第一章静电场第一节第二节

第一章静电场第一节电荷及其守恒定律【学习目标】1．知道自然界只存在两种电荷。同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。2．了解使物体带电的方法，能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。3．理解电荷守恒定律。4．知道元电荷的概念。知道电荷量不能连续变化。【学习重点】电荷守恒定律【学习难点】静电感应和起电的方法【知识链接】电荷【典型例题】例1．下列说法正确的是（）A．物体所带的电荷量可以为任意实数。B．不带电的物体上，即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。变式训练1关于电现象，下列叙述正确的是（）A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电。B．摩擦可以起电是普遍存在的现象，相互摩擦的任意两个物体总是同时带等量异种电荷。C．带电现象的本质是电子的转移，呈电中性的物体得到电子就一定显负电性，失去电子就一定显正电性。D．摩擦起电是通过摩擦创造等量的异种电荷的过程。例2．如图所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金箔张角减小，则A.金属球可能不带电金属球可能带负电C.金属球可能带正电金属球一定带负电拓展：同学们再考虑当某带电导体靠近不带电的验电器的金属小球时，两金箔张角将如何变化?变式训练2.如图所示，将用绝缘支柱支持的不带电金属导体A和B接触，再将带负电的导体C移近导体A，然后把导体A、B分开，再移去C，则A．导体A带负电，B带正电B．导体A带正电，B带负电C．导体A失去部分负电荷，导体C得到负电荷[来源:学科网]D．导体A带正电是由于导体B的部分电子转移到导体A上，故A、B带等量异种电荷例3.绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜。在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图所示，现使b带正电，则()A．b将吸引a，吸住后不放开B．b先吸引a，接触后又把a排斥开C．a、b之间不发生相互作用baＡBD．b立即把a排斥开变式训练3有一质量较小的小球A，用绝缘细线悬吊着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们先相互吸引，接触后又互相排斥，则以下判断中正确的是（）A．接触前，A、B一定带异种电荷。B．接触前，A、B可能带异种电荷。C．接触前，A球一定不带任何净电荷。D．接触后，A球一定带负电荷。【同步训练】1．关于元电荷的理解，下列说法正确的是()A．元电荷就是电子B．元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量C．元电荷就是质子D．物体所带电量只能是元电荷的整数倍2.把两个完全相同的小球接触后分开，两球相互排斥，则两球原来带电情况不可能是A.原来的其中一个带电B.两个小球原来分别带等量异种电荷C.两个小球原来分别带同种电荷两个小球原来分别带不等量异种电荷3．下列说法正确的是A．摩擦起电和静电感应都是使物体正负电荷分开，而总电荷量并未变化B．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是摩擦过程中硬橡胶棒上正电荷转移到毛皮上C．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是摩擦过程中玻璃棒得到电子D．物体不带电，表明物体中没有电荷4．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，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电荷量为（）A．—QB．QC．2QD．4Q5．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是()A．摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷B．摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C．感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分D．感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体6.关于电现象的叙述,正确的是A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,胶木棒无论与什么物体摩擦都带负电.B.摩擦可以起电,是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量异种电荷.C.带电现象的本质是电子的转移,物体得到多余电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性.D.当一种电荷出现时,必然有等量异号的电荷出现,当一种电荷消失时,必然有等量异号电荷同时消失.[来源:Z7.如图所示,带电小球A靠近不带电的绝缘金属导体,由于静电感应,导体C端出现了负电荷,可知带电小球A带电;用手接触一下导体的B端,导体将带电;用手接触一下导体的中部,导体将带电.8．有A、B、C三个塑料小球，A和B、B和C、C和A之间都是相互吸引的，如果A带正电，则（）CBＡＣＢ图1—1—3A.B和C两球均带负电B.B球带负电，C球带正电C.B和C两球中必有一个带负电，而另一个不带电D.B和C两球都不带电9.如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是（）A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后再移去C,A、B上的金属箔片张开C．把C移近导体A，然后先把C移走,再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开。D．把C移近导体A，然后先把A、B分开，再把C移走，然后再重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合。Com]10.A、B、C、D4个小球都带电,A球能排斥B球,C球能吸引A球,D球又排斥C球,已知D球带正电,则B球应带何种性质的电荷?11.如下图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下边都悬挂着金属验电箔,若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端,可能看到的现象是()A.只有M端的验电箔张开,且M端带正电.B.