高三物理電容電荷包括正電荷和負電荷。
1. 正電荷:被絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電,或與絲綢相比硬度較小、容易失去電子的物體所帶的電,都帶正電荷,電量符號為正電荷量。
2. 負電荷:與正電荷相反,被毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電,或與毛皮相比硬度較大、容易得到電子的物體所帶的電,都帶負電荷,電量符號為負電荷量。
此外,高中階段還經常涉及到電容器儲存的電荷量,它等于電壓與電容的乘積,通常用符號Q表示。
題目:一個平行板電容器,電容為C,充電后斷開電源。現在將一塊厚度為d的金屬板插入電容器的兩極板之間,求金屬板上的電荷量。
分析:在充電后斷開電源的情況下,電容器的電荷量Q只與電容C和電壓U有關。當插入金屬板后,由于金屬板的電導率較大,可以認為電容器兩極板之間的電場強度不變。根據電容器的定義式C = Q / U,可得到金屬板上的電荷量:
Q = CdU / (d + h)
其中h為金屬板的高度。
解:設充電后電容器兩極板之間的電壓為U,電容為C。根據上述公式可得:
Q = CdU / (d + h)
由于充電后斷開電源,所以Q = Q',即金屬板上的電荷量等于原來電容器中的電荷量。因此有:
Q = CdU / (d + h) = C(h / d + 1)U
其中h為金屬板的高度。
答案:金屬板上的電荷量為C(h / d + 1)U。
總結:這道題考察了電容器的定義式和電荷守恒定律,需要理解電容器的定義式C = Q / U,并注意電荷量Q與電壓U的關系。在實際應用中,需要根據具體情況選擇合適的解題方法。