2020-2021学年高中物理-第一章-静电场-1-电荷及其守恒定律课时作业新人教版选修3-1.doc

2020-2021学年高中物理 第一章 静电场 1 电荷及其守恒定律课时作业新人教版选修3-1

2020-2021学年高中物理 第一章 静电场 1 电荷及其守恒定律课时作业新人教版选修3-1

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电荷及其守恒定律
一、单项选择题
1．关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法错误的是(　　)
A．这是起电的三种不同方式
B．这三种方式都产生了电荷
C．这三种起电方式的实质是一样的，都是电子在转移
D．这三种方式都符合电荷守恒定律
解析：任何起电方式都不能创造电荷，也不能消灭电荷，只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体，在转移的过程中电荷的总量保持不变，故C、D正确，B错误．在摩擦起电中，是两个原来不带电的物体通过相互摩擦，克服阻力做功而使电子从一个物体转移到另一个物体；在接触起电中，是一个带电的物体与一个不带电的物体接触后电子从带负电的物体转移到不带电的物体或从不带电的物体转移到带正电的物体；在感应起电中，是一个带电的物体接近一个不带电的物体时，使不带电的物体中的电子从物体的一部分转移到另一部分，故A正确．
答案：B
2．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，他发现有一个关于电荷量的关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能的是(　　)
A．6.2×10－19C　　　　　B．6.4×10－19C
C．6.6×10－19C D．6.8×10－19C
解析：电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，因此该带电荷量为电子电荷量e＝1.6×10－19 C的整数倍，将四个选项中的电量除以电子电荷量得数为整数倍的便是可能正确的数字，故A、C、D错误，B正确．
答案：B
3．如图所示，导体A带正电，当带负电的导体B靠近A时，A带的(　　)

A．正电荷增加 B．负电荷增加
C．正、负电荷均增加 D．电荷量不变
解析：当带负电的导体B靠近导体A时，两导体之间无接触，由电荷守恒定律可知，A带的电荷量不变，只是电荷在导体端面上重新分布(电荷重新分布是由电荷之间的相互作用力产生的)．
答案：D

4．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，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电荷量为(　　)
A．－q B．q
C．2q D．4q
解析：相同带电体接触后，电荷量先中和，后平分．所以B导体的带电荷量为＝2q，C正确．
答案：C
5．如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，C是带正电的小球，当其移近导体A后，分开A和B，之后移去C，最终A带上了－1×10－8C的电荷，下列关于电荷转移情况正确的是(　　)

A．从A到B转移了6.25×1010个正电荷
B．从A到B转移了1.25×1011个正电荷
C．从B到A转移了6.25×1010个电子
D．从B到A转移了1.25×1011个电子
解析：由于A、B都是金属导体，可移动的电荷是自由电子，A带上负电荷的原因，是电子由B移动到A，其中转移的电子数为n＝＝6.25×1010(个)．这样B失去n个电子，带上1×10－8C正电，A得到n个电子，带上1×10－8C负电．故只有C正确．
答案：C

6．如图所示，将带正电的金属小球接触原来不带电的验电器A端之后拿走，关于验电器的带电情况正确的是(　　)
A．A端带正电，B端带正电
B．A端带负电，B端带负电
C．A端带负电，B端带正电
D．A端带正电，B端带负电
解析：用带正电的小球去接触验电器的金属球，验电器中的电子将被吸附到带电小球上去，故带上正电，A、B两端电性相同，A正确．
答案：A

7．如图，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，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(　　)
A．闭合开关S1，有电子从枕形导体流向大地
B．闭合开关S2，有电子从枕形导体流向大地
C．闭合开关S1，有电子从大地流向枕形导体
D．闭合开关S2，没有电子通过开关S2
解析：在S1、S2都闭合前，对枕形导体，它的电荷是守恒的，a、b出现负、正电荷等量，当闭合开关S1、S2中的任何一个以后，便把大地与导体连通，使大地也参与了电荷转移，因此，导体本身的电荷不再守恒，而是导体与大地构成的系统中电荷守恒，由于静电感应，a端仍为负电荷，大地远处应感应出正电荷，因此无论闭合开关S1还是开关S2，都应有电子从大地流向导体，故C选项正确．
答案：C
8．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的是(　　)