两端的验电箔都张开,且两端都带正电或负电荷[来源:学科网]C.只有N端的验电箔张开,且N端带负电.D.两端的验电箔都张开,且M端带正电,N端带负电.第二节库仑定律【学习目标】1．明确点电荷是个理想模型。知道带电体简化为点电荷的条件。感悟科学研究中建立理想模型的重要意义。2．知道库仑定律的文字表述及公式表达。会用库仑定律的公式进行有关计算。3．通过静电力和万有引力的对比，体会自然规律的多样性和统一性。4．知道库仑扭秤实验【学习重点】库仑定律【学习难点】库仑定律的简单应用【知识链接】电荷之间的相互作用【典型例题】MNA例1.两个完全相同的金属小球A、B，A球带电量为＋5.0×109C，B球带电量为－7.0×109C，两球相距1ｍ。问：它们之间的库仑力有多大？若把它们接触后放回原处，它们之间的相互作用力为多大？拓展：两带电导体接触时，净电荷的分配与导体的形状、大小等因数有关。对两个完全相同金属球（1）若接触前分别带同种电荷为Q1、Q2，则接触后两球带电均为122QQ（2）若接触前分别带电Q1、－Q2，则接触后两球带电均为122QQ。变式训练1两个相同的金属小球，带电荷量绝对值之比为1:7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的A.4/7B.3/7C.9/7D.16/7例2.如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球B，静止在图示位置；若固定的带正电的小球A电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量q，θ=30°，A和B在同一水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球之间的距离为多少?(A、B可看作点电荷)拓展：如果本题的小球B带负电荷q,丝线与竖直方向的夹角还是30°吗？变式训练2．如图所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷+Q和-Q，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在d、c、e点，它们所受的电场力分别为Fd、Fc、Fe，则下列说法中正确的是（）A．dF、cF、eF的方向都是水平向右B．dF、cF.的方向水平向右，eF的方向竖直向上C．dF、eF的方向水平向右，cF=0D．dF、cF、eF.的大小都相等。库仑定律习题课【学习重点、难点】库仑定律的应用库仑力作用下的平衡问题例1．如图所示，质量分别为m1、m2，电量分别为q1、q2的二球用绝缘细线悬于同一点，静止后它们恰好位于同一水平面上，二细线与竖直方向的夹角分别为α、β，则A．若m1＝m2，q1＜q2，则α＜βB．若m1＝m2，q1＜q2，则α＞βC．若m1＞m2，q1＝q2，则α＞βD．q1、q2是否相等与α、β大小无关，且若m1＞m2，则α＜变式训练1.竖直绝缘墙壁上有一个固定的质点A，在A的正上方的P点用丝线悬挂另一质点B，A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，如图所示．由于漏电，使A、B两质点的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小A．逐渐减小B．逐渐增大C．保持不变D．先变大后变小例2.相距L的点电荷A、B的带电量分别为+4Q和-Q，要引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，求：电荷C的电荷量和放置的位置。拓展：若A、B为同号点电荷，引入第三个电荷C，使三个点电荷均平衡，则C应放在何处？C的电性和电荷量如何？变式训练2。如图所示，q1，q2，q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1和q2之间的距离为1l,q2和q3之间的距离为2l，且每个电荷都处于平衡状态．(1)如q2为正电荷，q1为________电荷，q3为_______电荷，(2)1q、2q、3q三者电荷量绝对值之比是_____。库仑力作用下的动力学问题例3．如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C，放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为L(L比球半径r大许多)，B球带电荷量为QB=-3q，A球带电荷量为QA=6q，若在C上加一个水平向右的恒力F，要使A、B、C三球始终保持L的间距运动，求：(1)F的大小为多少?(2)C球所带电荷量为多少?带何种电荷?变式训练3.如图所示，光滑绝缘水平面上固定着A、B、C4QQABLxCCQ三个带电小球，它们的质量均为m，间距r，A、B带正电，电量均为q．现对C施一水平力F的同时放开三个小球，欲使三小球在运动过程中保持间距r不变，求：(1)C球的电性和电荷量；(2)水平力F的大小。库仑力作用下的动能定理的应用例4．如图所示，有两个完全相同的带电金属球A、B，B固定在绝缘地板上，A在离B高H的正上方，由静止释放，与B碰撞后回跳高度为h，设整个过程只有重力、弹力和库仑力作用，且两球相碰时无能量损失，则A．若A、B带等量同种电荷，h＞HB．若A、B带等量同种电荷，h＝HC．若A、B带等量异种电荷，h＞HD．若A、B带等量异种电荷，h＝H变式训练4．如图所示，一长为L的绝缘细线下端系质量为m的金属小球，并带－q的电荷量，在细线的悬点O处放一带电荷量为＋q的点电荷．要使金属球能在竖直平面内做完整的圆周运动，则它在最低点的最小速度值是______；若金属球在最低点刚好达到这个速度值，在整个圆周运动中，细线的最大拉力是_____.【同步训练】1．两个大小相同、可看成是点电荷的金属小球a和b，分别带有等量异种电荷，被固定在绝缘水平面上，这时两球间静电引力的大小为F.现用一个不带电、同样大小的绝缘金属小球c先与a球接触，再与b球接触后移去，则a、b两球间静电力大小变为（）A．F/2B．3F/8C．F/4D．F/82.如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是A．速度变大，加速度变大B．速度变小，加速度变小C．速度变大，加速度变小D．速度变小，加速度变大3．如图所示，两个带电小球A、B用长度为L=10cm的细丝线相连放在光滑绝缘水平面上保持静止。已知这时细丝线对B球的拉力大小F0=1.8×102N，A球的电荷量为qA=+1.0×107C，求：⑴小球A所受的电场力F的大小。⑵小球B的电性和电荷量qB。（静电力常量k=9.0×109Nm2/C2）4.如图所示，一光滑绝缘导轨，与水平方向成45°角，两个质量均为m、电荷量均为Q的带同种电荷的小球从等高处由静止沿导轨下滑(导轨足够长)．求：(1)两个小球间距离为何值时，两球速度达到最大值？(2)以后小球做何种形式的运动？【高考链接】1.（09年浙江卷）16．如图所示，在光滑绝缘水平面上放