(2024-2024)【重點資料】高中物理-第一章-靜電場-1-電荷及其守恒定律課時作業(yè)-新人教版選修3-1必備資料

PAGEPAGE11電荷及其守恒定律[課時作業(yè)][A組根底穩(wěn)固]一、單項選擇題1．以下說法正確的選項是()A．物體所帶的電荷量可以為任意實數(shù)B．不帶電的物體上，既沒有正電荷也沒有負(fù)電荷C．摩擦起電過程是靠摩擦產(chǎn)生了電荷D．利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電，實質(zhì)上是導(dǎo)體中的自由電子趨向或遠(yuǎn)離帶電體解析：自然界中的電荷量不是任意無限可分的，其最小單位為元電荷所帶電荷量1.60×10－19C，故A項錯．物體不帶電，是由于其內(nèi)部正、負(fù)電荷的量值相等，對外不顯電性，故B項錯．電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，摩擦起電同樣不能創(chuàng)造電荷，是一個物體失去電子、另一個物體得到電子的過程，故C項錯．自由電子是金屬導(dǎo)體中的自由電荷，在帶電體的作用下，導(dǎo)體中的自由電子會趨向或遠(yuǎn)離帶電體，使導(dǎo)體兩端帶等量異種電荷，選項D正確．答案：D2．如以下列圖是伏打起電盤示意圖，其起電原理是()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：伏打起電盤的起電原理是感應(yīng)起電，應(yīng)選B.答案：B3．用棉布分別與丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦，實驗結(jié)果如以下列圖．由此對摩擦起電說法正確的選項是()A．兩個物體摩擦?xí)r，外表粗糙的物體易失去電子B．兩個不帶電的物體摩擦起電時，一定同時帶上種類相同而數(shù)量不同的電荷C．兩個不帶電的物體摩擦起電時，帶上電荷的種類不同且數(shù)量不相等D．同一物體與不同種類的物體摩擦，該物體所帶電荷種類可能不同解析：兩物體摩擦?xí)r是否得失電子取決于原子核對電子的束縛力大小，選項A錯誤；由于摩擦起電的實質(zhì)是電子的得失，所以兩物體帶電種類一定不同，數(shù)量相等，選項B、C錯誤；由題中例子不難看出，同一物體與不同種類的物體摩擦，帶電種類可能不同，選項D正確．答案：D4.如以下列圖，原來不帶電的金屬導(dǎo)體MN，在其兩端下面都懸掛有金屬驗電箔片，假設(shè)使帶負(fù)電的金屬球A靠近導(dǎo)體的M端，可能看到的現(xiàn)象()A．只有M端驗電箔片張開，且M端帶正電B．只有N端驗電箔片張開，且N端帶負(fù)電C．兩端的驗電箔片都張開，且左端帶負(fù)電，右端帶正電D．兩端的驗電箔片都張開，且兩端都帶正電或負(fù)電解析：根據(jù)同種電荷相互排斥可知，金屬球A上的負(fù)電荷將排斥金屬導(dǎo)體MN上的自由電子，使其向N端移動，N端帶負(fù)電，M端帶正電，故兩端的金箔片均張開，C正確，A、B、D均錯誤．答案：C5.絕緣細(xì)線上端固定，下端掛一輕質(zhì)小球a，a的外表鍍有鋁膜，在a近旁放一絕緣金屬球b.開始時，a、b都不帶電，如以下列圖．現(xiàn)使b帶電，那么()A．b將吸引a，吸住后不放開B．b先吸引a，接觸后又把a排斥開C．a(chǎn)、b之間不發(fā)生相互作用D．b立即把a排斥開解析：b球帶電后，使a產(chǎn)生靜電感應(yīng)，感應(yīng)的結(jié)果是a靠近b的一側(cè)出現(xiàn)與b異種的感應(yīng)電荷，遠(yuǎn)離b的一側(cè)出現(xiàn)與b同種的感應(yīng)電荷．雖然a上的感應(yīng)電荷等量異號，但因為異種電荷離b更近，所以b對a的作用力為引力．當(dāng)b吸引a使兩者接觸后，由于接觸帶電，b、a又帶上同種電荷，有斥力作用，因而又把a排斥開，所以B正確．答案：B二、多項選擇題6．用金屬箔做成一個不帶電的圓環(huán)，放在枯燥的絕緣桌面上．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0.5cm時圓環(huán)被吸引到筆套上，如以下列圖．對上述現(xiàn)象的判斷與分析，以下說法正確的選項是()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(yīng)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：帶電的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移．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(yīng)，其上、下部感應(yīng)出異號電荷，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圓環(huán)的重力時圓環(huán)將被吸引到筆套上，B、C正確．當(dāng)筆套碰到圓環(huán)時，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：ABC7．如以下列圖，掛在絕緣細(xì)線下的小輕質(zhì)通電球，由于電荷的相互作用而靠近或遠(yuǎn)離，所以()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：假設(shè)兩物體相互排斥，必定帶同種電荷；假設(shè)兩物體相互吸引，二者可能帶異種電荷，也可能一個帶電荷，另一個不帶電荷．