2020高中物理 第一章 静电场 1 电荷及其守恒定律练习 新人教版选修3-1

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1 电荷及其守恒定律

知识点一 起电的方式和实质

1.玻璃棒与丝绸摩擦后,玻璃棒带正电,这种起电方式为摩擦起电,其原因是( ) A.丝绸上的一些电子转移到玻璃棒上 B.丝绸上的一些正电荷转移到玻璃棒上 C.玻璃棒上的一些电子转移到丝绸上 D.玻璃棒上的一些正电荷转移到丝绸上 2.关于起电,下列说法正确的是( ) A.摩擦起电是电荷转移的过程 B.接触起电可能是产生电荷的过程

C.感应起电时,由于带电体和被感应导体不接触,所以一定是产生了电荷 D.摩擦起电和感应起电都可能是创造了电荷

3.[2018·成都五校联考]现在有一档科学探索的电视直播节目,很受欢迎.在某期节目里,一位少女站在绝缘平台上,当她用手触摸一个金属球时,会看到她的头发慢慢竖起,如图L1-1-1所示,像是孔雀开屏.下列说法正确的是( )

A.头发竖起是因为她身上带了静电 B.她只有带正电荷时,头发才会竖起

C.她的头发慢慢竖起是因为电荷慢慢传到她的头发上 D.与电无关,这是她的特异功能

图L1-1-1

4.(多选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦,实验结果如图L1-1-2所示,由此可判断下列关于摩擦起电的说法正确的是( )

图L1-1-2

A.两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子

B.两个物体摩擦起电时,所带电荷的种类及数量均不同 C.两个物体摩擦起电时,所带电荷的种类不同但数量相等 D.同一物体与不同种类物体摩擦,该物体所带电荷种类可能不同

5.[2017·浙江湖州期中]将用毛皮摩擦过的橡胶棒(带负电)靠近光滑绝缘桌面上的铝罐,则铝罐( ) A.整体带上负电 B.会远离橡胶棒

C.靠近橡胶棒的部分带负电

D.靠近和远离橡胶棒的两端分别带上等量异种电荷图L1-1-3 知识点二 电荷量分配规律

6.M和N都是不带电的物体,它们互相摩擦后,M带1.6×10C的正电荷,下列判断中正确的是( ) A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷 B.摩擦的过程中电子从N转移到了M C.N在摩擦后一定带1.6×10C的负电荷

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-10

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D.M在摩擦过程中失去了1.6×10个电子

7.导体A带5Q的正电荷,另一完全相同的导体B带Q的负电荷,将两导体接触后再分开,则导体B带的电荷量为( ) A.-Q B.Q C.2Q D.4Q

8.把两个相同的金属小球接触一下再分开一小段距离,发现两球之间相互排斥,则这两个金属小球互相接触之前的带电情况不可能是( ) A.两球带有等量异种电荷 B.两球带有同种电荷 C.两球带有不等量异种电荷 D.两球中只有一个带电 知识点三 元电荷

9.[2017·蚌埠二中期中]关于元电荷,下列说法正确的是( )

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①元电荷就是电子

②元电荷跟电子所带的电荷量相等 ③基本电荷就是质子

④物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍

A.①② B.③④ C.①③ D.②④

10.如图L1-1-4所示,通过控制电子枪产生的电子束,使得每秒有10个电子到达收集电子的金属瓶,经过一段时间,金属瓶所带的电荷量为-8×10C,则: (1)金属瓶上收集到多少个电子? (2)实验的时间为多长?

-12

4

图L1-1-4

11.如图L1-1-5所示,当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形金属导体上电荷的移动情况是( )

图L1-1-5

A.枕形金属导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动 B.枕形金属导体中的负电荷向A端移动,正电荷不移动 C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动 D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动

12.如图L1-1-6所示,在一个与外界绝缘的不带电的导体两端分别设置一个开关,当带正电的小球靠近a端时,由于静电感应,在a、b两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是( )

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图L1-1-6

A.闭合S1,有电子从导体流向大地 B.闭合S2,有电子从导体流向大地 C.闭合S2,有电子从大地流向导体 D.闭合S1,没有电子通过

13.相隔很远且半径相同的两个金属小球A、B所带的电荷量的绝对值相同,今让第三个半径相同的不带电金属小球C先后与A、B接触后再移开.

