高考物理一輪復習 電荷（解析版）

第九章靜電場及其應用

第1節電荷

重點+難點核心素養思維導圖

1.知道自然界中的兩種電荷及其相互作用。

2.知道使物體帶電的三種方式。

金溫吟泄氏FH器臚

3.掌握電荷守恒定律及元電荷的概念。

知識點一電荷

1.自然界中有兩種電荷：正電荷和魚電荷.

2.電荷間的相互作用：同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.

3.電荷量：電荷的多少，用。或q表示，國際單位制中的單位是庫侖,符號是C.正電荷的電荷量為

正值，負電荷的電荷量為優值.

4.摩擦起電及其原因

(1)摩擦起電：由于屋捶而使物體帶電的方式.用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電，用絲綢摩擦過的玻璃棒

帶正電.

(2)原因：當兩種物質組成的物體互相摩擦時，一些受束縛較弱的電子會轉移到另一個物體上.于是,

原來電中性的物體由于得到電子而帶負電，失去電子的物體則帶正電.

知識點二靜電感應

1.靜電感應現象：當一個帶電體靠近導體時，由于電荷間相互吸引或排斥，導體中的自由電荷便會趨

向或遠離帶電體,使導體靠近帶電體的一端帶星把電荷，遠離帶電體的一端帶回獨電荷，這種現象

叫作靜電感應.

2.感應起電：利用幽1感應使金屬導體帶電的過程.

知識點三電荷守恒定律

I.電荷守恒定律：電荷既不會創律,也不會消滅,它只能從一個物體轉移到另一個物體,或者從物體

的?部分轉移到另?部分;在轉移過程中，電荷的總量保持不變.

2.電荷守恒定律的另一表述是：一個與外界沒有電荷交換的系統，電荷的代數和保持不變.

知識點四元電荷

1?元電荷：最小的電荷量，e=1.60X10f)C,由密立根測得.所有帶電體的電荷量都是e的整數倍.

2上匕荷：帶電粒子的她量與其質量的比值.

易錯易混點一三種起電方式

易錯易混點1.1對摩擦起電的本質認識不清。

例1.(多選)關于摩擦起電現象，下列說法正確的是()

A.摩擦起電現象使本來沒有電子和質子的物體中產生電子和質子

B.兩種不同材料的不帶電的絕緣體互相摩擦后，同時帶上等量異種電荷

C.摩擦起電，可能是因為摩擦導致質子從一個物體轉移到了另一個物體而形成的

D.絲綢摩擦玻璃棒時，電子從玻璃棒上轉移到絲綢上，玻璃棒因質子數多于電子數而顯正電

【答案】BD

【解析】

摩擦起電的實質是由于兩個物體的原子核對核外電子的束縛能力不相同，因而電子可以在物體

間轉移.若一個物體失去電子，其質子數就會比電子數多，我們說它帶正電；若一個物體得到電子，

其質子數就會比電子數少，我們說它帶負電.使物體帶電并不是創造出也荷.故B、D正確.

易錯易混點1.1剖析

1.摩擦起電過程中，不同原子對核外電子的束縛能力不同，束縛能力弱的失去電子帶正電，束縛能

力強的得到電子帶負電。

2.轉移的是電子，不是質子。

3.電荷不是憑空產生的，相互摩擦的物體得失去電子帶電，

易錯易混點1.2對感應起電的本質認識不清。

例2.如圖所示，不帶電導體B在靠近帶正電荷的導體A后，P端及。端分別感應出負電荷和正電

荷，則以下說法正確的是（）

A.若用導線將。接地，然后斷開,再取走導體A,則導體8將帶負電

B.若用導線將Q接地，然后斷開,再取走導體4,則導體4將帶正電

C.若用導線將Q接地，然后斷開,再取走導體A，則導體4將不帶電

D.若用導線將尸接地，然后斷開，再取走導體4則導體8將帶正電

【答案】A

【解析】

導體B在靠近帶正電荷的導體A時，導體3上的自由電子會向P端運動，導體B的P端因有

了多余的電子而帶負電，Q端因失去電子而帶正電，用接地導線接導體8的任何部位，大地的負電

荷都會中和4導體Q端的正電荷，因此斷開導線，再取走導體人導體B將帶負電，故AJ1確，B、

C、D錯誤.

易錯易混點1.2剖析

1.只有導體中的電子才能自由移動.絕緣體中的電子不能自由移動，所以導體能夠發生感應起電，而

絕緣體不能.

2.凡是遇到接地問題時，該導體與地球可視為一個更大導體，而且該導體可視為近端，帶異種電荷，

地球可視為遠端，帶同種電荷，如圖.

