2024-2025學(xué)年新教材高中物理第九章靜電場及其應(yīng)用1電荷檢測含解析新人教版必修第三冊

PAGE5-電荷(15分鐘30分)一、選擇題(本題共4小題,每小題5分,共20分)1.如圖所示,將一束塑料絲一端打結(jié),并用手快速向下捋塑料絲多次,視察到這束塑料絲下端散開了,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要緣由是 ()A.塑料絲之間相互感應(yīng)起電B.塑料絲所受重力小,自然松散C.塑料絲受到空氣浮力作用而散開D.由于摩擦起電,塑料絲帶同種電荷而相互排斥【解析】選D。塑料絲與手摩擦帶電;塑料絲上帶的是同種電荷,同種電荷相互排斥,所以塑料絲會向四周散開,捋的次數(shù)越多,塑料絲帶電越多,排斥力越大,下端散開的就越大,故A、B、C錯誤,D正確。2.用毛皮摩擦過的橡膠棒靠近已帶電的驗電器時,發(fā)覺它的金屬箔片的張角減小,由此可推斷 ()A.驗電器所帶電荷量部分被中和B.驗電器所帶電荷量部分跑掉了C.驗電器肯定帶正電D.驗電器肯定帶負(fù)電【解析】選C。驗電器的張角與所帶電量的多少有關(guān),電量大張角大,依據(jù)題意張角變小,所以說明驗電器所帶的電性與橡膠棒所帶的電性相反,又因為毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電,所以驗電器帶正電;橡膠棒沒接觸驗電器,所以電荷不會被中和,只是被吸引到金屬球一端,從而使金屬箔片電量變少。故C正確。3.如圖所示是一個帶正電的驗電器,當(dāng)一個金屬球A靠近驗電器上的金屬小球B時,驗電器中金屬箔片的張角減小,則 ()A.金屬球A肯定帶電B.金屬球A肯定帶正電C.金屬球A可能帶負(fù)電D.金屬球A肯定帶負(fù)電【解析】選C。驗電器上的金屬箔片和金屬球都帶有正電荷,金屬箔片之所以張開,是由于箔片上的正電荷相互排斥造成的。當(dāng)驗電器金屬箔片的張角減小時,說明箔片上的正電荷肯定比原來削減了。由于金屬球A只是靠近驗電器而沒有與驗電器上的金屬球B發(fā)生接觸,要考慮感應(yīng)起電的影響。當(dāng)金屬球A靠近時,驗電器的金屬球B、金屬桿包括金屬箔片整體相當(dāng)于一個導(dǎo)體,金屬球A離金屬球B較近,而離金屬箔片較遠(yuǎn)。假如金屬球A帶正電,驗電器上的負(fù)電荷肯定向B端移動,則金屬箔片上的正電荷量不會削減,所以選項B是錯誤的。假如金屬球A帶負(fù)電,驗電器上的負(fù)電荷會向遠(yuǎn)端移動,造成金屬箔片上的正電荷量削減,所以選項C是正確的。假如金屬球A不帶電,由于受到金屬球B上正電荷的影響,金屬球A上靠近金屬球B的部分也會由于靜電力的作用出現(xiàn)負(fù)電荷,效果與金屬球A帶負(fù)電荷一樣。所以選項A、D是錯誤的。4.導(dǎo)體A帶5q的正電荷,另一完全相同的導(dǎo)體B帶q的負(fù)電荷,將兩導(dǎo)體接觸一會兒后再分開,則B導(dǎo)體的帶電量為 ()A.-q B.qC.2q D.4q【解析】選C。相同帶電體接觸后,電荷量先中和,后平分。所以B導(dǎo)體的帶電量為=2q,C正確?！狙a償訓(xùn)練】如圖所示,Q是一個絕緣金屬導(dǎo)體,把一個帶正電的絕緣金屬球P移近Q,由于靜電感應(yīng),A端出現(xiàn)的感應(yīng)電荷量大小為qA,B端為qB,下列結(jié)論中正確的是 ()A.導(dǎo)體Q上,qA>qBB.導(dǎo)體Q上,qA<qBC.用接地線接觸一下A端馬上離開,拿走P后Q帶正電D.用接地線接觸一下B端馬上離開,拿走P后Q帶負(fù)電【解析】選D。當(dāng)帶正電的絕緣金屬球P移近Q時,A端帶負(fù)電,B端帶正電,由電荷守恒定律可知qA=qB,故A、B錯誤。