2021-2022高中物理人教版選修3-1作業(yè)：第一章第1節(jié)電荷及其守恒定律1Word版含解析

《電荷及其守恒定律》基礎達標1．關于摩擦起電與感應起電，以下說法正確的是()A．摩擦起電是因為電荷的轉移，感應起電是因為產生電荷B．摩擦起電是因為產生電荷，感應起電是因為電荷的轉移C．不論摩擦起電還是感應起電，都是電荷的轉移D．以上說法均不正確【解析】任何起電方式都不能違背電荷守恒定律，故A、B、D錯，C對．【答案】C2．有A、B、C三個完全相同的金屬球，A帶1.2×10－4C的正電荷，B、C不帶電，現用相互接觸的方法使它們都帶電，則A、B、C所帶的電荷量可能是下面哪組數據()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,2.0×10－5C【解析】A項中三個球電荷量的總和大于原來A球的電荷量，由電荷守恒定律排除A項；無論什么時候，若三個球同時接觸，則每球各分總電荷量的1/3，且之后無論怎樣接觸，各球的電荷量都不會再發(fā)生變化．若三球電荷量不相等，最后一次必為兩球接觸，則必有兩個球的電荷量相等，從而可排除B；選項C、D，均滿足電荷守恒定律，設從第一次兩球接觸開始，如A、B接觸，A、B各帶電荷量6.0×10－5C；第二次B、C接觸后B、C各帶電荷量3.0×10－5C，三球所帶電荷量分別為6.0×10－5C、3.0×10－5C、3.0×10－5C；第三次用A、B接觸，A、B各帶電荷量4.5×10－5C，即選項C的分配結果，由此又可推知，此后無論怎樣接觸，電荷量也不會多于4.5×10－5C，從而選C而否定D.【答案】C3．用棉布分別與丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦，實驗結果如圖所示，由此對摩擦起電說法正確的是()A．兩個物體摩擦時，表面粗糙的物體易失去電子B．兩個物體摩擦起電時，一定同時帶上種類及數量不同的電荷C．兩個物體摩擦起電時，帶上電荷的種類不同且數量不相等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】兩物體摩擦時是否得失電子取決于原子對電子的束縛力大小，A錯．由于摩擦起電的實質是電子的得失，所以兩物體帶電種類一定不同，數量相等，B、C錯．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，D對．【答案】D4．(多選)如圖所示，a、b、c、d為四個帶電小球，兩球之間的作用分別為a吸d，b斥c，c斥a，d吸b，則()A．僅有兩個小球帶同種電荷B．僅有三個小球帶同種電荷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A、C錯，選項B、D對．【答案】BD5．(多選)M和N是兩個不帶電的物體，它們互相摩擦后M帶正電1.6×10－10C，下列判斷正確的有()A．在摩擦前M和N的內部沒有任何電荷B．摩擦的過程中電子從M轉移到NC．N在摩擦后一定帶負電1.6×10－10CD．M在摩擦過程中失去1.6×10－10個電子【解析】M和N都不帶電，是指這兩個物體都呈電中性，沒有“凈電荷”(沒有中和完的電荷)，也就是沒有得失電子．但內部仍有相等數量的正電荷(質子數)和負電荷(電子數)，所以選項A錯誤．M和N摩擦后M帶正電荷，說明M失去電子，電子從M轉移到N，選項B正確．根據電荷守恒定律，M和N這個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)原來電荷的代數和為0，摩擦后電荷量仍應為0.選項C正確．電子帶電荷量為1.6×10－19C，摩擦后M帶正電荷1.6×10－10C，由于M帶電荷量應是電子電荷量的整數倍．所以M失去109個電子，選項D錯誤．【答案】BC6．保護知識產權，抵制盜版是我們每個公民的責任與義務．盜版書籍影響我們學習效率甚至給我們的學習帶來隱患．小華有一次不小心購買了盜版的物理參考書，做練習時，他發(fā)現有一個關鍵數字看不清，拿來問老師，如果你是老師，你認為可能是下列幾個數字中的()A．6.2×10－19CB．6.4×10－19CC．6.6×10－19CD．6.8×10－19C【解析】任何帶電體的電荷量是元電荷的整數倍，即是1.6×10－19C的整數倍，由計算可知，只有B選項是1.6×10－19C的整數倍，故B正確．【答案】B7．一帶負電絕緣金屬小球被放在潮濕的空氣中，經過一段時間后，發(fā)現該小球上凈電荷幾乎不存在．這說明()A．小球原有的負電荷逐漸消失了B．在此現象中，電荷不守恒C．