高中物理 第1章 電荷的相互作用 1_1 靜電現(xiàn)象與電荷守恒學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 滬科版選修3-1

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　靜電現(xiàn)象與電荷守恒 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．(多選)關(guān)于電荷量，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．物體所帶的電荷量可以為任意實(shí)數(shù) 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?yàn)槭チ?.01010個(gè)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(gè)帶電體的電荷量或者等于e，或者是e的整數(shù)倍，不可能為任意實(shí)數(shù)，故B、C、D正確． 【答案】　BCD 2．(2016菏澤高二檢測(cè))關(guān)于摩擦起電現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．摩擦起電現(xiàn)象使本沒(méi)有電子和質(zhì)子的物體中產(chǎn)生了電子和質(zhì)子 B．兩種不同材料的絕緣體互相摩擦后，同時(shí)帶上等量同種電荷 C．摩擦起電，可能是摩擦?xí)r質(zhì)子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到了另一個(gè)物體而形成的 D．絲綢摩擦玻璃棒時(shí)，電子從玻璃棒上轉(zhuǎn)移到絲綢上，玻璃棒因質(zhì)子數(shù)多于電子數(shù)而顯示帶正電 【解析】　摩擦起電實(shí)質(zhì)是由于兩個(gè)物體的原子核對(duì)核外電子的約束能力不相同，因而電子可以在物體間轉(zhuǎn)移．若一個(gè)物體失去電子，其質(zhì)子數(shù)比電子數(shù)多，則物體帶正電．若一個(gè)物體得到電子，其質(zhì)子數(shù)比電子數(shù)少，則物體帶負(fù)電．使物體帶電并不是創(chuàng)造出電荷，A錯(cuò)、D對(duì)；B選項(xiàng)中帶上的是等量異種電荷，B錯(cuò)；C選項(xiàng)中轉(zhuǎn)移的是“電子”，而不是質(zhì)子，C錯(cuò)． 【答案】　D 3．如圖119是伏打起電盤(pán)示意圖，其起電原理是(　　) 圖119 A．摩擦起電　　 B．感應(yīng)起電 C．接觸起電 D．以上三種方式都不是 【解析】　導(dǎo)電平板靠近帶電絕緣板并接地時(shí)，導(dǎo)體與大地發(fā)生靜電感應(yīng)，使導(dǎo)電平板帶上負(fù)電荷，故選項(xiàng)B正確． 【答案】　B 4．(多選)掛在絕緣細(xì)線下的兩個(gè)輕質(zhì)小球，表面鍍有金屬薄膜，由于電荷的相互作用而靠近或遠(yuǎn)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(gè)帶電 D．乙圖中兩球只有一個(gè)帶電 【解析】　題目中的小球都是鍍有金屬薄膜的輕質(zhì)小球，帶電物體具有吸引輕小物體的性質(zhì)，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(xiàn)象可能是兩個(gè)帶異種電荷的小球，也可能是一個(gè)小球帶電而另一個(gè)小球不帶電；兩個(gè)小球由于相互排斥而出現(xiàn)題圖乙中的現(xiàn)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(gè)不帶電的圓環(huán)，放在干燥的絕緣桌面上．小明同學(xué)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(dāng)距離約為0.5 cm時(shí)圓環(huán)被吸引到筆套上，如圖1111所示．對(duì)上述現(xiàn)象的判斷與分析，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖1111 A．摩擦使筆套帶電 B．筆套靠近圓環(huán)時(shí)，圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異號(hào)電荷 C．圓環(huán)被吸引到筆套的過(guò)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(shí)，圓環(huán)發(fā)生靜電感應(yīng)，其上、下部感應(yīng)出異號(hào)電荷，筆套與圓環(huán)有靜電吸引力，當(dāng)圓環(huán)所受靜電力的合力大于重力時(shí)圓環(huán)將被吸引到筆套上，B、C正確；當(dāng)筆套碰到圓環(huán)時(shí)，其整體所帶電荷量與筆套之前所帶電荷量相同，D錯(cuò)誤． 【答案】　ABC 6.(多選)如圖1112所示，某驗(yàn)電器金屬小球和金屬箔均帶負(fù)電，金屬箔處于張開(kāi)狀態(tài)．現(xiàn)用絕緣柄將帶有少量負(fù)電荷的硬橡膠棒向驗(yàn)電器的金屬小球移近稍許，則驗(yàn)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(dòng) D．硬橡膠棒稍許靠近，致使金屬箔上的質(zhì)子向金屬小球移動(dòng) 【解析】　硬橡膠棒靠近金屬小球稍許時(shí)，負(fù)電荷間產(chǎn)生排斥力，致使金屬小球上電子向金屬箔上移動(dòng)．金屬小球上的電子向金屬箔上聚集，金屬箔上的負(fù)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(cuò)誤． 【答案】　AC 7．(多選)一帶負(fù)電的絕緣金屬小球放在潮濕的空氣中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)該小球上凈電荷幾乎不存在，這說(shuō)明(　　) A．