A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QB>QA
B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QB＝QA
C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QB>QA
D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所切的位置有关
解析：静电感应使得A端带正电，B端带负电，导体原来不带电，只是在C的电荷的作用下，导体中的自由电子向B端移动，使B端带了多余的电子而带负电，A端少了电子，因而带正电．A端移去的电子数目和B端多余的电子数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷总量是相等的，但由于电荷之间的作用力与距离有关，自由电子在不同位置所受C的作用力的强弱是不同的，这样导致电子在导体上的分布不均匀，越靠近B端负电荷密度越大，越靠近A端正电荷密度越大，所以从不同位置切开时，QA、QB的值是不同的，故只有D正确．
答案：D
二、多项选择题
9．科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电荷量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是(　　)
A．电子和质子都是元电荷
B．一个带电体的电荷量为元电荷的205.5倍
C．元电荷是最小的电荷量单位
D．元电荷没有正负之分
解析：元电荷是最小的电荷量单位，而不是带电粒子，带电体的电荷量均为元电荷的整数倍，元电荷没有正负之分，故C、D正确．
答案：CD
10．用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦，实验结果如图所示，由此对摩擦起电，下列说法正确的是(　　)

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，一定同时带上种类及数量不同的电荷
C．两个物体摩擦起电时，带上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
解析：两物体摩擦时得失电子取决于原子核对电子的束缚能力大小，A错．由于摩擦起电的实质是电子的得失，所以两物体带电种类一定不同，数量相等，B错、C对．由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦，带电种类可能不同，D对．
答案：CD
11．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原来带有同种电荷
C．A和B原来带有不等量异种电荷
D．A和B原来只有一个带电
解析：两球接触并分开后相互排斥，说明此时一定带同种电荷．如果两球接触前带异种电荷，则一定不等量；如果接触前带同种电荷，则不论电荷量多少均可；如果一个带电，另一个不带电，则接触后一定带同种电荷．
答案：BCD
12．如图所示，Q是一个绝缘金属导体，把一个带正电的绝缘金属球P移近Q，由于静电感应，A端出现的感应电荷量大小为qA，B端为qB，下列结论中正确的是(　　)

A．导体Q上，qA>qB
B．导体Q上，qA＝qB
C．用接地线接触一下A端即离开，拿走P后Q带正电
D．用接地线接触一下B端即离开，拿走P后Q带负电
解析：当带正电的绝缘金属球P移近Q时，A端带负电，B端带正电，由电荷守恒定律qA＝qB，故B正确、A错误．无论哪一端接地，大地相当于远端，电子从大地转移到Q上，接地线离开后，负电荷留在Q上，拿走P后，Q带负电，故C错误、D正确．
答案：BD
13．M和N是两个都不带电的物体．它们互相摩擦后，M带正电荷2.7×10－9C，下列判断正确的有(　　)
A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B．摩擦过程中电子从M转移到N
C．N在摩擦后一定带负电荷2.7×10－9C
D．M在摩擦过程中失去1.7×1010个电子
解析：在摩擦前，物体内部存在着等量的异种电荷，对外不显电性，A错误．M失去电子带正电，N得到电子带负电，所以电子是从M转移到N，B正确；在摩擦起电过程中，得失电子数目是相等的，根据电荷守恒定律，M带正电荷2.7×10－9C，则N一定带负电荷2.7×10－9C，C项正确；M失去的电子数为n＝＝个＝1.7×1010个，D正确．
答案：BCD
三、非选择题
14．有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量QA＝6.4×10－9C，QB＝－3.2×10－9C，让这两个绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？
解析：当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配，即接触后两小球带电荷量为
Q′A＝Q′B＝＝C＝1.6×10－9C
在接触过程中，电子由B球转移到A球，不仅将自身的净电荷中和，且继续转移，使B球带Q′B的正电荷，这样，共转移的电子电荷量为
ΔQ＝|QB|＋Q′B＝3.2×10－9C＋1.6×10－9C＝4.8×10－9C
故转移的电子数n＝＝＝3.0×1010(个)．
答案：电子由B转移到A，转移了3.0×1010个