小球上負電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將電子導走了D．該現象是由電子的轉移引起的，不遵循電荷守恒定律【解析】帶負電小球處于潮濕空氣中，電荷被空氣導走，C正確．總電荷量不變，電荷守恒，B、D錯．電子轉移并沒有消失，A錯．【答案】C8．目前普遍認為，質子和中子都是由被稱為u夸克和d夸克的兩類夸克組成，u夸克帶電荷量為23e，d夸克帶電荷量為－13e，e為元電荷．下列論斷可能正確的是()A．質子由1個u夸克和1個d夸克組成，中子由1個u夸克和2個d夸克組成B．質子由2個u夸克和1個d夸克組成，中子由1個u夸克和2個d夸克組成C．質子由1個u夸克和2個d夸克組成，中子由2個u夸克和1個d夸克組成D．質子由2個u夸克和1個d夸克組成，中子由1個u夸克和1個d夸克組成【解析】2個u夸克和一個d夸克43e－13e＝e構成質子，1個u夸克和2個d夸克23e－23e＝0不顯電性構成中子．【答案】B9．有三個完全一樣的絕緣金屬球，A球所帶電荷量為Q，B、C不帶電．現要使B球帶有38Q的電荷量，應該怎么辦？【解析】由于兩個完全相同的金屬球接觸時，剩余電荷量平均分配，因此，可有以下四種方法：①A與C接觸分開，再讓B與C接觸分開，然后A與B接觸分開；②A與C接觸分開，再讓A與B接觸分開，然后B與C接觸分開；③A與B接觸分開，再讓B與C接觸分開，然后A與B接觸分開；④A與B接觸分開，再讓A與C接觸分開，然后B與C接觸分開．【答案】見解析能力提升1．(多選)如圖所示，將帶電棒移近兩個不帶電的導體球，甲、乙兩個導體球開始時互相接觸且對地絕緣．下述幾種方法中能使兩球都帶電的是()A．先把兩球分開，再移走棒B．先移走棒，再把兩球分開C．先將棒接觸一下其中的一球，再把兩球分開D．棒的電荷量不變，兩導體球不能帶電【解析】感應起電應遵從以下幾個步驟：(1)兩導體彼此接觸；(2)帶電體移近兩導體；(3)先分開兩導體，再移走帶電體．由此可知，A項可以使物體帶電；帶電體與非帶電體接觸，電荷發(fā)生轉移，使物體帶電，C項可以使物體帶電．故正確答案為AC.【答案】AC2.(多選)如圖所示，有一帶正電的驗電器，當一金屬球A靠近驗電器的小球B(不接觸)時，驗電器的金箔張角減小，則()A．金屬球可能不帶電B．金屬球可能帶負電C．金屬球可能帶正電D．金屬球一定帶負電【解析】驗電器的金箔之所以張開，是因為它們都帶有正電荷，而同種電荷相互排斥，張開角度的大小決定于兩金箔帶電荷量的多少．如果A球帶負電，靠近驗電器的B球時，異種電荷相互吸引，使金箔上的正電荷逐漸“上移”，從而使兩金箔張角減小，選項B正確，同時否定選項C.如果A球不帶電，在靠近B球時，發(fā)生靜電感應現象使A球靠近B球的一端出現負的感應電荷，而背向B球的一端出現正的感應電荷．A球上的感應電荷與驗電器上的正電荷發(fā)生相互作用，由于負電荷離驗電器較近而表現為吸引作用，從而使金箔張角減小，選項A正確，同時否定選項D.【答案】AB3．絕緣細線上端固定，下端懸掛一輕質小球a，a的表面鍍有鋁膜，在a的近旁有一絕緣金屬球b.開始時，a、b均不帶電，如圖所示，現使b帶電，則()A．a、b之間不發(fā)生相互作用B．b將吸引a，吸住后不放開C．b立即把a排斥開D．b先吸引a，接觸后又把a排開【解析】b球帶電后，使a產生靜電感應，感應的結果是a靠近b的一側出現與b異種的感應電荷，遠離b的一側出現與b同種的感應電荷．雖然a上的感應電荷等量異號，但因為異種電荷離b更近，所以b對a的電場力為引力．當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．【答案】D4．如圖所示，左邊是一個原先不帶電的導體，右邊C是后來靠近導體的帶正電金屬球，若用絕緣工具沿圖示某條虛線將導體切開，分導體為A、B兩部分，這兩部分所帶電荷量的數值分別為QA、QB，則下列結論正確的有()A．沿虛線d切開，A帶負電，B帶正電，且QB>QAB．只有沿虛線b切開，才有A帶正電，B帶負電，且QB＝QAC．沿虛線a切開，A帶正電，B帶負電，且QB>QAD．沿任意一條虛線切開，都有A帶正電，B帶負電，而QA、QB的值與所切的位置有關【解析】導體原來不帶電，只是在C的電荷的作用下，導體中的自由電子向B部分移動，使B部分帶了多余的電子，而帶負電；A部分減少了電子，因而帶正電．A部分減少的電子數目和B部分多余的電子的數目是相同的，因此無論從哪一條虛線切開，兩部分的電荷量總是相等的，但由于電荷之間的作用力與距離有關，自由電子在不同位置所受C的作用力的強弱是不同的，這樣導致電子在導體上的分布不均勻，越靠近右端負電荷密度越大，越靠近左端正電荷密度越大，故應選D.【答案】D5.如圖所示，大球A原來的電荷量