小球上原有的負(fù)電荷逐漸消失了 B．在此現(xiàn)象中，電荷不守恒 C．小球上負(fù)電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將電子導(dǎo)走了 D．該現(xiàn)象是由于電子的轉(zhuǎn)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(guò)空氣導(dǎo)電轉(zhuǎn)移到外界，只是小球上電荷量減少，這些電子并沒(méi)消失，故A、B錯(cuò)，C對(duì)；就小球和整個(gè)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(gè)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(dǎo)學(xué)號(hào)：37930002】 圖1113 A．僅有兩個(gè)小球帶同種電荷 B．僅有三個(gè)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(xiàng)A、C錯(cuò)，選項(xiàng)B、D對(duì)． 【答案】　BD [能力提升] 9．(多選)如圖1114所示，有一帶正電的驗(yàn)電器，當(dāng)一金屬球A靠近驗(yàn)電器的小球B(不接觸)時(shí)，驗(yàn)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(fù)電 C．金屬球可能帶正電 D．金屬球一定帶負(fù)電 【解析】　箔片張角減小說(shuō)明箔片上的帶電荷量減少，而驗(yàn)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(fù)電，異種電荷相互吸引改變了驗(yàn)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(yīng)現(xiàn)象，也可以使驗(yàn)電器上的電荷分布發(fā)生改變，故A、B對(duì)． 【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(dǎo)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(shuō)法正確的是(　　) 圖1115 A．把C移近導(dǎo)體A時(shí)，A、B上的金屬箔片都張開(kāi) B．把C移近導(dǎo)體A時(shí)，先把A、B分開(kāi)，然后移去導(dǎo)體C，A、B上的金屬箔片仍張開(kāi) C．先把C移走，再把A、B分開(kāi)，A、B上的金屬箔片仍張開(kāi) D．先把A、B分開(kāi)，再把C移走，然后重新讓A、B接觸，A上的金屬箔片張開(kāi)，而B(niǎo)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(dǎo)體C對(duì)A、B內(nèi)的電荷有力的作用，使A、B中的自由電子向左移動(dòng)，使得A端積累了負(fù)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(kāi)，選項(xiàng)A正確；C在A、B附近時(shí)，先把A、B分開(kāi)，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(kāi)，選項(xiàng)B正確；如果先移走C，A、B上的感應(yīng)電荷會(huì)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(huì)張開(kāi)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；先把A、B分開(kāi)，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(yīng)電荷完全中和，金屬箔片都不會(huì)張開(kāi)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 【答案】　AB 11．如圖1116所示，通過(guò)調(diào)節(jié)控制電子槍產(chǎn)生的電子束，使其每秒有104個(gè)電子到達(dá)收集電子的金屬瓶，經(jīng)過(guò)一段時(shí)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(gè)電子？ (2)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間為多長(zhǎng)？ 【解析】　(1)金屬瓶上收集的電子數(shù)目為：N＝＝＝5107(個(gè))． (2)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間：t＝＝5 000 s. 【答案】　(1)5107個(gè)　(2)5 000 s 12．有兩個(gè)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(guò)程中，電子如何轉(zhuǎn)移？轉(zhuǎn)移了多少？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37930003】 【解析】　當(dāng)兩小球接觸時(shí)，帶電荷量少的負(fù)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(guò)程中，電子由B球轉(zhuǎn)移到A球，不僅將自身電荷中和，且繼續(xù)轉(zhuǎn)移，使B球帶QB′的正電，這樣，共轉(zhuǎn)移的電子電荷量為 ΔQ＝－QB＋QB′＝3.210－9 C＋1.610－9 C＝4.810－9 C. 轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為n＝＝＝3.01010(個(gè))． 【答案】　均為1.610－9 C　電子由B球轉(zhuǎn)移到了A球　共轉(zhuǎn)移了3.01010個(gè)