2021-2022版高中物理 第一章 静电场 1 电荷及其守恒定律课时作业新人教版选修3-1

1、2021-2022版高中物理 第一章 静电场 1 电荷及其守恒定律课时作业新人教版选修3-12021-2022版高中物理 第一章 静电场 1 电荷及其守恒定律课时作业新人教版选修3-1年级：姓名：- 9 -电荷及其守恒定律(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)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.感应起电是因为电荷的转移,摩擦起电是因为产生电荷c.不论是摩擦起电还是感应起电都是因为电荷的转移d.摩擦起电会使物体所带的电荷量变多【解析】选c。摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,感应起电的实质是

2、电荷从物体的一部分转移到另一部分,两个过程都没有产生电荷,选项a、b、d错误,c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可能带同种电荷c.接触前,a球一定不带任何电荷d.接触后,a球一定带电【解析】选d。因为毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电荷;如果小球带电,根据异种电荷相互吸引可知,小球带正电;由于橡胶棒吸引轻质小球,根据带电体具有吸引轻小物体的性质可知,小球可能不带电,故a、b、c错误;当接触后,出现相互排斥,则a球一定带电,故d正确;

3、故选d。【加固训练】电视机的玻璃光屏表面经常有许多灰尘,这主要是因为()a.灰尘的自然堆积b.玻璃有极强的吸附灰尘的能力c.电视机工作时,屏表面温度较高而吸附灰尘d.电视机工作时,屏表面有静电而吸附灰尘【解析】选d。带电体具有吸引轻小物体的性质,选项d正确。3.静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,春秋纬考异邮中有“玳瑁吸”之说,但下列不属于静电现象的是()a.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑b.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引c.小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流d.从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉【解析】选c。用塑料梳子梳头发时相互

4、摩擦,塑料梳子会带上电荷吸引纸屑,选项a属于静电现象;带电小球移至不带电金属球附近,由于静电感应,金属球在靠近带电小球一端会感应出与带电小球异号的电荷,两者相互吸引,选项b属于静电现象;小线圈接近通电线圈过程中,由于电磁感应现象,小线圈中产生感应电流,选项c不属于静电现象;从干燥的地毯上走过,由于摩擦生电,当手碰到金属把手时瞬间产生较大电流,人有被电击的感觉,选项d属于静电现象。4.对物体带电现象的叙述,正确的是()a.物体带电一定是因为具有多余的电子b.摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程c.物体所带电荷量可能很小,甚至小于ed.电中和是等量异种电荷完全消失的现象【解题指南】

5、解决本题的关键是掌握电荷守恒定律,电荷并不能创生,也不能消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,但电荷的总量保持不变,以及知道元电荷的电量是最小的带电量。【解析】选b。物体带电可能有多余的正电荷,也可能有多余的负电荷,故a错误;电荷并不能创生,也不能消失,摩擦起电的实质是电荷从一个物体转移到另一个物体,故b正确;元电荷的电量是最小的带电量,故c错误;电中和是等量的异种电荷完全抵消,而不是消失,故d错误。故选b。5.保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。盗版书籍影响我们的学习效率,甚至会给我们的学习带来隐患。小华同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做

6、练习时,他发现有一个带电质点的电荷量数字看不清,他只能看清是6.10-18 c,拿去问老师,如果你是老师,你认为该带电质点的电荷量可能是下列哪一个()a.6.810-18 cb.6.410-18 cc.6.610-18 cd.6.210-18 c【解析】选b。任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,即1.610-19 c的整数倍,由计算可知,只有6.410-18 c是1.610-19 c的整数倍,故选b。6.公元前600年左右,希腊人泰勒斯就发现了用毛皮摩擦过的琥珀能吸引轻小的物体,公元一世纪,我国学者王充在论衡一书中也写下了“顿牟掇芥”。下列关于摩擦起电现象说法正确的是()a.玻璃棒与丝绸摩擦

7、过后,玻璃棒带的是负电b.摩擦起电的过程就是创造电荷的过程c.橡胶棒与毛皮摩擦后带负电,是因为毛皮上的电子移动到橡胶棒上d.摩擦起电可以使物体带上任意大小的电量【解析】选c。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,a错误;摩擦起电过程是得到和失去电子的过程,因此其实质是电子的转移,当某种物质失去了电子时,物质的电子比质子少,带正电,当某种物质得到了电子时,物质的电子比质子多,带负电,b错误;橡胶棒与毛皮摩擦后带负电,是因为毛皮上的电子移动到橡胶棒上,c正确;物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍,d错误。【加固训练】用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。李明同学用绝

8、缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示。对上述现象的判断与分析,下列说法不正确的是()a.摩擦使笔套带电b.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异种电荷c.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力d.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和【解析】选d。笔套与头发摩擦后,能够吸引圆环,说明笔套上带了电荷,即摩擦使笔套带电,选项a正确;笔套靠近圆环时,由于静电感应,会使圆环上、下部感应出异种电荷,选项b正确;圆环被吸引到笔套的过程中,有向上的加速度,故圆环所受静电力的合力大于圆环所受的重力,故选项c正确;

9、笔套碰到圆环后,笔套上的部分电荷转移到圆环上,使圆环带上性质相同的电荷,选项d错误。二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(12分)如图所示,通过调节控制电子枪产生的电子束,使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶,经过一段时间,金属瓶上带有-810-12 c的电荷量,求:(1)金属瓶上收集到多少个电子。(2)实验的时间为多长。【解析】(1)金属瓶上收集的电子数目为:n=个=5107(个)。(2)实验的时间t= s=5 000 s。答案:(1)5107个(2)5 000 s8.(12分)a、b两物体相互摩擦,a物体原来带+4.810-1

