Get清风高考物理选修31第一章静电场电荷及其守恒定律(含解析)

备战高考物理选修31第一章静电场电荷及其守恒定律（含解析）2021备战高考物理选修3-1第一章静电场-电荷及其守恒定律（含解析）一、单项选择题.将一物体跟一带正电的验电器的金属球接触时，验电器的金属箔先合拢然后张开，从这一现象可知，接触金属球前，物体〔 〕A.带负电荷B.带正电荷C.不带电荷 D.都有可能.一根导线分别通以不同的电流，当电流较大时，以下说法正确的选项是（〕A.单位体积内自由电子数较多B.自由电子定向移动速率较大C.自由电子热运动速率较大D.电流传导速率较大.一个验电器原来带少量正电，如果用一根带大量负电的橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔的张角将〔 〕A.先变小后变大B.变大C.变小 D.先变大后变小.现有用绝缘柱支撑的完全相同的导体球A、B、C,A带正电，电荷量为q，B带负电，电荷量为-q,C不带电，以下有关相互接触后带电情况说法正确的选项是〔〕A.把B和C同时与A接触后分开，A,B,C带的电量都是＜qB.把A和C先接触后分开，再把B和C接触后分开，A带上，B带lq,C带⅛C.把B和C先接触后分开，再把B和A接触后分开，A带名,B带也，C带^qD.把A和C先接触后分开，再把B和C接触后分开,A带⅜q,B带-±q,C带-.关于电荷量，以下说法错误的选项是1 )A.物体所带电荷量可以是任意值B.物体所的带电荷量只能是元电荷整数倍，电荷量是不能连续变化的物理量C.物体所带电荷量的最小值为1.6×10-19CD.电子或质子的电荷量等于元电荷.以下说法正确的选项是（ ）A.静电感应不是创造了电荷，而是电子从物体的一局部转移到另一局部引起的B.感应起电是创造了电荷C.摩擦起电是创造了电荷D.以上说法都不对.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a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带正电，b带负电 B.a带负电，b带正电 C.a、b均带正电 D.a、b均不带电8.如下图，两个等量异种电荷的连线和其中垂线上有a、b、C三点，以下说法正确的选项是A.a点电势比b点电势高B.a、b两点场强方向相同，b点场强比a点场强小C.b点电势比C点电势高，场强方向相同D.一个电子仅在电场力作用下不可能沿如图曲线轨迹从a点运动到C点9.对于电荷、点电荷的认识，以下说法中正确的选项是A.自然界中只有一种电荷B.电子的电荷量为e=-ICC.点电荷是理想化模型D.点电荷是电荷量很小的带电体10.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〔如图〕，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带正电，b带负电. B.a、b均带负电 C.a、b均带正电 D.a带负电，b带正电二、多项选择题11.以下有关起电的说法正确的选项是（ 〕A.摩擦起电说明电荷是可以创造的B.摩擦起电时物体带负电荷是因为在摩擦过程中此物体得到电子C.感应起电是电荷从物体的一局部转移到另一局部 D.等量的正、负电荷可以中和，说明电荷可以被消灭12.1多项选择）两个原来不带电的物体甲和乙，相互摩擦后，以下情况中不可能发生的是〔 〕A.甲带正电荷，乙带等量负电荷B.甲带负电荷，乙带等量正电荷C.甲和乙都带等量正电荷D.甲和乙都带等量负电荷.一带负电的金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该金属小球上的净电荷几乎不存在了，这说明〔〕A.金属小球上原来的负电荷消失了8.此过程中电荷不守恒C.金属小球上的负电荷减少是由于潮湿的空气将电子导走了D.该现象是由于电子的转移引起，仍遵守电荷守恒定律.如下图，A、B为两个带等量异种电荷的金属球，将两根不带电的金属棒C、D放在两球之间,那么以下表达正确的选项是〔〕A「。日-^∖r- 、JP厂工A.C棒的电势一定高于D棒的电势B.假设用导线将C棒的X端与D棒的y端连接起来的瞬间，将有从y流向X的电子流C.假设将B球接地，B所带的负电荷全部流入大地D.假设将B球接地，B所带的负电荷还将保存一局部15.以下说法正确的选项是〔〕A.静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一个局部转移到了另一个局部B.摩擦起电时，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电C.