9.1电荷
知识梳理
一、电荷
1、物体带电
物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说它带了电,或有了电荷。
2、两种电荷
①正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷。
慢速电子荷质比为e/m=(1.758802±0.000005)×10的11次方C/Kg。当速度达到光速之半时,电子的荷质比将为e/m=1.523165480176071×10的11次方C/Kg。带电粒子的电量与其质量之比,是基本粒子的重要数据之一。电荷的定向。
②负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。
相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3、物质的结构
电子比荷一般是多少,物质有原子构成,原子由带正电的原子核和带负电的核外电子组成。在物体内部,原子核是相对固定的,内部的质子也不能脱离原子核而移动,而离核较远的核外电子容易受到外界的作用而脱离原子,所以起电过程中转移的都是核外电子。物体由中性原子组成,对外表现为不带电的状态,呈电中性。
二、三种起电方式
1、摩擦起电
当两个物体相互摩擦时,由于不同物质的原子核对核外电子的舒服能力不一样,束缚能力强的物质在摩擦中得到电子带负电,束缚能力若的物质在摩擦中失去电子带正电。
2、感应起电
3、接触起电
三、电荷守恒定律
(1)两种表述
①电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从一个物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变。这个结论叫做电荷守恒定律。
②一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变。
(2)说明
慢速电子荷质比为e/m=(1.758802±0.000005)×10的11次方C/Kg。当速度达到光速之半时,电子的荷质比将为e/m=1.523165480176071×10的11次方C/Kg。带电粒子的电量与其质量之比,是基本粒子的重要数据之一。电子 。
电荷守恒定律和能量守恒定律一样,都是自然界中最基本的守恒定律,任何带电现象都不能违背电荷守恒定律。
四、元电荷
(1)电荷量
①定义:物体带电的多少叫做电荷量,常用符号Q或q表示。
②单位:在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,简称为库,用符号C表示。通常正电荷量用正数表示,负电荷量用负数表示。
(2)元电荷
科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量,质子所带的电荷量与它相同,但符号相反。人们把这个最小的电荷量叫做元电荷,用e表示。我们在计算中可取e=1.60×10–19 C。
所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍。也就是说,电荷量时不能连续变化的物理量。
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(3)比荷
带电体所带电荷量q与其质量m之比叫做比荷。比荷一般是针对电子等微观粒子而言的。
因为电子的质量m=9.1×10^-31 Kg,电子的电量q=1.60×10^-19 C。所以电子的荷质比为1.60×10^-19/9.1×10^-31=1.76×10^11 C/Kg。
例如,电子的电荷量e与电子的质量m之比,叫做电子的比荷。
考向一 三种起电方式
A.此时A带正电,B带负电 B.此时A、B都带负电
C.移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
电子的比荷是:(1.758802±0.000005)×10的11次方C/Kg。最早发现的基本粒子。带负电,电量为1.602176634×10-19库仑,是电量的最小单元。质量为9.10956×10-31kg。常用符号e表示。1897年由英国物理学家约瑟夫·约翰·汤。
D.先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
比荷是q比m。带电体的电荷量和质量的比值,叫作荷质比 (specific charge),又称比荷。例如电子的比荷为e/me=1.758×10^11C/kg。物理研究编辑电子电量e和电子静质量m的比值(e/m)是电子的基本常数之一,又称电子比荷。
A.只闭合S1,则A左端不带电,B右端带负电
B.只闭合S2,接着移走带电小球,最后将A、B分开,A带负电
C.S1、S2均闭合时,A、B两端均不带电
D.S1、S2均闭合时,A左端带负电,B右端不带电
考向二电荷守恒定律元电荷
A.质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成
B.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成
C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成
D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成
A.6.2×10-19 C B.6.3×10-19 C
C.6.4×10-19 C D.6.5×10-19 C
课后落实
1.如图所示,人站在绝缘板上,手扶着起电球,头发竖起来,则头发带电的方式属于()
A.摩擦起电B.接触起电 C.感应起电 D.以上方式都不属于
2.(多选)关于元电荷,下列说法正确的是()
A.元电荷实质上是指电子或质子本身
B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C.元电荷的数值通常取作e=1.6×10-19 C
D.元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
3.如图,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
B.验电器金属箔张开,因为整个验电器都带上了负电
C.验电器金属箔张开,因为验电器下端金属箔都带上了正电
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
4.完全相同的两个金属小球A、B带有等量的电荷,相隔一定距离,现让第三个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两球带有同种电荷,求最后的电荷量的绝对值之比;
(2)若A、B两球带有异种电荷,求最后的电荷量的绝对值之比。