10、4 c的电荷,与b物体摩擦后,所带的电荷量变为+1.610-14 c。问:(1)在此过程中,a物体得到了电子还是失去了电子?(2)转移了多少个电子?【解析】(1)a、b两物体相互摩擦,a物体原来带+4.810-14 c的电荷,与b物体摩擦后,所带的电荷量变为+1.610-14 c,摩擦起电中移动的是自由电子,所以在此过程中a物体得到电子;(2)a物体得到电子个数:n=个=2105个答案:(1)a物体得到了电子(2)2.0105个【加固训练】如图所示,a、b、c是三个安装在绝缘支架上的金属体,其中c球带正电,a、b是两个完全相同的枕形导体且不带电。试问:(1)如何使a、b都带等量正电?(2)如何

11、使a、b都带等量负电?(3)如何使a带负电b带等量的正电?【解析】(1)法一:把a、b紧密靠拢,让c靠近b,则在b端感应出负电荷,a端感应出等量正电荷,把a与b分开,移走c后再用手摸一下b,再把a与b接触一下,则a和b就带等量正电。法二:把a、b紧密靠拢,让c接触a或b,然后移去c,再把a与b分开,则a、b就带等量正电。(2)把a、b紧密靠拢,让c靠近b,则在b端感应出负电荷,a端感应出等量正电荷,再用手摸一下a或b,移走c以后再把a与b分开,则a和b就带等量负电。(3)把a、b紧密靠拢,让c靠近a,则在a端感应出负电荷,b端感应出等量正电荷,把a与b分开后,移去c,则a带负电b带等量的正电。

12、答案:见解析(15分钟40分)9.(6分)把两个完全相同的金属球a和b接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则a、b两球原来的带电情况不可能是()a.带有等量异种电荷b.带有等量同种电荷c.带有不等量异种电荷d.一个带电,另一个不带电【解析】选a。两个金属球原来分别带等量同种电荷,把两个完全相同的金属球接触后仍带等量同种电荷,存在排斥力,故b可能。两个金属球原来分别带不等量异种电荷,金属球接触后电荷先中和再平分,带上等量同种电荷,存在排斥力,故c可能。原来的其中一个带电,把两个完全相同的金属球接触后电荷平分,带上等量同种电荷,存在排斥力,故d可能。两个金属球原来分别带等量异种电荷,接

13、触后电荷完全中和,两球均不带电,不存在排斥力,故a不可能。【加固训练】(多选)如图所示为科技馆里一个趣味体验项目的简化图,核心装置为一个金属球,在干燥的空气里,体验者双脚站在绝缘凳上,右手按在金属球上,并远离周围其他物体。一条特殊传送带(图中未画出)给金属球不断地输送电荷,过一段时间后,体验者的头发便会四处散开,甚至倒立,十分有趣,在此状态下,下列分析正确的是()a.若用左手也去摸金属球,会被电击b.若用左手与旁边的观众握手,会被电击c.若右手离开金属球,则头发会立刻恢复常态d.若右手离开金属球而且走下绝缘凳,头发会立刻恢复常态【解析】选b、d。若用左手也去摸金属球,不会有电流产生,不会被电击

14、,选项a错误;若用左手与旁边的观众握手,会发生放电现象而被电击,选项b正确;若右手离开金属球,电荷不会转移,则头发仍然四处散开,选项c错误;若右手离开金属球而且走下绝缘凳,则电荷将进入大地,人体将不再带电,头发会立刻恢复常态,选项d正确。10.(6分)如图所示,用绝缘柱支持的导体a和b彼此接触,起初它们不带电,贴在两端下部的金属箔是闭合的。把带正电的物体c移近a端,然后把a和b分开较远的距离,再移去c,则()a.c移近a端时,a端的金属箔张开,b端的金属箔闭合b.c移近a端时,a端的金属箔闭合,b端的金属箔张开c.a和b分开,移去c后,b端的金属箔会立即闭合d.a和b分开,移去c后,a端的金属

15、箔仍会张开【解析】选d。将带电体c移近a端时,由于静电感应现象可知,a端是近端,会感应出异种电荷,b端是远端,会感应出同种电荷;当再把a和b分开,移去c后,a和b仍带不同种的电荷,故a、b端的金属箔仍会张开,选项d正确。11.(6分)(多选)将一带负电的通过绝缘支架支撑的金属小球置于潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上带的负电荷几乎不存在了。这说明()a.小球上原有的负电荷彻底消失了b.在此现象中,电荷不守恒c.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了d.该现象是由电子转移引起的,仍然遵循电荷守恒定律【解析】选c、d。金属小球上的负电荷减少是由于电子通过潮湿的空气转移到外界,但是这些电子并没有彻底消失,就小球和整个外界组成的系统而言,其电荷的总量仍保持不变,仍遵循电荷守恒定律,故a、b错误,c、d正确。【加固训练】如图是伏打起电盘示意图,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【解析】选b。导电平板靠近带电的绝缘板并接地时,导体与大地发生静电感应,使导电平板带上负电荷,故选项b正确。12.(22分)有三个相同的绝缘金属小球a、b、c,其中a小球带有310-3 c的正电荷,b小球带有210-3 c的负电荷,小球c不带电。先让小球c与小球a接触后分开,再让小球b与小球a接触后分开,最后让小球b与小球c接触