[范例精析]
例1 图1-1-1所示,A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体,其中C球带正电,A、B两个完全相同的枕形导体不带电。试问:(1)如何使A、B都带等量正电?(2)如何使A、B都带等量负电?(3)如何使A带负电B带等量的正电?
解析 利用静电感应的原理可以轻松解决本题。(1)把AB紧密靠拢,让C靠近B,则在B端感应出负电荷,A端感应出等量正电荷,把A与B分开后再用手摸一下B,则B所带的负电荷就被中和,再把A与B接触一下,A和B就带等量正电荷。(2)把AB紧密靠拢,让C靠近B,则在B端感应出负电荷,A端感应出等量正电荷,再用手摸一下A或B,则A所带的正电荷就被中和,而B端的负电荷不变,移去C以后再把A与B分开,则A和B就带等量负电荷。(3)把AB紧密靠拢,让C靠近A,则在A端感应出负电荷,B端感应出等量正电荷,马上把A与B分开后,则A带负电B带等量的正电。
拓展 把AB紧密靠拢,让C接触A或B,然后移去C。再把A与B分开,则A、B都带等量正电。其它的方法读者可以进一步思考。
例2 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1-1-2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
D.b立即把a排斥开
解析 b带电后,由于静电感应,a的近b端和远b端分别出现等量的负电荷和正电荷,b对a的吸引作用大于排斥作用。a、b接触后带同种电荷,又相互排斥。故选项B正确。
拓展本题中如果a的表面不是镀有铝膜,则a的近b端和远b端不会分别出现等量的负电荷和正电荷,但是由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以正确的选项仍然是B。
例3 请你归纳一下,我们学习了哪些起电的方法?这些起电方法的共同特点是什么?
解析 我们学习了摩擦起电、感应起电和接触起电三种起电方法。这些起电方法的共同特点是(1)起电过程中都是负电荷在转移;(2)起电过程中电荷量是守恒的。
拓展 为什么起电过程中都是负电荷在转移呢?因为正电荷被束缚在原子核内,不能随便移动。
例4 两个完全相同的金属球,一个带+6×10-8C的电量,另一个带-2×10-8C的电量。把两球接触后再分开,两球分别带电多少?
解析 两个完全相同的金属球接触后再分开,要平均分配电量,故两球均带
q=(q1+q2)/2=[(+6×10-8)+(-2×10-8)]/2C=2×10-8C,带正电。