2021年鲁科版（2019）必修第三册《第1节 静电的产生及其微观解释》- 专题训练【附答案】

1、2021年鲁科版（2019）必修第三册第1节静电的产生及其微观解释-专题训练一. 选择题（共10小题）1. 库仑定律中所说的“点电荷”指的是（）A. 一种体积很小的带电体B. -种没有大小的带电体C. 所带电荷量小于元电荷的带电体D. 通过摩擦起电能创造电荷的带电体2. 下列说法正确的是（）A. 体积小的带电体就是点电荷B. 体积大的带电体，不能看成点电荷C. 只有带电荷量很小的带电体才能看作点电荷D. 库仑定律只适用于点电荷间的相互作用3. 下列关于点电荷说法正确的是（）A. 体税很大的电荷不能看成点电荷B. 只有体积很小的带电体才能看成点电荷C. 当两个带电体的形状和大小对他们之间的作用力

2、影响可以忽略时，两个带电体可以看成点电荷D. 一切带电体都可以看成点电荷4. 下列说法正确的是（）A. 元电荷实质上是指电子和质子本身B. 体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C. 电子和质子在任何情况下都可视为点电荷D. 所有带电体的电荷量只能是元电荷的整数倍5. 关于元电荷的理解，下列说法正确的是（）A. 元电荷就是电子B. 元电荷是表示跟个电子所带电荷量数值相等的电荷量C. 元电荷就是质子D. 物体所带电量不一定是元电荷的整数倍本题选不可能的，故选：Bo10. 将-束塑料包扎带-端打结，另端撕成细条后，用手迅速捋细条，观察到细条散开了,如图所示.下列关于细条散开现象的分析中正确的是（）A

3、. 由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开B. 撕成细条后，所受重力减小，细条自然松散C. 撕成细条后，由于空气浮力作用使细条散开D. 细条之间相互感应起电，相互排斥散开【解答】解：塑料捆扎绳与手摩擦带电；塑料捆扎绳上带的是同种电荷，同种电荷相互 排斥，所以塑料绳会向四周散开，捋的次数越多，塑料绳带电越多，排斥力越多，下端 散开的就越大，下端散开的就越大；故BCD错误，A正确；故选：Ao二. 填空题（共5小题）11. 电荷量 e= 1.6X1Q19 C, luA= lx。 A。【解答】解：电荷量 e =L6X10'i9C, 1hA=1X10'6A；故答案为：1.6X10T9

4、； 1X10'6o12. 电荷量1.6X10-19 C叫作元电荷,某带电体所带电荷量是3.2X10 9C,此带电体所 带电荷量是元电荷的倍。【解答】解：电荷量1.6X1。-%叫做元电荷，某带电体所带电荷量是3.2X10-9。此 带电体所带电荷量是元电荷的2X IO】。倍。故答案为：1.6X10-19； 2X10】。13. 在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元电荷的电量为1.60X10 % : 一个 电子的电帛:为1.60X10 % , 一个质子的电帛:为1.60X10 % ；任何带电粒子， 所带电量或者等于电子或质子的电量，或者是它们电量的整数倍。【解答】解：各种带电微粒中，电子

5、电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电 荷，所带电荷量大小为：e=1.60XI0Fc,质子、电子的带电量是相等的。故答案为：1.60X10 ,9C, 1.60X10',9C, 1.60X1019C,整数倍。14. 如图所示，在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支 座上.若先将+Q移走，再把A、B分开，则A不带 电,B不带 电:若先将A、B 分开，再移走+Q，则A 带负 电,B带正 电.【解答】解：若先移走带正电的导体棒，此时导体A和B中的电荷又发生中和，不再带 电，再把导体A和B分开，同样不再带电，所以此时A不带电，B不带电.先把导体A和B分开，再移走

6、带正电的导体棒，导体A和B由于感应起电带上异种电 荷，所以此时A带负电，B带正电.故答案为：不带；不带；带负；带正.15. 电荷既 不会凭空产生，也不会凭空消会,它只能从一个物体 转移 到另个一 物体上去，或从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量保持不变°【解答】解：电荷既不会凭空产生，也不会凭空消灭，它只能从一个物体转移到另一个 物体，或者从物体的一部分转移到物体的另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保持不变。故答案为：不会凭空产生；不会凭空消失；转移；保持不变。三. 解答题（共5小题）16. 如图所示，在a、b两端有直流恒压电源，输出电压恒为Uab，R?=40Q,右端连接间距