3.帶電體不移走，將AB分開，AB帶等量異種電荷；先將帶電體移走，再將AB分開，AB均不帶電

荷；

易錯易混點二電荷守恒定律、電荷量和元電荷

易錯易混點2.1兩個完全相同的絕緣金屬球的電荷分配規律

例3.完全相同的兩金屬小球A、3帶有相同大小的電荷量，相隔一定的距離，讓第三個完全相同的

不帶電金屬小球C，先后與人B接觸后移開.

(1)若4、B兩球帶同種電荷，求接觸后兩球帶電荷量大小之比；

(2)若A、3兩球帶異種電荷，求接觸后兩球帶電荷量大小之比.

【答案】(1)2：3(2)2：1

【解析】

(1)設八、8帶電荷量均為夕，則人、。接觸后，八、。帶電荷量為％gen-*

C與B接觸后，B、C帶電?荷量為價=qc=-2-=我

1

于1,

故A、B帶電荷量大小之比為"=丁=*

伸33

不/

(2)設A帶正電荷，8帶負電荷，且所帶電荷量大小均為Q.

則C與A接觸后，A、。帶包荷量為Q.J=Qc'=+^Q.

iQ-Qi

C與8接觸后，B、C帶電荷量為Q/=Qc，=~~r~=-^Q^

故A、8帶電荷量大小之比為1=7-=1.

役

易錯易混點2.1剖析

電荷量大小1

若帶異金屬球

2.=

種電荷相接觸

3.一定要先判斷，兩金屬球帶同種電荷或異種電荷，帶同種電荷或其中一個不帶電，兩者電荷平分；

帶異種電荷先中和再平分，再判斷最后帶的電荷是正電荷還是負電荷。

易錯易混點2.2元電荷是最小電荷量

例4.關于元電荷，下列說法錯誤的是（）

A.所有帶電體的電荷量大小一定等于無電荷的整數倍

B.元電荷的值通常取作e=1.60XI0「9c

C.元電荷實際上是指電子和質子本身

D.電荷量e的數值最早是由美國科學家密立根川實驗測得的

【答案】C

【解析】

所有帶電體的電荷量大小一定等于元電荷的整數倍，A正確；元電荷的值通常取作e=L60X10

-,9C,B正確：元電荷是基本的電荷量單位，不是指電子和質子本身，C錯誤；電荷量e的數值最

早是由美國科學家密立根用實驗測得的，D正確。

易錯易混點2.2剖析

1.最小的電荷量叫作元電荷，元電荷不是實物粒子，無正、負之分.

2.雖然質子、電子所帶的電荷量等于元電荷，但不能說質子、電子是元電荷.

針對訓練

1.M和N是原來不帶電的物體，它們相互摩擦后M帶1.6x10一】。（：的正電荷，下列判斷正確的是

（）

A.在摩擦前M和N的內部沒有任何電荷

B.摩擦過程中電子從M轉移到N

C.摩擦過程中質子從N轉移到M

D.在摩擦過程中創造了電荷

【答案】B

【解析】A.不帶電的物體本質是內部擁有等量異種電荷的，A錯誤；

BC.摩擦起電本質是電子的轉移，質子不會轉移，B正確，C錯誤；

D.電荷不可能被創造也不可能消失，D錯誤。

故選Bo

2.古人發現摩擦過的琥珀能吸引小物體，這種現象稱之為摩擦起電。美國科學家富蘭克林將絲綢

摩擦過的玻璃棒帶電命名為正電荷，將毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電命名為負電荷，卜.面說法正

確的是（）

A.玻璃棒經過與絲綢摩擦帶正電，說明正電荷是在摩擦過程新生成的

B.摩擦過的琥珀能吸引小物體，說明小物體一定帶異種電荷

C.毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負電，因此跟它接觸的毛皮也是帶負電的

D.不管是摩擦的玻璃棒還是橡膠棒，帶電原因都是電子在大同物體上轉移

【答案】D

【解析】A.玻璃棒經過與絲綢摩擦帶正電，說明玻璃棒上的部分電子轉移到了絲綢上，正電荷不

是在摩擦過程新生成的，A錯誤；

B.摩擦過的琥珀能吸引小物體，小物體可能不帶電或帶異種電荷，B錯誤；

C.毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負電.根據電荷守恒定律，因此跟它接觸的毛皮帶正電，C錯誤：

