高中物理 第1章 電荷的相互作用 1_1 靜電現象與電荷守恒學業(yè)分層測評 滬科版選修3-1

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　靜電現象與電荷守恒 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．(多選)關于電荷量，以下說法正確的是(　　) A．物體所帶的電荷量可以為任意實數 B．物體所帶的電荷量只能是某些值 C．物體帶正電荷1.610－9 C，這是因為失去了1.01010個電子 D．物體所帶電荷量的最小值為1.610－19 C 【解析】　元電荷是最小的電荷量，任何一個帶電體的電荷量或者等于e，或者是e的整數倍，不可能為任意實數，故B、C、D正確． 【答案】　BCD 2．(2016菏澤高二檢測)關于摩擦起電現象，下列說法中正確的是(　　) A．摩擦起電現象使本沒有電子和質子的物體中產生了電子和質子 B．兩種不同材料的絕緣體互相摩擦后，同時帶上等量同種電荷 C．摩擦起電，可能是摩擦時質子從一個物體轉移到了另一個物體而形成的 D．絲綢摩擦玻璃棒時，電子從玻璃棒上轉移到絲綢上，玻璃棒因質子數多于電子數而顯示帶正電 【解析】　摩擦起電實質是由于兩個物體的原子核對核外電子的約束能力不相同，因而電子可以在物體間轉移．若一個物體失去電子，其質子數比電子數多，則物體帶正電．若一個物體得到電子，其質子數比電子數少，則物體帶負電．使物體帶電并不是創(chuàng)造出電荷，A錯、D對；B選項中帶上的是等量異種電荷，B錯；C選項中轉移的是“電子”，而不是質子，C錯． 【答案】　D 3．如圖119是伏打起電盤示意圖，其起電原理是(　　) 圖119 A．摩擦起電　　 B．感應起電 C．接觸起電 D．以上三種方式都不是 【解析】　導電平板靠近帶電絕緣板并接地時，導體與大地發(fā)生靜電感應，使導電平板帶上負電荷，故選項B正確． 【答案】　B 4．(多選)掛在絕緣細線下的兩個輕質小球，表面鍍有金屬薄膜，由于電荷的相互作用而靠近或遠離，分別如圖1110甲、乙所示，則(　　) 圖1110 A．甲圖中兩球一定帶異種電荷 B．乙圖中兩球一定帶同種電荷 C．甲圖中兩球至少有一個帶電 D．乙圖中兩球只有一個帶電 【解析】　題目中的小球都是鍍有金屬薄膜的輕質小球，帶電物體具有吸引輕小物體的性質，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，所以可以判斷出題圖甲的現象可能是兩個帶異種電荷的小球，也可能是一個小球帶電而另一個小球不帶電；兩個小球由于相互排斥而出現題圖乙中的現象，則必須都帶電且是同種電荷． 【答案】　BC 5．(多選)用金屬箔做成一個不帶電的圓環(huán)，放在干燥的絕緣桌面上．小明同學用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán)，當距離約為0.5 cm時圓環(huán)被吸引到筆套上，如圖1111所示．對上述現象的判斷與分析，下列說法正確的是(　　) 圖1111 A．摩擦使筆套帶電 B．筆套靠近圓環(huán)時，圓環(huán)上、下部感應出異號電荷 C．圓環(huán)被吸引到筆套的過程中，圓環(huán)所受靜電吸引力的合力大于圓環(huán)的重力 D．筆套碰到圓環(huán)后，筆套所帶的電荷立刻被全部中和 【解析】　筆套與頭發(fā)摩擦帶電，A正確；筆套靠近圓環(huán)時，圓環(huán)發(fā)生靜電感應，其上、下部感應出異號電荷，筆套與圓環(huán)有靜電吸引力，當圓環(huán)所受靜電力的合力大于重力時圓環(huán)將被吸引到筆套上，B、C正確；當筆套碰到圓環(huán)時，其整體所帶電荷量與筆套之前所帶電荷量相同，D錯誤． 【答案】　ABC 6.(多選)如圖1112所示，某驗電器金屬小球和金屬箔均帶負電，金屬箔處于張開狀態(tài)．現用絕緣柄將帶有少量負電荷的硬橡膠棒向驗電器的金屬小球移近稍許，則驗電器金屬箔(　　) 圖1112 A．張角增大稍許 B．張角減小稍許 C．硬橡膠棒稍許靠近，致使金屬小球上的電子向金屬箔移動 D．硬橡膠棒稍許靠近，致使金屬箔上的質子向金屬小球移動 【解析】　硬橡膠棒靠近金屬小球稍許時，負電荷間產生排斥力，致使金屬小球上電子向金屬箔上移動．金屬小球上的電子向金屬箔上聚集，金屬箔上的負電荷的電荷量增多，兩金屬箔片間排斥力增大，故兩金屬箔片間張角增大，故A、C正確，B、D錯誤． 【答案】　AC 7．