7、d=0.04m、板长l=10cm的两水平放置的平行金属板，板间电场视为匀强电场.闭合开 关S,将质量为m=1.6XI06kg、带电量q=3.2X|（）-8c的微粒以初速度vo=O.5m/s沿 两板中线水平射入板间.当滑动变阻器接入电路的阻值为15Q时，微粒恰好沿中线匀速 运动，通过电动机的电流为0.5A.已知电动机内阻Ri = 2Q,取g= IOm/s2.试问：（1）输出电压为Uab是多大？（2）在上述条件卜，电动机的输出功率和电源的输出功率？（3）为使微粒不打在金属板上，&两端的电压应满足什么条件?: 函匚o I jUi【解答】解：（1）有qW=mgdUi = 20V滑动变阻器两端电

8、压U2=I总R滑W=Ii+【2=1A电源电压：U=Ui+lh=35V（2） P 出= P-i2R|= UI-I2Ri=20X0.5 - 0.52X2=9.5WPm=UU=35W（3）因上极板带正电，故粒子带负电粒子穿过板的时间t=0.2sv0当粒子刚从下极板穿出时：皇=1曾蚁22 2m而：E=-2.联立解得：U2=18Vd同理有：_d=lEq-mgt22 2m丁 U' 2而：E=-d联立解得：U，2=22V故R2两端的电压应满足的条件是：18VVU2V22V答：（1）输出电压为Uab是35V（2）在上述条件下，电动机的输出功率和电源的输出功率分别是9.5W和35W.（3）为使微粒不打在

9、金属板上，R2两端的电压应满足条件是18V<U2<22V17. 自然界的电荷有两种，正电荷和负电荷，正电荷指的是用圣缠_摩擦过的顼璃棒 所带的电荷，负电荷指的是用毛皮摩擦过的橡胶棒棒所带的电荷,同种电荷相 互排斥，异种电荷相互吸引.【解答】解：白然界中只存在两种电荷，正电荷和负电荷，正电荷指的是用丝绸摩擦过的玻璃棒棒所带的电荷，负电荷指的是用毛皮摩擦过的橡胶棒棒所带的电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.故答案为：丝绸，玻璃棒，毛皮，橡胶棒，排斥，吸引18. “真空中两个静止点电荷相距1 Ocmo它们之间相互作用力大小为9X10-4N.当它们合 在起时，成为个带电量为3X10-

10、8。的点电荷。向原来两电荷的带电量各为多少？某 同学求解如下：根据电荷守恒定律：qi+q2=3X10'8C=a （I）22 2根据库仑定律：qiq2=F=_ X9X IO'4C2= 1 X IO',5C2 = bk9X109以 q2=-代入（1）式得：qi2 - aqi+b=0解得 qi=-| <a±a2_4b=_l （3X10*土寸gx i°T6_4x 10一止）C根号中的数值小于0,经检查，运算无误。试指出求解过程中的问题并给出正确的解答。 【解答】解：由于题中仅给出相互作用力的大小，该同学是把两个电荷当成同种电荷去 求解，最终无解，两点电

11、荷也有可能是异种电荷，按电荷异号计算。由 qi -q2=3X10'8C=a, qiq2=lX 10',5C2=b得 qi2 - aqi - b=0由此解得：qi=5X10 8Cq2 = 2X10'8C答：两电荷是异种电荷，两电荷的带电量大小分别为：qi=5X10 8（2, q2=2X10 8Co19. 有两个完全相同的彼此绝缘金属球A、B, A球所带电荷量为q, B球所带电荷数为-q, 问：如何能使A, B所带电荷量都为卫.4【解答】解：A球所带电荷量为q,先用手与A球接触放电，再使A球与B球接触，则 电量平分，均为卫；再次用手与A球接触放电，再让A球与B球接触平分，则

12、A, B2所带电荷量都为卫.4答：先用手与A球接触放电，再使A球与B球接触，则电量平分，均为卫；再次用手2与A球接触放电，再让A球与B球接触平分，则A, B所带电荷量都为-E.420. 一种测定电子比荷的实验装置如图所示。真空玻璃管内，阴极K发出的电子经阳极A 与阴极K之间的高压加速后，形成一细束电子流，以平行于平板电容器极板的速度进入 两极板C、D间的区域，若两极板C、D间无电昆，电子将打在荧光屏上的O点，若在 两极板间施加电压U,则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点：若再在极板间施 加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，则电子在荧光屏上产生的光 点又回到O.己知极板的长度

13、l=25cm。C、D间的距离d=5cm,极板区的中点M到荧 光屏中点O的距离为L=25cm, U= 128V, B= 1.6X 10 4T. P点到O点的距离y=10cm, 试求电子的比荷。【解答】解：设电子刚进入平行板电容器极板间区域时的速度为vo,因为速度方向平行 于电容器的极板，通过长度为I的极板区域所需的时间：ti=L - (1)v0当两极板之间加上电压时，设两极板间的场强为E,作用于电子的静电力的大小为qE方向垂直于极板由C指向D,电子的加速度：(2)m而E=- (3)d因电子在垂直于极板方向的初速度为0,因而在时间II内垂直于极板方向的位移yi=Aat 2. (4)21电子离开极板

