2021学年高中物理课时作业1电荷电荷守恒定律课件教科版选修31

课时作业1电荷电荷守恒定律时间：45分钟一、单项选择题1．关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的是()A．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B．摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C．不论是摩擦起电还是感应起电，都是因为电荷的转移D．以上说法均不正确C解析：摩擦起电和感应起电，以及接触起电，三种带电方式的实质都是电荷的转移，故C选项正确．2．有一个质量很小的小球A，用绝缘细线悬挂着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们互相吸引，接触后又互相排斥，则下列说法正确的是()A．接触前，A、B一定带异种电荷B．接触前，A、B可能带异种电荷C．接触前，A球一定不带任何净电荷D．接触后，A球一定带负电荷B解析：由于电介质极化，任何带电体都可吸引轻小物体，而不能认为只有异种电荷才存在吸引力，所以A可以不带电，也可以带正电，接触后，由于A、B所带电量多少关系不定，所以可能带负电，也可能带正电．3．如图所示是伏打起电盘的示意图，其起电原理是()A．摩擦起电B．感应起电C．接触起电D．以上三种方式都不是B解析：图中绝缘板带正电，将接地的导电平板靠近带正电的绝缘板，因静电感应，导电平板靠近绝缘平板的一侧带负电，另一侧的正电因接地而转移走；断开导电平板的接地线，手握绝缘柄将导电平板移开，导电平板上便带上了负电，其起电原理是感应起电．4．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们学习效率甚至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，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的()A．6.2×10－19CB．6.4×10－19CC．6.6×10－19CD．6.8×10－19CB解析：任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍，即是1.6×10－19C的整数倍，由计算可知，只有B选项是1.6×10－19C的整数倍，故B正确．5．下列说法中正确的是()A．摩擦起电是创造电荷的过程B．接触起电是电荷转移的过程C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮灭B解析：摩擦过程可以转移电荷，但不能创造电荷，A错误；接触起电就是通过物体接触而转移电荷，B正确；两种物体摩擦，较容易失去电子的物体在摩擦中失去电子而带正电，是否容易失去电子由两物体的材料决定，因此玻璃棒不一定带正电，C错；等量异种电荷可以中和但不会消失，只是宏观上显中性，D错．6．有A、B、C三个完全相同的金属球，A带1.2×10－4C的正电荷，B、C不带电，现用相互接触的方法使它们都带电，则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据()A．6.0×10－5C,4.0×10－5C,4.0×10－5CB．6.0×10－5C,4.0×10－5C,2.0×10－5CC．4.5×10－5C,4.5×10－5C,3.0×10－5CD．5.0×10－5C,5.0×10－5C,2.0×10－5CC解析：三个球电荷量的总和大于原来A球的电荷量，由电荷守恒定律排除A项；无论什么时候，若三个球同时接触，则每球各分总电荷量的1/3，且之后无论怎样接触，各球的电荷量都不会再发生变化．若三球电荷量不相等，最后一次必为两球接触，则必有两个球的电荷量相等，从而可排除B；选项C、D，均满足电荷守恒定律，设从第一次两球接触开始，如A、B接触，A、B各带电荷量6.0×10－5C，第二次B、C接触后各带电荷量3.0×10－5C，三球所带电荷量分别为6.0×10－5C,3.0×10－5C,3.0×10－5C；第三次用A、B接触，各带电荷量4.5×10－5C，即选项C的分配结果，由此又可推知，此后无论怎样接触，电荷量也不会多于4.5×10－5C，从而选C而否定D.7.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()DA．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QBQAB．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QB＝QAC．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QBQAD．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带正电，B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部分移动，使B部分带了多余的电子，而带负电；A部分少了电子，因而带正电，A部分移去的电子数目和B部分多余电子的数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，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，越靠近右端负电荷密度越大，越靠近左端正电荷密度越大，所以从不同位置切开时，QA、QB的值是不同的，故只有D项正确．二、多项选择题8．为了防止静电危害，下列措施正确的是()A．油罐车上拖一条与地面接触的铁链B．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎C．在地毯中夹杂不锈钢纤维D．尽可能保持印染厂空气干燥ABC解析：油罐车上拖一条与地面接触的铁链，是为了导走运输过程中油和油罐摩擦产生的静电，以防止静电积累，A正确；飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎，是为了导走飞机与空气、灰尘等摩擦时产生的静电，以防止静电积累，故B正确；在地毯中夹杂不锈钢纤维，是为了将人走动时产生的静电导走，以防止静电积累，故C正确；印染厂里的空气应保持适当的湿度，以便导走纸页间相互摩擦产生的静电，防止静电积累，故D错误．9．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，由此对摩擦起电说法正确的是()CDA．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失电子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的物体摩擦，该物体的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，所以两物体带电荷种类一定不同，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，带电荷种类可能不同，D对．10．M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电荷1.6×10－10C，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．摩擦的过程中电子从M转移到NC．N在摩擦后一定带负电荷1.6×10－10CD．M在摩擦过程中失去1.6×10－10个电子BC解析：M和N都不带电，是指这两个物体都呈电中性，没有“净电荷”(没有中和完的电荷)，也就是没有得失电子．但内部仍有相等数量的正电荷(质子数)和负电荷(电子数)，所以选项A错误．M和N摩擦后M带正电荷，说明M失去电子，电子从M转移到N，选项B正确．根据电荷守恒定律，M和N这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷的代数和为0，摩擦后电荷量仍应为0，选项C正确．电子带电荷量为1.6×10－19C，摩擦后M带正电荷1.6×10－10C，由于M带电荷量应是电子电荷量的整数倍．所以M失去109个电子，选项D错误．三、非选择题11．某研究性学习小组的同学设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律.根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题：(1)步骤二的实验现象，说明；(2)步骤三的实验现象，说明；(3)该研究性实验(选填“能”或“不能”)验证电荷守恒定律．板带电两板所带总电荷量为零能解析：用力将两块起电板快速摩擦后分开，两板分别带上了等量异种电荷．步骤二中金属球与箔片组成的整体发生静电感应现象故箔片张开，步骤三中两块板同时插入空心金属球，总电荷量为零，不发生静电感应现象，故箔片不张开，该实验能验证电荷守恒定律．12．有两个完全相同的绝缘金属球A、B，A球所带电荷量为q，B球所带电荷量为－q，现要使A、B所带电荷量都为－q4，应该怎么办？答案：先用手接触一下A球，使A球所带电传入大地，再将A、B接触一下，分开A、B，再用手接触一下A球，再将A、B接触一下再分开，这时A、B所带电荷量都是－q4.13．如图所示，大球A原来的带电荷量为Q，小球B原来不带电，现在让小球与大球接触达到静电平衡时，小球获得q的电荷量；现给A球补充电荷，使其电荷量为Q，再次让小球接触大球，每次都给大球补充到电荷量为Q，问经过反复多次接触后，小球的带电荷量为多少？答案：QQ－qq解析：本题考查接触带电问题，由于两个球形状和大小不同，所以在接触过程中，两球的电荷量分布比例不是11，但应该是一个确定的值．根据第一次接触达到静电平衡时两者的电荷量关系可知，此比例为qQ－q.经过多次接触后，从大球上迁移到小球上的电荷量越来越少，最终将为零，设最终B球带电荷量为q′，则Q－qq＝Qq′，q′＝QQ－qq.