D.不管是摩擦的玻璃棒還是橡膠棒，帶電原因都是電子在不同物體上轉移，D正確。

故選D。

3.下列幾種帶電體所帶的電荷量在數值上不可能的是（）

A.3.2x1019CB.8.8x1019CC.6.4xlO49CD.1.92x1041C

【答案】B

【解析】帶電體的電荷吊:是無電荷e=1.6x]0T9c的整數倍,經分析B項的數值不可能；

故選Bo

4.如圖所示，小明把A、B兩個帶有絕緣支架的鐵球放在水平桌面上，它們原來均不帶電，并彼此

接觸。現小明把絲綢摩擦過的玻璃棒C靠近A（C與A不接觸），然后先將A、B分開，再將C移

走，關于A、B最后的帶電情況，下列判斷正確的是（）

A.A、B均不帶電B.A、B均帶正電

C.A帶負電，B帶正電D.A帶正電，B帶負電

【答案】C

【解析】絲綢摩擦過的玻璃棒C帶正電荷，當C靠近A球時，由于靜電感應，A球聚集負電荷，B

球聚集正電荷；將A、B分開后再將C移走，A帶上負電荷，B帶上正電荷。

故選Co

5.如圖所示，兩個不帶電的導體A和8，用一對絕緣柱支持使它們彼此接觸。把一帶正電荷的物

體C置于A附近，貼在A、4下部的金屬箱都張開()

(S)。

A.此時A帶正電，8帶負電

B.此時A帶的電荷量大于8昔的電荷量

C.移去C,貼在A、4下部的金屬箔都閉合

D.先把A和4分開，然后移去C,貼在A、5下部的金屬箔都閉合

【答案】C

【解析】A.帶正電荷的物體C置于A附近時，由于靜電感應，A帶.上負電，8帶上正電，A錯

誤；

B.由于原來導體A和A不帶電，根據電荷守恒定律可知，A帶的電荷量等丁B帶的電荷量，B錯

誤；

C.移去。后，由于電荷間的相互作用，重新中和，導體A和8不帶電，故貼在A、4下部的金屬

箔都閉合，C正確；

D.先把A和B分開，A帶負電，B帶正電，移去。后兩導體電荷不會中和，故貼在A、8下部的

金屬箔都不會閉合，D錯誤。

故選Cc

6.用金屬箔做成一個不帶電的圓環，放在干燥的絕緣桌面上,小明同學用絕緣材料做的筆套與頭

發摩擦后，將筆套自上向下慢慢靠近圓環，當距離約為0.5cm時圓環被吸引到筆套上，如圖所示。

對上述現象的判斷與分析，下列說法不正確的是（）

A.摩擦使筆套帶電

B.筆套靠近圓環時，圓環上、下部感應出異號電荷

C.筆套碰到圓環后，筆套所帶的電荷立刻被全部中和

D.圓環被吸引到筆套的過程中，圓環所受靜電力的合力大于圓環的重力

【答案】C

【解析】A.筆套與頭發摩擦后，摩擦使筆套帶電，故A正確，不符合題意；

B.帶電的筆套靠近圓環時，圓環上端感應出與筆套異號電荷，則下端感應電荷與筆套同號，故B

正確，不符合題意；

C.圓環中的總電荷為零，不能中和筆套所帶電荷，筆套碰到圓環后，筆套和圓環將帶同種電荷，

故C錯誤，符合題意；

D.當圓環被吸引到筆套上，是因為圓環所受靜電力的合力天于圓環的重力，產生了加速度，故D

正確，不符合題意。

故選Cc

7.（多選）小明同學用自制的驗電器進行了一些探究實驗。如圖所示，小明使驗電器帶了負電荷，

經過一段時間后，他發現該驗電器的金屬箔片（用包裝巧克力的錫箔紙制作）兒乎閉合了.關于此

問題，他跟學習小組討論后形成了下列觀點，你認為正確的是（）

金屬球

絕緣體

金屬箔片

A.小球上原有的負電荷逐漸消失了

B.在此現象中，電荷不守恒

C.小球上負電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將電子導走了

D.該現象是由于電子的轉移引起的，仍然遵循電荷守恒定律

【答案】CD

【解析】帶負電的驗電器在潮濕的空氣中，經過一段時間后，小球上的負電荷（電子）被潮濕的空

氣導走了，但電荷在轉移的過程中仍然守恒，故CD正確，AB錯誤。

故選CDo

8.（多選）關于電荷量，下列說法正確的是（）

A.物體所帶電荷量可以是任意實數

B.物體所帶電荷量只能是元電荷的整數倍

C.物體帶電荷量為1.6xl0-9c,是因為失去了1.0x102個電子

D.電子帶電荷量為-1.6xlO*C,故所說的元電荷實質上是指電子

【答案】BC

【解析】AB.物體帶電量只能是元電荷的整數倍，故A錯誤，B正確：

C.元電荷6=1.6x1019。這是因為該物體失去了

1.60x10-9，八，NO

n=-------

1.6x10

個電子，故C正確；

D.電子所帶電量最小，其帶電荷量稱為元電荷，故D錯誤。

故選BCo

9.（多選）下列說法中正確的是（）

A.用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷是負電荷，用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷是正電荷