摩擦起电和感应起电都能使电子发生转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体，而后者使电子从物体的一局部转移到另一局部D.一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体平分带电体上的电荷16.以下说法正确的选项是〔 〕A.摩擦起电是自由电子的转移现象B.摩擦起电是通过摩擦产生的正电荷和电子C.感应起电是自由电子的转移现象D.金属导电是由于导体内有可以移动的正电荷三、填空题.大量事实说明：电荷既不能，也不能，只能从转移到，或者从转移到.这个结论叫做电荷守恒定律..三个完全相同的金属小球A、B、C,A原来带电Q,B带电-Q,C不带电.那么A与C接触后，再与B接触，最后A的带电量为..把带正电的球C移近金属导体AB的A端时，由于同种电荷相互，异种电荷相互，使导体上的自由电子向端移动，因此导体A端和B端带上了种电荷..一个元电荷的电量是，3.2×10-8C电量有个基元电荷..使物体带电一共有三种方式，即接触起电、摩擦起电、感应起电。摩擦起电时，某些物体失去而带电荷，而另一些物体得到而带电荷。因此得到下述结论，在摩擦起电过程中，并没有，即电荷是守恒的。22.A、B两物体相互摩擦，A物体原来带+4.8×10-14C的电荷，与B摩擦物体后，所带的电荷量变为+1.6×10-i4C,在此过程中A物体〔填“得到〃或“失去〃〕电子；转移了个电子.四、解答题23.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-24.有三个完全一样的金属球，A球带的电荷量为q,B、C均不带电.现要使B球带的电荷量为半，应该怎么办？五、实验探究题.某研究性学习小组的同学设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律。实验操作步骤一：手持有机玻璃棒，用力将两块起电板快速摩擦后分开步骤二：将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球（不要接触金属球）步骤三：将两块板同时插入空心金属球实验图解有机展解板细料曲r-τX∣ r⅛-*1I I■1I IlI■1有机短廨曜一实验现象箔片张开箔片闭合根据以上实验过程和观察到的现象，答复以下问题：〔1〕步骤二的实验现象说明；〔2〕步骤三的实验现象说明；〔3〕该研究性实验〔填“能〃或“不能〃）验证电荷守恒定律。六、综合题.如下图，通过调节控制电子枪产生的电子束,使其每秒有IO,个电子到达收集电子的金属瓶，经过一段时间，金属瓶上带有一8X10TC的电荷量，求：一I〜[1）金属瓶上收集到多少个电子？〔2〕实验的时间为多长？答案解析局部一、单项选择题.【答案】A【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】解：因验电器的金属球带正电，验电器的金属箔先闭合，说明物体带的是负电，验电器的正电荷与物体带的负电荷发生中和现象，后又张开是因为物体带的负电荷有多余的传导给了验电器，验电器的金属箔因带同种电荷而张开.应选：A.【分析】〔1〕验电器利用同种电荷互相排斥的原理，当用带电体接触验电器的金属球时，就有一局部电荷转移到验电器的金属箔片上，这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开.〔2〕正、负电荷接触时会发生中和现象..【答案】B【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】根据电流微观表达式人“侬，同一根导线，横截面积相同，自由电子电荷量相同,单位体积内的自由电子数目是一定的，故电流越大，自由电子定向移动速率越大，电流的传播速率大小等于光速，和自由电子定向移动速度无关，故B符合题意。故答案为：B。【分析】相同的导体单位体积内自由电子的数目是相同的，电流的大小等于单位时间内通过导体横截面积的电荷量大小，电流越大，单位时间内流过导体横截面的自由电子数越多。.【答案】A【考点】电荷守恒定律【解析】【分析】如果用一根带大量负电的橡胶棒接触验电器的金属球，橡胶棒上的负电荷先把验电器上的少量正电荷中和，此时金属箔的张角变小，然后剩余的负电荷再转移到验电器上去一局部，此时箔片带负电，张角变大，所以金属箔的张角将先变小后变大,A选项正确。应选A。【点评】容易题，验电器带电后，箔片上带同种电荷，相互排斥，箔片张开，带电量越多，张角越大。.【答案】D【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】解：A、把B和C同时与A接触后分开，三个球带电的总量为：Q=Hq)+〔-q〕=O,故三个球均不带电，故A错误；B、把A和C先接触后分开，带电量均为+冬再把B和C接触后分开，B、C的带电量均为：四誓=-I，故B错误；C、把B和C先接触后分开，带电量均为-4，再把B和A接触后分开，A、B的带电量均为:V--4