14、区域时，沿垂直于极板方向的末速度：vy=ati- (5)设电子离开极板区域后，电子到达荧光屏上P点所需时间为t2：v0在t2时间内，电子做匀速直线运动，在垂直于极板方向的位移：y2=vyt2- (7)P点离开O点的距离等于电子在垂直于极板方向的总位移y=yi+y2-(8)2,由以上各式得电子的荷质比为：卫=29兰-(9)m UL1加上磁场B后，荧光屏上的光点重新回到O点，表示在电子通过平行板电容器的过程中电子所受电场力与磁场力相等，即：qE=qv0B- (10)结合(3),即可得电子射入平行板电容器的速度：vo=- (II) Bd代入(9)式得：mq=pby-(,2)代入有关数据求得:1.6X

15、10nC/kgq=128X 0. 0625m (1. 6 X 10一4) 2x 0. 25X 0. 25X 0. 05答：电子的荷质比为1.6X10】宅/kg。6. 把两个完全相同的小球接触后再分开，若是两球相互排斥，则两球原来的带电情况不可能的是（）A. 只有一个小球原来带电B. 两个小球原来分别带等量异种电荷C. 两个小球原来分别带同种电荷D. 两个小球原来分别带不等量异种电荷7. 用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a,然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球a和金箔b的带电情况是（）A. a、b均带正电B. a、b均带负电C. a带正电，b带负电D

16、. a带负电，b带正电8. 如图所示，导体A、B紧靠在一起，带正电的小球C靠近导体A的左端，A带上了 -1.0XI0 8C的电荷。则下列说法正确的是（）A. 电子由A转移到BB. 正电荷由A转移到BC. 导体A得到的电子数是1（）8个D. 导体B失去的电子数是6.25X1O10个9. 把两个相同的金属小球接触一下再分开一小段距离，发现两球之间互相排斥，则这两个金属小球原来的带电情况下列表述情况不可能的是（）A. 两球原来带有同种电荷B. 两球原来带有等量异种电荷C. 两球原来带有不等量异种电荷D. 两球中原来只有-个带电10. 将一束塑料包扎带一端打结，另一端撕成细条后，用手迅速捋细条，观察到

17、细条散开了,如图所示.下列关于细条散开现象的分析中正确的是（）A. 由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开B. 撕成细条后，所受重力减小，细条自然松散C. 撕成细条后，由于空气浮力作用使细条散开D. 细条之间相互感应起电，相互排斥散开二.填空题（共5小题）11. 电荷量 e=C, lpA=Ao12. 电荷量C叫作元电荷，某带电体所带电荷量是3.2X10 9C,此带电体所带电荷量是元电荷的倍。13. 在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元电荷的电量为； 一个电子的电量为, 一个质子的电量为;任何带电粒子，所带电量或者等于电子或质子的电量，或者是它们电量的。14. 如图所示，在带电+Q的带

18、电体附近有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支座上.若先将+Q移走，再把A、B分开，则A电，B电；若先将A、B分开，再移走+Q，则A电，B电.15. 电荷既,也,它只能从一个物体到另个一物体上去，或从物体的-部分转移到另一部分，电荷的总量。三.解答题（共5小题）16. 如图所示，在a、b两端有直流恒压电源，输出电压恒为Uab，R2=40Q,右端连接间距d=0.04m、板长I=10cm的两水平放置的平行金属板，板间电场视为匀强电场.闭合开 关S,将质量为m=1.6XI0 6kg、带电量q=3.2X10'8C的微粒以初速度vo=O.5m/s沿 两板中线水平射入板间.当滑动变阻器接入电

19、路的阻值为15Q时，微粒恰好沿中线匀速 运动，通过电动机的电流为0.5A.已知电动机内阻Ri = 2R,取g = IOm/s2.试问：（1）输出电压为Uab是多大？（2）在上述条件下，电动机的输出功率和电源的输出功率？（3）为使微粒不打在金属板上，&两端的电压应满足什么条件？17. 自然界的电荷有两种，正电荷和负电荷，正电荷指的是用摩擦过的棒所带的电荷，负电荷指的是用摩擦过的棒所带的电荷，同种电荷相互，异种电荷相互.18. “真空中两个静止点电荷相距10cm。它们之间相互作用力大小为9X10*.当它们合 在-起时，成为-个带电量为3X1O8c的点电荷。问原来两电荷的带电量各为多少？某

20、同学求解如下：根据电荷守恒定律:qi+q2=3X10 8C=a （I）根据库仑定律：qiq2=-F=（10X 10 ）2X9X 10'4C2= 1 X 10' ,5C2=bk 9X IQ9以 q2=-代入（1）式得：qi2 - aqj+b=Oqi解得 qi=A （a土爪2_知=号（3x 10 8±79X 1016-4X 10"15） C根号中的数值小于0,经检查，运算无误。试指出求解过程中的问题并给出正确的解答。19. 有两个完全相同的彼此绝缘金属球A、B, A球所带电荷量为q, B球所带电荷数为-q,问：如何能使A, B所带电荷量都为420. 一种测定电子