(多選)一帶負電的絕緣金屬小球放在潮濕的空氣中，經過一段時間后，發(fā)現該小球上凈電荷幾乎不存在，這說明(　　) A．小球上原有的負電荷逐漸消失了 B．在此現象中，電荷不守恒 C．小球上負電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將電子導走了 D．該現象是由于電子的轉移引起，仍然遵循電荷守恒定律 【解析】　絕緣小球上電荷量減少是由于電子通過空氣導電轉移到外界，只是小球上電荷量減少，這些電子并沒消失，故A、B錯，C對；就小球和整個外界組成的系統(tǒng)而言，其電荷的總量仍保持不變，故D正確． 【答案】　CD 8. (多選)如圖1113所示，a、b、c、d為四個帶電小球，兩球之間的作用分別為a吸d，b斥c，c斥a，d吸b，則 (　　) 【導學號：37930002】 圖1113 A．僅有兩個小球帶同種電荷 B．僅有三個小球帶同種電荷 C．c、d小球帶同種電荷 D．c、d小球帶異種電荷 【解析】　由d吸a，d吸b可知a與b帶同種電荷，且與d帶異種電荷；由c斥a，c斥b可知c與a、b帶同種電荷，c與d帶異種電荷，故選項A、C錯，選項B、D對． 【答案】　BD [能力提升] 9．(多選)如圖1114所示，有一帶正電的驗電器，當一金屬球A靠近驗電器的小球B(不接觸)時，驗電器的箔片張角減小，則(　　) 圖1114 A．金屬球可能不帶電 B．金屬球可能帶負電 C．金屬球可能帶正電 D．金屬球一定帶負電 【解析】　箔片張角減小說明箔片上的帶電荷量減少，而驗電器的電荷總量不變，則小球B上的電荷量增多．A球可能帶負電，異種電荷相互吸引改變了驗電器上的電荷分布情況；A球也可能不帶電，B球與A球發(fā)生靜電感應現象，也可以使驗電器上的電荷分布發(fā)生改變，故A、B對． 【答案】　AB 10．(多選)如圖1115所示，A、B為相互接觸的用絕緣柱支持的金屬導體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬箔片，C是帶正電的小球，下列說法正確的是(　　) 圖1115 A．把C移近導體A時，A、B上的金屬箔片都張開 B．把C移近導體A時，先把A、B分開，然后移去導體C，A、B上的金屬箔片仍張開 C．先把C移走，再把A、B分開，A、B上的金屬箔片仍張開 D．先把A、B分開，再把C移走，然后重新讓A、B接觸，A上的金屬箔片張開，而B上的金屬箔片閉合 【解析】　雖然A、B起初都不帶電，但帶正電的導體C對A、B內的電荷有力的作用，使A、B中的自由電子向左移動，使得A端積累了負電荷，B端積累了正電荷，其下部貼有的金屬箔片分別帶上了與A、B同種的電荷. 由于同種電荷間的斥力，所以金屬箔片都張開，選項A正確；C在A、B附近時，先把A、B分開，則A、B分別帶上了等量的電荷，移去C后，A、B上的電性和電荷量不變化，兩金屬箔片張開，選項B正確；如果先移走C，A、B上的感應電荷會在其相互之間的作用下吸引中和，不再帶電，所以金屬箔片都不會張開，選項C錯誤；先把A、B分開，再移走C，A、B仍然帶電，但重新讓A、B接觸后，A、B上的感應電荷完全中和，金屬箔片都不會張開，選項D錯誤． 【答案】　AB 11．如圖1116所示，通過調節(jié)控制電子槍產生的電子束，使其每秒有104個電子到達收集電子的金屬瓶，經過一段時間，金屬瓶上帶有－810－12 C的電荷量，求： 圖1116 (1)金屬瓶上收集到多少個電子？ (2)實驗的時間為多長？ 【解析】　(1)金屬瓶上收集的電子數目為：N＝＝＝5107(個)． (2)實驗的時間：t＝＝5 000 s. 【答案】　(1)5107個　(2)5 000 s 12．有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B，分別帶有電荷量QA＝6.410－9 C，QB＝－3.210－9 C，讓兩絕緣金屬小球接觸后A、B所帶的電荷量各是多少？在接觸過程中，電子如何轉移？轉移了多少？ 【導學號：37930003】 【解析】　當兩小球接觸時，帶電荷量少的負電荷先被中和，剩余的正電荷再重新分配．由于兩小球相同，剩余正電荷必均分，即接觸后兩小球帶的電荷量 QA′＝QB′＝(QA＋QB)/2＝ C＝1.610－9 C. 在接觸過程中，電子由B球轉移到A球，不僅將自身電荷中和，且繼續(xù)轉移，使B球帶QB′的正電，這樣，共轉移的電子電荷量為 ΔQ＝－QB＋QB′＝3.210－9 C＋1.610－9 C＝4.810－9 C. 轉移的電子數為n＝＝＝3.01010(個)． 【答案】　均為1.610－9 C　電子由B球轉移到了A球　共轉移了3.01010個