與不帶電的物體B接觸，使物體B帶上了什么電荷？在這個(gè)過(guò)程中電荷是如何轉(zhuǎn)移的？ (2)如圖2所示，當(dāng)將帶正電荷的球C移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時(shí)，由于電荷間的吸引，枕形金屬導(dǎo)體中的自由電子向A端移動(dòng)，而正電荷不移動(dòng)，所以A端(近端)帶______電，B端帶______電．(填“正”或“負(fù)”) 圖2 答案　(1)正電荷　在這個(gè)過(guò)程中，有電子從物體B轉(zhuǎn)移到物體A，物體B的電子減少，使物體B帶正電． (2)負(fù)　正 例3　如圖3所示，A、B為相互接觸的用絕緣支柱支撐的金屬導(dǎo)體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬箔片，C是帶正電的小球，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖3 A．把C移近導(dǎo)體A時(shí)，A、B上的金屬箔片都張開 B．把C移近導(dǎo)體A，先把A、B分開，然后移去C，A、B上的金屬箔片仍張開 C．先把C移走，再把A、B分開，A、B上的金屬箔片仍張開 D．先把A、B分開，再把C移走，然后重新讓A、B接觸，A上的金屬箔片張開，而B上的金屬箔片閉合 解析　雖然A、B起初都不帶電，但帶正電的導(dǎo)體C對(duì)A、B內(nèi)的電荷有力的作用，使A、B中的自由電子向左移動(dòng)，使得A端積累了負(fù)電荷，B端帶正電荷，其下部貼有的金屬箔片分別帶上了與A、B同種的電荷，所以金屬箔片都張開，A正確．C只要一直在A、B附近，先把A、B分開，A、B上的電荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍帶等量異種的感應(yīng)電荷，此時(shí)即使再移走C，A、B所帶電荷量也不變，金屬箔片仍張開，B正確．但如果先移走C，A、B上的感應(yīng)電荷會(huì)馬上中和，不再帶電，所以箔片都不會(huì)張開，C錯(cuò)．先把A、B分開，再移走C，A、B仍然帶電，但重新讓A、B接觸后，A、B上的感應(yīng)電荷會(huì)完全中和，金屬箔片都不會(huì)張開，D錯(cuò)．故選A、B. 答案　AB (1)靜電感應(yīng)中，電中性導(dǎo)體在兩側(cè)同時(shí)感應(yīng)等量異種電荷，感應(yīng)的過(guò)程，就是導(dǎo)體內(nèi)電荷重新分布的過(guò)程． (2)接觸起電是由于電荷間作用使導(dǎo)體間的電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移． 例4　使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的箔片張開．下列各圖表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確的是(　　) 解析　把帶電金屬球移近不帶電的驗(yàn)電器，若金屬球帶正電荷，則將導(dǎo)體上的自由電子吸引上來(lái)，這樣驗(yàn)電器的上部將帶負(fù)電荷，箔片帶正電荷；若金屬球帶負(fù)電荷，則將導(dǎo)體上的自由電子排斥到最遠(yuǎn)端，這樣驗(yàn)電器的上部將帶正電荷，箔片帶負(fù)電荷．選項(xiàng)B正確． 答案　B 1．(摩擦起電及解釋)(多選)如圖4所示，如果天氣干燥，晚上脫毛衣時(shí)，會(huì)聽到“噼啪”的響聲，還會(huì)看到電火花，關(guān)于這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) 圖4 A．人身體上產(chǎn)生電流 B．接觸帶電造成的 C．摩擦起電造成的 D．感應(yīng)起電造成的 答案　ABD 解析　脫毛衣時(shí)由于摩擦起電，衣服間產(chǎn)生異種電荷，當(dāng)電荷積累到一定程度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電火花，并伴有“噼啪”聲，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤． 2．(電荷守恒定律的理解和應(yīng)用)有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B，分別帶有電荷量QA＝6.410－9 C，QB＝－3.210－9 C，讓兩絕緣金屬小球接觸，在接觸過(guò)程中，電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少？ 答案　電子由B球轉(zhuǎn)移到了A球，轉(zhuǎn)移了3.01010個(gè)電子 解析　當(dāng)兩小球接觸時(shí)，帶電荷量少的負(fù)電荷先被中和，剩余的正電荷再重新分配．由于兩小球完全相同，剩余正電荷必均分，即接觸后兩小球帶電荷量QA′＝QB′＝＝ C＝1.610－9 C. 