(1)若A、B两球带同种电荷,则它们先后与小球C接触后,所带的电荷量之比为多大? (2)若A、B两球带异种电荷,则它们先后与小球C接触后,所带的电荷量之比为多大?

1.C [解析]摩擦起电的实质是发生电子转移,玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒上的一些电子转移到丝绸上,玻璃棒带正电,丝绸带负电,选项C正确.

2.A [解析]摩擦起电、接触起电和感应起电的实质都是发生了电荷转移,并未创造电荷,选项A正确.

3.A [解析]头发带上同种电荷,同种电荷相互排斥,因此竖起,A正确;只要带同种电荷均可竖起,B错误;电荷分布在头发上是瞬间完成的,慢慢竖起是因为受力后运动需要过程,C错误;这是一种静电现象,D错误.

4.CD [解析]两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子的束缚力大小,A错误;由于摩擦起电的实质是电子的得失,故两物体所带电荷的种类一定不同,但数量相等,B错误,C正确;由题中例子不难看出,同一物体与不同种类物体摩擦时,带电种类可能不同,D正确.

5.D [解析]将带负电的橡胶棒靠近铝罐,由于静电感应,铝罐靠近和远离橡胶棒的两端分别带上等量异种电荷,选项D正确.

6.C [解析]摩擦起电的本质是电子的转移,说明在摩擦前M、N内部本身都有电荷,A错误;互相摩擦后M带1.6×10-10C的正电荷,故应该是M上1.6×10-10C的电子转移到N上,B错误;N原来是电中性,摩擦后M上1.6×10-10C

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的电子转移到N上,故N在摩擦后一定带1.6×10C的负电荷,C正确;M在摩擦过程中失去的电子数n==1×10个,D错误.

7.C [解析]两导体上的电荷先中和后平分,所以每个导体上带的电荷量为=2Q,C正确.

8.A [解析]在A所述情况下,当两球带有等量异种电荷时,两球相互接触后电荷发生中和,两球上均无电荷,它们之间无作用力,故A不可能;在B、C、D所述三种情况下,两球相互接触再分开后,一定带同种电荷,相互排斥. 9.D [解析]元电荷是一个电子或质子所带的电荷量,是自然界中的最小电荷量,物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍,选项D正确.

7

10.(1)5×10个 (2)5000s

7

[解析](1)金属瓶上收集的电子数目为N===5×10个.

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(2)实验的时间t===5×10s=5000s.

11.B [解析]当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,发生了静电感应现象,枕形金属导体中的自由电子向A端移动,选项A错误;金属导电的实质是自由电子的移动,正电荷不移动,选项B正确,选项C、D错误. 12.C [解析]S1、S2闭合前,由于静电感应和电荷守恒,a、b两端出现等量异种电荷,当闭合任何一个开关以后,整个导体感应出负电荷,电子从大地流向导体,故选项C正确. 13.(1)2∶3 (2)2∶1

[解析](1)若A、B带同种电荷,设两球所带电荷量均为Q,C与A接触后,由于形状相同,二者平分电荷量,A、C所带的电荷量均为Q,C与B接触后平分二者电荷量,则B、C的电荷量均为=Q,故A、B最终的电荷量之比为Q∶Q=2∶3. (2)若A、B带异种电荷,设两球所带电荷量分别为Q、-Q,A、C接触后,平分电荷量,A、C的电荷量均变为Q,C3

与B接触后,先中和再平分二者的电荷量,C、B的电荷量均为Q∶=2∶1. =-Q,则A、B最终的电荷量之比为