B.元電荷就是電子

C.物體所帶的電量只能是元電荷的整數倍

D.研究表明，帶有正電荷的空氣會使人感覺到不適，而帶有負電荷的空氣將使人愉快

【答案】CD

【解析】A.絲綢與玻璃棒摩擦后，由于玻璃棒對電子的束縛能力比絲綢對電子的束縛能力弱，所

以玻璃棒失去電子，帶正電；絲綢得到電子，帶負電。橡膠棒帶負電也是同樣的道理。A錯誤。

BC.元電荷不是帶電粒子，而是電荷量的最小單位，任何帶電體所帶的電量只能是元電荷的整數

倍，B錯、C正確。

D.負電荷可以增強機體某些細胞的機能，對健康能發揮有益的作用，在瀑布、噴泉、溪流、海濱

等附近的空氣中，有大量的負離子，人吸入會感覺到精神爽快，D正確。

10.（多選）如圖所示，一?把塑料尺與毛巾摩擦過程中，有大量電子從塑料尺轉移到了毛巾上，那

么根據上述信息，若塑料尺和毛巾都和人體沒有電荷交換，卜.列說法正確的是（）

A.毛巾呈中性

B.毛巾帶正電

C.毛巾帶負電

D.塑料尺和毛巾帶等量異種電荷

【答案】CD

【解析】摩擦過程中電子轉移到了毛巾上，所以毛巾帶負電，根據電荷守恒定律可知，塑料尺和毛

巾帶等量異種電荷，CD正確，AB錯誤。

故選CDo

11.（多選）某同學將一根橡膠棒用毛皮摩擦后，先后進行了如下操作：①將橡膠棒靠近（不接

觸）驗電器的金屬球（如圖1）;②保持橡膠棒的位置不動，用手接觸驗電器的金屬球（如圖2）：

③接著先把手?移開，再把橡膠棒移開（如圖3）。關于驗電器的金屬箔張開的情況及分析，以下正

確的是（）

圖1將帶電橡膠棒靠近圖2用手接觸驗電圖3將手移開驗電

驗電器的金屬球器的金屬球器的金屬球

A.操作①中，驗電器金屬箔不張開，因為棒與金屬球沒有接觸

B.操作①中，隨著棒靠近驗電器金屬球的過程，金屬箔張開的角度越來越大，因為產生的感應電

荷越來越多，金屬箔上聚集的負電荷也多

C.操作②中，手接觸驗電器，金屬箱閉合，金屬球上的電荷通過手導入到大地中

D.操作③中，金屬箔從閉合到又張開一定的角度，因為金屬球上的電荷重新分布

【答案】BD

【解析】AB.操作①中，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電，靠近驗電器的金屬球時，由于靜電感

應，驗電器的金屬小球帶正電，則指針帶負電，從而張開；隨著棒靠近驗電器金屬球的過程，金屬

箔張開的角度越來越大，因為產生的感應電荷越來越多，金屬箔上聚集的負電荷也多，選項A錯

誤，B正確：

C.操作②中，手接觸驗電器，大地中的正電荷流入驗電器，使得金屬箔閉合，選項C錯誤；

D.操作③中，若先把手移開，再把玻璃棒移開，指針與金屬球因帶多余正電荷，導致指針又張

開，選項D正確。

故選BD。

12.兩個完全相同的金屬球，帶電荷量分別為。=-2x10-9(3和Q=-4x10-9(3,當接觸后再分

開，兩球所帶電荷量分別為多少？若兩球帶電荷量分別為。=2x10-9(2和Q?=-4x10-9(3,則接觸

后再分開，兩球所帶的電荷量乂分別為多少？

【答案】-3xlO-9C;-lx10-sC

【解析】完全相同的帶電金屬小球相接觸，電荷發生了轉移，電荷量的分配規律為：同種電荷總電

荷最平均分配，異種電荷先中和后平均分配。所以當。=-2、103(2,0=-4xlO-9c時

o+o-2xl()f+(-4x10-9)

Q=Q；="2%=-------------------------C=-3x10"

當Q=2xlO'C,Q2=—4xl(TC時

Q+02X10-9+(^XI09)

Q;=g：=.2"=-----------------------C=-lx109C

13.有三個相同的絕緣金屬小球A、B、C,其中小球A帶有2.0xl(TC的正電荷，小球B、C不帶

電。現在讓小球C先與小球A接觸后取走，再讓小球B與小球A接觸后分開，最后讓小球B與小

球C接觸后分開，最終三個小球的帶電荷量分別是多少？

【答案】A、B、C三小球的帶電量分別是:5X10-6C,7.5x106c,7.5x101

【解析】當小球(:和A接觸后，A、(:球帶電為

5

Q=2x10c=1Oxl0.5C

22

再讓小球B與小球A接觸，此時A、B帶電為

5

Q=1x10C=5X106C