在接觸過(guò)程中，電子由B球轉(zhuǎn)移到A球，不僅將自身電荷中和，且繼續(xù)轉(zhuǎn)移，使B球帶QB′的正電，這樣，共轉(zhuǎn)移的電子電荷量為ΔQB＝QB′－QB＝[1.610－9－(－3.210－9)] C＝4.810－9 C. 轉(zhuǎn)移的電子數(shù)n＝＝ ＝3.01010(個(gè))． 3．(對(duì)三種起電的理解)如圖5是伏打起電盤示意圖，其起電原理是(　　) 圖5 A．摩擦起電 B．感應(yīng)起電 C．接觸起電 D．以上三種方式都不是 答案　B 解析　導(dǎo)電夾板靠近帶電絕緣板并接地時(shí)，發(fā)生靜電感應(yīng)，使導(dǎo)電平板帶上負(fù)電荷，故選項(xiàng)B正確． 4. (驗(yàn)電器及其原理)如圖6所示，用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒和驗(yàn)電器的金屬球接觸，使驗(yàn)電器的金屬箔片張開，關(guān)于這一現(xiàn)象下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖6 A．兩片金屬箔片上帶異種電荷 B．兩片金屬箔片上均帶負(fù)電荷 C．箔片上有電子轉(zhuǎn)移到玻璃棒上 D．將玻璃棒移走，則金屬箔片立即合在一起 答案　C 解析　自然界只存在兩種電荷，正電荷和負(fù)電荷．絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電，即缺少電子，若將其接觸驗(yàn)電器的金屬球，此時(shí)兩個(gè)箔片都帶正電荷；在此過(guò)程中，一部分電子會(huì)從驗(yàn)電器轉(zhuǎn)移到玻璃棒；移走玻璃棒時(shí)，箔片仍帶電，不會(huì)立即合在一起．選項(xiàng)C正確. 題組一　對(duì)元電荷的理解 1．關(guān)于對(duì)元電荷的理解，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．元電荷就是電子 B．元電荷就是質(zhì)子 C．元電荷是表示跟電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量 D．元電荷是帶電荷量最小的帶電粒子 答案　C 解析　元電荷是自然界最小的電荷量，是與跟電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量，不是電子，不是質(zhì)子，也不是帶電荷量最小的帶電粒子，選項(xiàng)C正確． 2．(多選)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．物體所帶的電荷量可以為任意實(shí)數(shù) B．電子帶有最小的負(fù)電荷，其電荷量的絕對(duì)值叫元電荷 C．物體所帶的電荷量只能是一些不連續(xù)的特定值 D．物體電荷量的最小值為1.610－19 C 答案　BCD 解析　元電荷是自然界最小的電荷量，其數(shù)值e＝1.610－19 C，所有帶電體的電荷量均為e的整數(shù)倍，只能是一些特定值，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B、C、D正確． 3．保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，抵制盜版是我們每個(gè)公民的責(zé)任與義務(wù)．盜版書籍影響我們的學(xué)習(xí)效率，甚至?xí)o我們的學(xué)習(xí)帶來(lái)隱患．小華同學(xué)有一次不小心購(gòu)買了盜版的物理參考書，做練習(xí)時(shí)，他發(fā)現(xiàn)有一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量數(shù)字看不清，他只能看清是6._10－18 C，拿去問(wèn)老師，如果你是老師，你認(rèn)為該帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量可能是下列哪一個(gè)(　　) A．6.210－18 C B．6.410－18 C C．6.610－18 C D．6.810－18 C 答案　B 解析　任何帶電體的電荷量是元電荷的整數(shù)倍，即是1.610－19 C的整數(shù)倍，由計(jì)算可知，只有B選項(xiàng)是1.610－19 C的整數(shù)倍，故B正確． 題組二　對(duì)三種起電方式的理解及應(yīng)用 4．關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．摩擦起電是電荷的轉(zhuǎn)移，感應(yīng)起電是創(chuàng)造了電荷 B．摩擦起電是創(chuàng)造了電荷，感應(yīng)起電是電荷的轉(zhuǎn)移 C．不論摩擦起電還是感應(yīng)起電，都是電荷的轉(zhuǎn)移 D．