探讨例析物体带电三种方式

1009-5071(2012)07-0299-01
由电荷守恒定律可知，电荷既不能创造，也不能消灭，只能以一个物体转移到另一个物体，或者以物体的一部分转移到另一部分，在转移的历程中，电荷的总量不变。我们知道，使物体带电的方式分为接触带电、摩擦带电和感应带电，下面就这三种带电方式进行浅析。
1 接触带电
是指通过接触的方式使物体带电的历程。两个外形一样的物体，如果带有同种电荷或只有一个物体带电，接触后均分电荷；如果两物体带有异种电荷，则先进行电中和，然后均分电荷。库伦在探讨电荷间作用力的历程中，就利用这种策略确定带电体间电量的联系，进而发现了库伦定律。
例1、有三个完全相同的金属小球A、B、C，A带电荷量为7Q，B带电荷量为－Q，C不带电，将A、B固定起来，然后让C球反复与A、B接触，最后移去C球，试问A、B间的库仑力变为原来的多少倍？
剖析：此题考查了接触带电均分电量和库仑定律的内容；
由题意可知，A、B、C最后电量相等。
则A、B两球最后带的电荷量为q′A=q′B=7Q-Q3=2Q
A、B原先的引力为：F=kqAqBr2=k7Q·Qr2=7kQ2r2
①
A、B后来的引力为：F′=kq′Aq′Br2=k2Q·2Qr2=4kQ2r2
②
联立①②式得：F′=47F
即A、B间的库仑力为原来的47倍。
2 摩擦带电
摩擦带电是由于不同物体对电子束缚能力不同，在摩擦历程中物体失去电子而带正电，物体得到电子带负电。用丝稠摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过和橡胶棒带负电，摩擦带电是电子转移的历程。
例2，M，N是两个原来都不带电的物体，它们互相摩擦后，M带正电荷

1.6×10-10C,下列判断中正确的有（）

A、在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B、在摩擦的历程中电子以M转移到NC、 N在摩擦后一定带负电荷

1.6×10-10C

D、 M在摩擦历程中失去

1.6×10-10C个电子

剖析：两物体互相摩擦前有电荷，只是正负电荷数相等，不显电性，故A错；在摩擦的历程中发生的电子的转移，失去电子带正电，得到电子带正电，B、C正确；1C=6.25×1018个电子电量，所以失去电子数为

1.6×10-10×6.25×1018=1×109个电子电量。所以D错。

答案：BC
3 感应带电
感应带电是指导体接近带电体时，由于受带电体的作用，使得导体中靠近带电体一端带有异种电荷，远离带电体一端带有同种电荷的现象。如带电云层接近大地时，会在大地上发生感应带电的现象，使得靠近该云层的高层建筑或大树上带有异种电荷，当接近到一定距离及电荷积累到一定程度，就会发生电中和，即放电的现象，也就是我们所熟知的雷击事故。
例3：A为带正电的绝缘导体，B、C为不带电绝缘导体，接触在一起，用手摸一下B后，先拿走A，再把B、C分开，则（）
A、B带负电，C带正电
B、B带正电，C带负电
C、都带正电
D、都带负电
剖析：B、C在带电体A的作用下，发生感应带电， B为近端，带负电；C为远端，带正电。当用手触摸B时，人为导体，使得BC与大地构成一个大的导体，则B为近端以大地得到电子带负电，手离开后，B上的电荷不能再回到大地，当拿走A后，BC不再受A电场的作用，电荷以新分配，B上的负电荷通过接触的形式传给C，所以BC都带负电。
点拔：此题中既有感应带电，又有接触带电；如果先拿走A，手再带离开B，则大地与B又发生电中和，BC不带电。
答案：D
同学们在学习中要分清三种带电的不同原理，同时掌握电荷守恒定律，再结合适当的练习，一定能把关于物体带电的不足解决好的。