當(dāng)只有一個物體帶電時，不帶電物體由于受到帶電物體電荷的作用，物體內(nèi)部的異種電荷趨向于靠近帶電物體，同種電荷趨向于遠(yuǎn)離帶電物體，因此兩物體之間的吸引力大于排斥力，宏觀上顯示的是吸引力．綜合上述，B、C選項正確．答案：BC8．如以下列圖，在真空中把一個絕緣導(dǎo)體向帶負(fù)電的球P慢慢靠近．關(guān)于絕緣導(dǎo)體兩端的電荷，以下說法中正確的選項是()A．兩端的感應(yīng)電荷越來越多B．兩端的感應(yīng)電荷是同種電荷C．兩端的感應(yīng)電荷是異種電荷D．兩端的感應(yīng)電荷電荷量相等解析：由于絕緣導(dǎo)體內(nèi)有大量可自由移動的電子，當(dāng)它慢慢靠近帶負(fù)電的球P時，由于同種電荷相互排斥，絕緣導(dǎo)體上靠近P的一端因電子被排斥到遠(yuǎn)端而帶上正電荷，遠(yuǎn)離P的一端帶上了等量的負(fù)電荷．絕緣導(dǎo)體離P球越近，電子被排斥得越多，感應(yīng)電荷越多，故B錯誤，A、C、D正確．答案：ACD三、非選擇題9.如以下列圖，大球A原來的電荷量為Q，小球B原來不帶電，現(xiàn)在讓小球與大球接觸，到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時，發(fā)現(xiàn)A、B兩球所帶的電荷量與體積成正比，小球獲得的電荷量為q.現(xiàn)給A球補充電荷，使其電荷量再次為Q，再次讓小球接觸大球，每次都給大球補充到電荷量為Q，經(jīng)過反復(fù)屢次接觸后，小球的帶電荷量不再發(fā)生變化，求此時小球的帶電荷量．解析：由于兩個球的大小不等，所以在接觸過程中，兩球的電荷量分布比例不是1∶1，但電荷量與體積成正比，兩者電荷量之比應(yīng)該是一個確定的值．根據(jù)第一次接觸到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時兩者的電荷量關(guān)系可知，此比例為(Q－q)∶q＝VA∶VB(VA、VB未知)．經(jīng)過屢次接觸后，從大球上遷移到小球上的電荷量越來越少，最終將為零，設(shè)最終B球帶電荷量為q′，那么eq\f(Q,q′)＝eq\f(VA,VB)，所以eq\f(Q－q,q)＝eq\f(Q,q′)，q′＝eq\f(Qq,Q－q).答案：eq\f(Qq,Q－q)[B組能力提升]一、選擇題1.如以下列圖，左邊是一個原先不帶電的導(dǎo)體，右邊C是后來靠近導(dǎo)體的帶正電金屬球，假設(shè)用絕緣工具沿圖示某條虛線將導(dǎo)體切開，分導(dǎo)體為A、B兩局部，這兩局部所帶電荷量的數(shù)值分別為QA、QB，那么以下結(jié)論正確的選項是()A．沿虛線d切開，A帶負(fù)電，B帶正電，且QB>QAB．只有沿虛線b切開，才有A帶正電，B帶負(fù)電，且QB＝QAC．沿虛線a切開，A帶正電，B帶負(fù)電，且QB>QAD．沿任意一條虛線切開，都有A帶正電，B帶負(fù)電，而QA、QB的值與所切的位置有關(guān)解析：導(dǎo)體原來不帶電，只是在C的電荷的作用下，導(dǎo)體中的自由電子向B局部移動，使B局部帶了多余的電子，而帶負(fù)電；A局部減少了電子，因而帶正電．A局部減少的電子數(shù)目和B局部多余的電子的數(shù)目是相同的，但由于電荷之間的作用力與距離有關(guān)，自由電子在不同位置所受C的作用力的強弱是不同的，這樣導(dǎo)致電子在導(dǎo)體上的分布不均勻，越靠近右端負(fù)電荷密度越大，越靠近左端正電荷密度越大，故應(yīng)選D.答案：D2．(多項選擇)π＋介子、π－介子都是由一個夸克(夸克u或夸克d)和一個反夸克(反夸克eq\x\to(u)或反夸克eq\x\to(d))組成的，它們的電荷量如下表所示，表中e為元電荷.π＋π－udeq\x\to(u)eq\x\to(d)帶電荷量＋e－e＋eq\f(2,3)e－eq\f(1,3)e－eq\f(2,3)e＋eq\f(1,3)e以下說法正確的選項是()A．π＋由u和eq\x\to(d)組成B．π＋由d和eq\x\to(u)組成C．π－由u和eq\x\to(d)組成D．π－由d和eq\x\to(u)組成解析：近代物理學(xué)的夸克理論，打破了“元電荷〞的界限，但電荷守恒定律仍成立．π＋所帶電荷量為＋e，u所帶電荷量為＋eq\f(2,3)e，eq\x\to(d)所帶電荷量為＋eq\f(1,3)e，故π＋由u和eq\x\to(d)組成，應(yīng)選項A正確，選項B錯誤；π－所帶電荷量為－e，d所帶電荷量為－eq\f(1,3)e，eq\x\to(u)所帶電荷量為－eq\f(2,3)e，故π－由d和eq\x\to(u)組成，應(yīng)選項C錯誤，選項D正確．答案：AD二、非選擇題3．多少個電子的電荷量等于－32.0μC？枯燥的天氣一個人脫了鞋在地毯上走，身上聚集了－48.0μC的凈電荷．此人身上有多少個凈剩余電子？(電子電荷量e＝－1.6×10－19C,1μC＝10－6C)解析：n1＝eq\f(Q1,e)＝eq\f(－32.0×10－6,－1.6×10－19)＝2.0×1014(個)．人身上聚集的電子個數(shù)n2＝eq\f(Q2,e)＝eq\f(－48.0×10－6,－1.6×10－19)＝3.0×1014(個)．答案：2.0×1014個3.0×1014個4.(2024·華南師大附中高二檢測)如以下