以上說(shuō)法均不正確 答案　C 解析　無(wú)論哪種方式起電，都不是創(chuàng)造了電荷，而是電荷的轉(zhuǎn)移，所以選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確． 5．(多選)關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．摩擦起電現(xiàn)象說(shuō)明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能，也說(shuō)明通過(guò)做功創(chuàng)造出電荷 B．摩擦起電說(shuō)明電荷可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 C．感應(yīng)起電說(shuō)明電荷可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 D．感應(yīng)起電說(shuō)明電荷可以從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來(lái)不帶電的物體 答案　BC 解析　摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子在相互摩擦的物體間發(fā)生轉(zhuǎn)移，失電子的顯示正電，得電子的顯示負(fù)電，此過(guò)程并非創(chuàng)造了電荷，總電荷量守恒，A錯(cuò)，B對(duì)；感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)是電荷從導(dǎo)體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，是電荷在同一導(dǎo)體內(nèi)部發(fā)生了轉(zhuǎn)移，C對(duì)，D錯(cuò)． 6．把兩個(gè)完全相同的小球接觸后分開，兩球相互排斥，則兩球原來(lái)的帶電情況不可能是(　　) A．一個(gè)小球原來(lái)帶電，另一個(gè)小球原來(lái)不帶電 B．兩個(gè)小球原來(lái)分別帶等量異種電荷 C．兩個(gè)小球原來(lái)分別帶同種電荷 D．兩個(gè)小球原來(lái)分別帶不等量異種電荷 答案　B 解析　兩個(gè)完全相同的小球接觸后分開，兩球互相排斥，說(shuō)明原來(lái)兩球所帶電荷量的代數(shù)和不等于零．若原來(lái)兩小球分別帶有等量的異種電荷，則接觸后將發(fā)生中和，兩球均不帶電，不會(huì)發(fā)生排斥現(xiàn)象，故選項(xiàng)B正確． 7．(多選)用金屬箔做成一個(gè)不帶電的圓環(huán)，放在干燥的絕緣桌面上．小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán)，當(dāng)距離約為0.5 cm時(shí)圓環(huán)被吸引到筆套上，如圖1所示．對(duì)上述現(xiàn)象的判斷與分析，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖1 A．摩擦使筆套帶電 B．筆套靠近圓環(huán)時(shí)，圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異號(hào)電荷 C．圓環(huán)被吸引到筆套的過(guò)程中，圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力 D．筆套碰到圓環(huán)后，筆套所帶的電荷立刻被全部中和 答案　ABC 解析　筆套與頭發(fā)摩擦后，能夠吸引圓環(huán)，說(shuō)明筆套上帶了電荷，即摩擦使筆套帶電，選項(xiàng)A正確；筆套靠近圓環(huán)時(shí)，由于靜電感應(yīng)，會(huì)使圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異號(hào)電荷，選項(xiàng)B正確；圓環(huán)被吸引到筆套的過(guò)程中，有向上的加速度，故圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)所受的重力，故選項(xiàng)C正確；筆套碰到圓環(huán)后，筆套上的部分電荷轉(zhuǎn)移到圓環(huán)上，使圓環(huán)帶上性質(zhì)相同的電荷，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 題組三　驗(yàn)電器及其原理 8．(多選)如圖2所示，是一個(gè)帶正電的驗(yàn)電器，當(dāng)一個(gè)金屬球A靠近驗(yàn)電器上的金屬小球B時(shí)，驗(yàn)電器中金屬箔片的張角減小，則(　　) 圖2 A．金屬球A可能不帶電 B．金屬球A一定帶正電 C．金屬球A可能帶負(fù)電 D．金屬球A一定帶負(fù)電 答案　AC 解析　驗(yàn)電器上的金屬箔片和金屬球都帶有正電荷，金屬箔片之所以張開，是由于箔片上的正電荷互相排斥造成的．