21、比荷的实验装置如图所示。真空玻璃管内，阴极K发出的电子经阳极A 与阴极K之间的高压加速后，形成一细束电子流，以平行于平板电容器极板的速度进入 两极板C、D间的区域，若两极板C、D间无电压，电子将打在荧光屏上的0点，若在 两极板间施加电压U,则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点；若再在极板间施 加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，则电子在荧光屏上产生的光 点又回到0.己知极板的长度l=25cm。C、D间的距离d=5cm,极板区的中点M到荧光屏中点o的距离为L=25cm, U=128V, B = 1.6X lo Y. P点到O点的距离y=IOcm,2021年鲁科版（2019）必

22、修第三册第1节 静电的产生及其微观解释专题训练参考答案与试题解析一.选择题（共10小题）1. 库仑定律中所说的“点电荷”指的是（）A. 种体积很小的带电体B. 一种没有大小的带电体C. 所带电荷最小于元电荷的带电体D. 通过摩擦起电能创造电荷的带电体【解答】解：库仑定律中所说的“点电荷”指的是一种没有大小的带电体，带电体能否看做点电荷与带电体的体积、带电体所带电荷量及带电体如何获得电荷无关, 故ACD错误，B正确。故选：Bo2. 下列说法正确的是（）A. 体积小的带电体就是点电荷B. 体积大的带电体，不能看成点电荷C. 只有带电荷量很小的带电体才能看作点电荷D. 库仑定律只适用于点电荷间的相互

23、作用【解答】解：ABC、电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可 以看成是点电荷，所以能否看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状及 带电最的多少无具体关系，故ABC错误；D、库仑定律只适用于真空中的两个静止的点电荷间间的相互作用，故D正确；故选：Do3. 下列关于点电荷说法正确的是（）A. 体积很大的电荷不能看成点电荷B. 只有体积很小的带电体才能看成点电荷C. 当两个帝电体的形状和大小对他们之间的作用力影响可以忽略时，两个带电体可以看 成点电荷D. 一切带电体都可以看成点电荷【解答】解：A、体积很大的电荷，如果相对于研究的问题，体积可以忽略不计，可看成 点电荷，

24、故A错误；B、体积很小的带电体，如果相对于研究问题，体积不能忽略不计，不能看成点电荷，故B错误；C、当两个带电体的形状和大小对他们之间的作用力影响可以忽略时，两个带电体可以看 成点电荷，故C正确；D、在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计，才可以看成点电 荷，故D错误。故选：Co4. 下列说法正确的是（）A. 元电荷实质上是指电子和质子本身B. 体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C. 电子和质子在任何情况下都可视为点电荷D. 所有带电体的电荷量只能是元电荷的整数倍【解答】解：AD、元电荷是最小的电荷量，是指电子或质子所带的电量，但不是指质子和电子，并且所有带电体的电荷量只

25、能是元电荷的整数倍，故A错误，D正确；B、在研究带电体间的相互作用时，若带电体的尺寸远小于它们之间的距离时，可把带电 体看成点电荷，体积很大的带电体也可能看成点电荷，故B错误；C、在研究带电体间的相互作用时，若带电体的尺寸远小于它们之间的距离时，可把带电 体看成点电荷；若质子和电子的形状不能忽略时，则不能看作点电荷，故C错误； 故选：D。5. 关于元电荷的理解，下列说法正确的是（）A. 元电荷就是电子B. 元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量C. 元电荷就是质子D. 物体所带电量不一定是元电荷的整数倍【解答】解：元电荷是指最小的电荷量，元电荷不是代表电子或质子，电子和质子的电荷量等

26、于元电荷，所以AC错误；任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍，所以B正确，D错误；故选：Bo6. 把两个完全相同的小球接触后再分开，若是两球相互排斥，则两球原来的带电情况不可能的是（）A. 只有一个小球原来带电B. 两个小球原来分别带等量异种电荷C. 两个小球原来分别带同种电荷D. 两个小球原来分别带不等量异种电荷【解答】解：A、原来的其中一个带电，把两个完全相同的小球接触后电荷平分，带上等 量同种电荷，存在排斥力。故A可能。B、两个小球原来分别带等量异种电荷，接触后电荷完全中和，两球不存在排斥力。 故B不可能。C、两个小球原来分别带同种电荷，把两个完全相同的小球接触后电荷重新平分，带 上等量同种电荷，存在排斥力。故C可能。D、两个小球原来分别带不等量异种电荷，小球接触后电荷先中和再平分，带上等量 同种电荷，存在排