1. 阅读短文,回答下列问题: 

物体带电的几种方法

自然界经常出现物体带电的情况,你知道有几种方法可以使物体带电吗?

使物体带电有这样几种方法:

摩擦起电:实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电.其实,日常用的塑料梳子、笔杆、尺子与头发或晴纶针织物摩擦也极易起电.摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同,在摩擦过程中,电子发生转移而使相互摩擦的二物体带上了等量的异种电荷.

根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同,科学家通过实验的方法得出了起电顺 序表:兔毛﹣玻璃﹣羊毛﹣丝绸﹣铝﹣木﹣硬橡胶﹣硫磺﹣人造丝‥‥‥.顺序表中任意两种物质相互摩擦时,排在前面的物质带正电,排在后面的物质带负点;两物质次序相隔越多,起电的效果就越好.

接触起电:将一带电体与一不带电体接触时,就会有一部分电子或从带电体跑到带电体上,或从非带电体跑到带电体上,使原来不带电体上带上了与带电体相同的电荷.

感应起电:将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时,由于电荷间的相互作用,B的左端聚集了与A相反的电荷,右端聚集了与A相同的电荷.如图甲所示,这就是感应起电.

(1) 摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同,其实质是发生了转移.
(2) 若用兔毛与木条相互摩擦而带电,兔毛将带电.
(3) 如图乙是在科技馆看到的静电游戏“怒发冲冠”,这是因为通过起电,电荷通过人体传到头发上,头发由于而使头发竖起来.
【考点】
电荷间的相互作用规律; 物体带电情况的判断; 电流的形成;
【答案】

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2. 电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,且在转移的过程中,系统的电荷总数保持不变。根据对称性原理,两个形状、尺寸、材质完全相同的金属带电球互相接触后,电荷将会重新分配,最终两球将带上等量同种电荷。法国物理学家库仑在探究电荷间相互作用力关系时,就利用以上规律使两个金属小球A、B带上等量同种电荷,然后利用扭秤装置得到了电荷间相互作用力的基本规律。为了纪念库仑的贡献,我们将静电荷之间的相互作用力称为库仑力,其大小满足以下特点:库仑力的大小与带电体(带电体尺寸远小于其间距,可视为点电荷)所带的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,即。根据以上材料,完成下列问题:

(1) 三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为+q,球2的带电量为+nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间的库仑力的大小为F。现先使球3与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时球1、2之间的作用力大小仍为F,方向不变,则:n=
(2) 两个电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷位于同一直线上的A、B两点,若将另一个点电荷放在该直线上,可以使这三个点电荷都只在库仑力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是(选填“正”或“负”)电荷,带电量为。(真空环境,不受其他带电体影响)
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3. 阅读《物体带电的几种方法》,回答问题。

物体带电的几种方法

自然界经常出现物体带电的情况,你知道有几种方法可以使物体带电吗?使物体带电有这样几种方法:

摩擦起电。实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实,日常用的塑料梳子、笔杆,尺子与头发或腈纶针织物摩擦也极易起电,摩起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同,在摩擦过程中,电子发生转移而使相互摩擦的二物体带上了等量的异种电荷。

根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同,科学家通过实验的方法得出了起电顺序表:下表是研究摩擦起电时得到的物体带电次序,表中任何两种物体相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电。

顺序

1

2

3

4

5

研究材料1

石棉

玻璃

羊毛

木棉

石蜡

研究材料2

羊毛

尼龙

木棉

火碱

树脂

接触起电。如图甲,将带电体A与非带电体B接触时,就会有一部分电子或从A跑到B上,或从B跑到A上,使原来非带电体B带上了与带电体A相同的电荷。

感应起电。如图乙,将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时,由于电荷间的相互作用,B的左端聚集了与A相反的电荷,右端聚集了与A相同的电荷。如图甲所示,这就是感应起电。

(1) 由表可知玻璃与石棉摩擦后玻璃棒将带 电(选填“正”或“负”),这说明 (选填“玻璃”或“石棉”)原子核束缚电子的能力更强;
(2) 用摩擦过的玻璃棒靠近轻小的纸片,会看到小纸片被吸引到玻璃棒上,然后又看到有些小纸片从玻璃棒上“跳”下来,这一现象的原因是 。小纸片带电的方式属于
(3) 由表中 (选填“能”或“不能”)判断玻璃和尼龙摩擦后二者的带电情况。
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