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2020-2021学年高中物理 第一章 静电场 1 电荷 电荷守恒定律练习教科版选修3-1

2020-2021学年高中物理 第一章 静电场 1 电荷 电荷守恒定律练习教科版选修3-1

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姓名：

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电荷　电荷守恒定律
(25分钟·60分)
一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)
1.东汉时期的哲学家王充在《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”,这个词的意思是经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳(顿牟)能吸引(掇)芥菜子、干草之类的微小屑末(芥)。下列关于这个现象的解释正确的是 (　　)
A.经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳有了磁性
B.经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳带了电
C.经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳与芥菜子、干草之类的微小屑末带异种电荷
D.经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳与芥菜子、干草之类的微小屑末带同种电荷
【解析】选B。“顿牟掇芥”属于静电现象,是指经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳带了电,能够吸引芥菜子、干草之类的微小屑末,但被吸引的芥菜子、干草之类的微小屑末不一定带电,故B正确,A、C、D错误;故选B。
【加固训练】
　　 (多选)如图所示,一把塑料尺与毛巾摩擦过程中,有大量电子从塑料尺转移到了毛巾上,那么根据上述信息,若塑料尺和毛巾都和人体没有电荷交换,下列说法正确的是 (　　)

A.毛巾呈中性
B.毛巾带正电
C.毛巾带负电
D.塑料尺和毛巾带等量异种电荷
【解析】选C、D。电子转移到了毛巾上,所以毛巾带负电。根据电荷守恒定律可知,塑料尺和毛巾带等量异种电荷,故C、D正确,A、B错误。
2.绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的旁边有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图所示,现使b带电,则 (　　)

A.b将吸引a,吸住后不放
B.b先吸引a后,接触后又把a排斥开
C.a、b之间不发生相互作用
D.b立即把a排斥开
【解析】选B。带电物体能够吸引轻小物体,故b会将a球吸引过来,a与b接触后,带同种电荷而分开,故B正确,A、C、D错误。
3.保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。盗版书籍影响我们的学习效率,甚至会给我们的学习带来隐患。小华同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个带电质点的电荷量数字看不清,他只能看清是6.×10-18C,拿去问老师,如果你是老师,你认为该带电质点的电荷量可能是下列哪一个 (　　)
A.6.8×10-18 C　　　 B.6.4×10-18 C
C.6.6×10-18C D.6.2×10-18 C
【解析】选B。任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,即是1.6×10-19C的整数倍,由计算可知,只有6.4×10-18 C是1.6×10-19 C的整数倍。故选B。
4.(2020·南通高二检测)如图所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近,关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中不正确的是 (　　)

A.两端的感应电荷越来越多
B.两端的感应电荷是同种电荷
C.两端的感应电荷是异种电荷
D.两端的感应电荷电荷量相等
【解析】选B。把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近,绝缘导体两端的电荷越来越多,选项A正确,不符合题意;离带负电的球P较近的一端感应出正电荷,较远的一端感应出负电荷,即两端的感应电荷是异种电荷,选项B错误,符合题意;选项C正确,不符合题意;据电荷量守恒知,两端的感应电荷电荷量相等,选项D正确,不符合题意。故选B。
5.如图所示,带电小球A附近有用绝缘支架支撑着的金属导体B,当开关S1、S2断开时,导体B左端带有负电荷,右端带有正电荷,下列说法中正确的是 (　　)

A.闭合开关S1,则导体B左端不再带有电荷
B.闭合开关S1,则导体B右端不再带有电荷
C.闭合开关S2,则导体B左端不再带有电荷
D.闭合开关S2,则导体B右端带有电荷
【解析】选B。当开关S1、S2断开时,带电小球A靠近金属导体B时,由于静电感应,导体B左端带有负电荷,右端带有正电荷,当闭合开关S1时,由于静电感应的作用,金属导体B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和,所以导体B右端不再带有电荷,所以A错误,B正确;当闭合开关S2时,由于静电感应的作用,金属导体B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和,所以导体B右端不再带有电荷,所以C、D错误。
6.对物体带电现象的叙述,正确的是 (　　)
A.不带电的物体一定没有电荷
B.带电物体一定具有多余的电子
C.一根带电的导体棒放在潮湿的房间,过了一段时间后,发现导体棒不带电了,这过程中电荷不守恒
D.摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程
【解析】选D。物体不带电是因为所带的正电荷和负电荷的电量相等,所以不显电性,故选项A错误;物体带正电,是因为所带正电荷的电量大于负电荷的电量,物体带负电是因为所带负电荷的电量大于正电荷的电量,故选项B错误;带电导体棒在潮湿房间里经过一段时间后不带电了是因为电荷转移到其他物体,电荷仍然守恒,故选项C错误;根据摩擦起电的实质可知选项D正确。
【加固训练】
　　 (2020·江门高二检测)化纤衣服很容易沾上灰尘,这是因为它 (　　)
A.容易积累静电荷　　　 B.具有一定的粘性
C.具有大量的微孔 D.质地柔软
【解析】选A。化纤衣服很容易摩擦带电,由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以容易沾上灰尘,故A正确为答案,选项B、C、D错误。
二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
7.(10分)有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中小球A带有3×10-3 C的正电荷,小球B带有-2×10-3 C的负电荷,小球C不带电。先将小球C与小球A接触后分开,再将小球B与小球C接触然后分开,试求这时A、B、C三个小球的带电荷量分别为多少?
【解析】小球C与小球A接触后分开带电量为
Q'A=QC==1.5×10-3 C。
小球B与小球C接触后分开带电量为Q'B=Q'C== C=
-2.5×10-4 C。
答案:1.5×10-3 C　-2.5×10-4 C　-2.5×10-4 C
8.(14分)如图所示,A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体,其中C球带正电,A、B是两个完全相同的枕形导体,都不带电。试问:

(1)如何使A、B都带等量正电?
(2)如何使A、B都带等量负电?
(3)如何使A带负电,B带等量的正电?
【解析】(1)方法1:把A、B紧密靠拢,让C靠近B,则在B端感应出负电荷,A端感应出等量的正电荷,把A与B分开后再用手摸一下B,则B所带的负电荷就被中和,移开C,再把A与B接触一下,A和B就带上等量的正电荷。
方法2:使A、B紧密靠拢,再与C接触一下分开,再把A、B分开,则A、B会带上等量的正电荷。
(2)把A、B紧密靠拢,让C靠近B,则在B端感应出负电荷,A端感应出等量的正电荷,把A与B分开后再用手摸一下A,则A所带的正电荷就被中和,移开C,再把A与B接触一下,A和B就带上等量的负电荷。
(3)把A、B紧密靠拢,让C靠近A,则在A端感应出负电荷,B端感应出等量的正电荷,马上把A与B分开,则A带负电,B带等量的正电。
答案:见解析

　　　　　　　　　(15分钟·40分)
9.(7分)(多选)下列说法正确的是 (　　)
A.物体所带的电荷量可以为任意实数
B.电子带有最小的负电荷,其电荷量的绝对值叫元电荷
C.物体所带的电荷量只能是一些不连续的特定值
D.物体带电荷量的最小值为1.6×10-19 C
【解析】选B、C、D。元电荷是自然界最小的电荷量,其数值e=1.6×10-19 C,所有带电体的电荷量均为e的整数倍,只能是一些特定值,选项A错误,B、C、D正确。
10.(7分)(多选)把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一小段距离,发现两球之间互相排斥,则A,B两球原来的带电情况可能是 (　　)
A.A和B原来带有等量异种电荷
B.A和B原来带有不等量异种电荷
C.A和B原来带有同种电荷
D.A和B原来只有一个带电
【解析】选B、C、D。两个小球原来分别带等量异种电荷,接触后电荷完全中和,两球不存在排斥力,故A不可能。两个小球原来分别带不等量异种电荷,小球接触后电荷先中和再平分,两球带上等量同种电荷,存在排斥力,故B可能。两个小球原来分别带同种电荷,把两个完全相同的小球接触后电荷重新平分,两球带上等量同种电荷,存在排斥力,故C可能。原来的其中一个带电,把两个完全相同的小球接触后电荷平分,两球带上等量同种电荷,存在排斥力,故D可能。故选B、C、D。
11.(7分)(多选)关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是 (　　)
A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造出电荷
B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C.感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分
D.感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体
【解析】选B、C。摩擦起电的实质是电子在相互摩擦的物体间发生转移,失电子的物体带正电,得电子的物体带负电,此过程中并非创造了电荷,A错误,B正确;感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一部分,是电荷在同一物体内部发生了转移,C正确,D错误;故选B、C。
12.(19分)半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个半径相同的不带电金属小球C,先后与A、B接触后移开。
(1)若A、B两球带同号电荷,接触后两球的电荷量之比为多大。
(2)若A、B两球带异号电荷,接触后两球的电荷量之比为多大。
【解析】(1)设A、B带同号电荷为q,则A、C接触后,A、C带电荷量为qA=qC=q。C与B接触后,B、C所带电荷量为qB=qC'==q。故A、B的电荷量大小之比为==。
(2)设qA=+q,qB=-q,则C与A接触后,A、C带电荷量为q'A=qC=+q。C与B接触后,B、C带电荷量为qB=qC'==-q,故A、B带电荷量大小之比为==。
答案:(1)2∶3　(2)2∶1