當(dāng)驗(yàn)電器金屬箔片的張角減小時(shí)，說(shuō)明箔片上的正電荷一定比原來(lái)減少了，由于金屬球A只是靠近驗(yàn)電器而沒(méi)有與驗(yàn)電器上的金屬球B發(fā)生接觸，要考慮感應(yīng)起電的影響．當(dāng)金屬球A靠近時(shí)，驗(yàn)電器的金屬球B、金屬桿包括金屬箔片整體相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)體，金屬球A離金屬球B較近，而離金屬箔片較遠(yuǎn)．如果金屬球A帶正電，驗(yàn)電器上的正電荷一定向遠(yuǎn)處移動(dòng)，則金屬箔片上的電荷量不會(huì)減少，所以選項(xiàng)B是錯(cuò)誤的．如果金屬球A帶負(fù)電，驗(yàn)電器上的正電荷會(huì)由于引力作用向近端移動(dòng)，造成金屬箔片上的電荷量減少，所以選項(xiàng)C是正確的．如果金屬球A不帶電，由于受到金屬球B上正電荷的影響，金屬球A上靠近B的部分也會(huì)由于靜電力的作用出現(xiàn)負(fù)電荷，而這些負(fù)電荷反過(guò)來(lái)會(huì)使得驗(yàn)電器上的正電荷向金屬球B移動(dòng)，效果與金屬球A帶負(fù)電荷一樣．所以選項(xiàng)A也是正確的，選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的． 9．如圖3所示，有一金屬箔驗(yàn)電器，起初金屬箔閉合，當(dāng)帶正電的棒靠近驗(yàn)電器上部的金屬板時(shí)，金屬箔張開．在這個(gè)狀態(tài)下，用手指接觸驗(yàn)電器的金屬板，金屬箔閉合，當(dāng)手指從金屬板上離開，然后使棒也遠(yuǎn)離驗(yàn)電器，金屬箔的狀態(tài)將發(fā)生變化，從圖中的①～④4個(gè)選項(xiàng)中選取一個(gè)正確的答案(　　) 圖3 A．圖① B．圖② C．圖③ D．圖④ 答案　B 解析　手指接觸一下金屬板，金屬板上帶負(fù)電，人體所連的大地是遠(yuǎn)端，遠(yuǎn)端帶正電，故金屬箔閉合；手指離開，金屬板仍帶負(fù)電，且在金屬板的靜電屏蔽下，金屬箔不帶電；當(dāng)棒遠(yuǎn)離時(shí)，金屬板上的負(fù)電荷有一部分轉(zhuǎn)移到金屬箔上，由于金屬箔帶同種電荷，所以金屬箔張開，B正確． 題組四　對(duì)電荷守恒定律及電荷量的理解 10．如圖4所示，導(dǎo)體A帶電荷量為5q的正電荷，另一完全相同的導(dǎo)體B帶電荷量為q的負(fù)電荷，將兩導(dǎo)體接觸一會(huì)兒后再分開，則B導(dǎo)體帶的電荷量為(　　) 圖4 A．－q B．q C．2q D．4q 答案　C 解析　相同帶電體接觸后，電荷量先中和，后平分．故選項(xiàng)C正確． 11．(多選)A和B都是不帶電的物體，它們互相摩擦后A帶負(fù)電荷1.610－10 C，下列判斷中正確的是(　　) A．在摩擦前A和B的內(nèi)部電荷量為零 B．摩擦的過(guò)程中電子從A轉(zhuǎn)移到了B C．A在摩擦過(guò)程中一定得到了1109個(gè)電子 D．A在摩擦過(guò)程中一定失去了1.610－19 C電子 答案　AC 12．如圖5所示，大球A原來(lái)的電荷量為Q，小球B原來(lái)不帶電，現(xiàn)在讓小球與大球接觸，達(dá)到靜電平衡時(shí)，小球獲得的電荷量為q；現(xiàn)給A球補(bǔ)充電荷，使其電荷量為Q，再次讓小球接觸大球，每次都給大球補(bǔ)充到電荷量為Q，問(wèn)：經(jīng)過(guò)多次接觸后，小球的帶電荷量為多少？ 圖5 答案　 解析　由于兩個(gè)球的大小不等，所以在接觸過(guò)程中，兩球的電荷量分配比例不是1∶1，但應(yīng)該是一個(gè)確定的值．根據(jù)第一次接觸達(dá)到靜電平衡時(shí)兩者的電荷關(guān)系可知，此比例為(Q－q)∶q.經(jīng)過(guò)多次接觸后，從大球上遷移到小球上的電荷量越來(lái)越少，最終將為零，設(shè)B球最終帶電荷量為q′，則有＝，解得q′＝. 13．如圖6所示，通過(guò)調(diào)節(jié)控制電子槍產(chǎn)生的電子束，使其每秒有104個(gè)電子到達(dá)收集電子的金屬瓶，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，金屬瓶上帶有－810－12 C的電荷量，求： 圖6 (1)金屬瓶上收集到多少個(gè)電子？ (2)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間為多長(zhǎng)？ 答案　(1)5107個(gè)　(2)5 000 s 解析　(1)金屬瓶上收集的電子數(shù)目為：N＝＝＝5107個(gè)． (2)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間：t＝ s＝5 000 s.