無論哪一端接地,大地相當(dāng)于遠(yuǎn)端,電子從大地轉(zhuǎn)移到Q上,接地線離開后,負(fù)電荷留在Q上,拿走P后,Q帶負(fù)電,故C錯誤,D正確。二、非選擇題(10分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)5.如圖所示,通過調(diào)整限制電子槍產(chǎn)生的電子束,使其每秒有104個電子到達(dá)收集電子的金屬瓶,經(jīng)過一段時間,金屬瓶上帶有-8×10-12C的電荷量,求:(1)金屬瓶上收集到多少個電子?(2)試驗的時間為多長?【解析】(1)金屬瓶上收集的電子數(shù)目為:N===5×107(個)。(2)試驗的時間:t=s=5000s。答案:(1)5×107個(2)5000s【補償訓(xùn)練】有A、B、C三個塑料小球,A和B,B和C,C和A間都是相互吸引的,假如A帶正電,則 ()A.B、C球均帶負(fù)電B.B球帶負(fù)電,C球帶正電C.B、C球中必有一個帶負(fù)電,而另一個不帶電D.B、C球都不帶電【解析】選C。依據(jù)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,以及帶電體可以吸引不帶電的輕小物體分析。A帶正電,A和B相互吸引,則B可能帶負(fù)電,也有可能不帶電,假如B帶負(fù)電,則C帶正電(因為C和A是相互吸引的,所以解除),C不帶電,假如B不帶電,則因為C和A是相互吸引的,所以C帶負(fù)電,所以B、C球中必有一個帶負(fù)電,而另一個不帶電,C正確。(10分鐘20分)6.(6分)如圖所示,用起電機使金屬球A帶正電,靠近驗電器B,則 ()A.驗電器的金屬箔片不張開,因為球A沒有和驗電器B接觸B.驗電器的金屬箔片張開,因為整個驗電器都帶上了正電C.驗電器的金屬箔片張開,因為整個驗電器都帶上了負(fù)電D.驗電器的金屬箔片張開,因為驗電器下部的兩金屬箔片都帶上了正電【解析】選D。帶正電的球A靠近驗電器B,依據(jù)電荷“同性相斥,異性相吸”的特點知,驗電器金屬桿下端箔片中的部分電子會被球A上的正電荷吸引到驗電器上端,則金屬桿下端的箔片就會因帶正電荷而相斥,使箔片張開,故選D。7.(14分)兩個相同金屬小球A、B帶有相等的電荷量,相隔肯定的距離,今讓第三個相同的不帶電的金屬小球C先后與A、B接觸后移開。(1)若A、B兩球帶同種電荷,求接觸后兩球的電荷量之比。(2)若A、B兩球帶異種電荷,求接觸后兩球的電荷量之比?！窘馕觥?1)若兩球帶同種電荷,設(shè)電荷量為Q,C與A接觸后,由于形態(tài)相同,二者平分電荷量,A、C所帶電荷量均為Q,C與B接觸后平分二者電荷量,則B、C的電荷量均為:×(Q+Q)=Q,A、B最終的電荷量之比為(Q)∶(Q)=2∶3;(2)若兩球帶異種電荷,設(shè)電荷量為Q、-Q,C與A接觸后,由于形態(tài)相同,二者平分電荷量,A、C所帶電荷量均為Q,C與B接觸后平分二者的總電荷量,則B、C的電荷量均為:×(Q-Q)=-Q,A、B最終的電荷量之比為(Q)∶|-Q|=2∶1。答案:(1)2∶3(2)2∶1【補償訓(xùn)練】如圖所示,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,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時,發(fā)覺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,問:經(jīng)過反復(fù)多次接觸后,小球的帶電荷量不再發(fā)生改變,此時小球帶電量為多少?【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∶