十-H2故C错误；D、把A和C先接触后分开，带电量均为+多再把B和C接触后分开，b、C的带电量均为：四a=-I，故D正确；应选：D.【分析】当两个完全相同的小球相接触时，假设是同种电荷那么是平均分配；假设是异种电荷那么是先中和再平均分配..【答案】A【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】解：A、物体的带电荷量不是任意值，只能是元电荷的整数倍.故A错误；B、物体所的带电荷量只能是元电荷整数倍，电荷量是不能连续变化的物理量，故B正确；C、物体所带电荷量的最小值为1.6X10-19C,故C正确;D、电子或质子的电荷量等于元电荷，故D正确;此题选错误的，应选：A.【分析】电子的带电量最小，质子的带电量与电子相等，但电性相反，故物体的带电量只能是电子电量的整数倍，人们把这个最小的带电量叫做叫做元电荷..【答案】A【考点】电荷守恒定律【解析】【分析】摩擦起电是由于相互摩擦的两个物体，一个物体失去电荷，另一个物体得到电荷，但总的电荷没有变化，感应起电是指带电体靠近一个导体时由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，导体上的自由电子从导体的一端移动到另一端，并没有电荷的产生，所以A正确，BCD错误。【点评】电荷既不会创生也不会凭空消失，三种起电方式都是由于自由电子发生移动造成了，过程中并没有创生电荷，消失电荷7.【答案】C【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】解：由于人和地球都是导体，用手指瞬间接触金属杆b时，人、地球和验电器构成一个整体，在带负电荷的橡胶棒的影响下发生静电感应，近端带正电；移开手指后，验电器上的正电荷不会再改变，故整个验电器都带正电，再移开橡胶棒后，验电器上的正电荷不会再改变；应选：C【分析】根据在带负电的橡胶棒作用下，验电器和人、大地处于静电平衡分析可知..【答案】D【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】A、等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线.那么知,ab两点的电势相等.故A错误.B、电场线的疏密表示场强的大小.中垂线上b处电场线最密，那么b点场强比a点大.a、b两点场强方向都与中垂线垂直，那么a、b两点场强方向相同.故B错误.C、根据顺着电场线方向电势降低可知b点电势比C点低，两者场强方向相同.故C错误.D、根据曲线运动的合力方向指向轨迹的内侧可知，而在C电子所受的电场力向右，所以电子仅在电场力作用下不可能沿如图曲线轨迹从a点运动到C点.故D正确.应选：D【分析】等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线.电场线的疏密表示场强的大小.中垂线上b处电场线最密，连线上b处电场线最疏.根据电场线方向可判断Cb电势上下.电子仅在电场力作用下不可能沿如图曲线轨迹从a点运动到C点..【答案】C【考点】电荷守恒定律【解析】【分析】自然界中只有两种电荷，正电荷和负电荷，A错；电子的电荷量为dπr%,B错；点电荷是理想化模型，C对；当电荷的大小对研究的问题忽略不计时可以看做点电荷，点电荷不一定是很小的带电体，D错；应选C【点评】难度较小，知道点电荷概念，理解这种理想化模型的物理意义.【答案】C【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】解：毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电；由于人和地球都是导体，用手指瞬间接触金属杆C时，人、地球和验电器构成一个整体，在带负电荷的橡胶棒的影响下发生静电感应，近端带正电；移开手指后，验电器上的正电荷不会再改变，故验电器带正电，再移开橡胶棒后，验电器上的正电荷不会再改变；故C正确，ABD错误.应选：C【分析】感应起电的实质是在带电体上电荷的作用下，导体上的正负电荷发生了别离，使电荷从导体的一局部转移到了另一局部，只有导体上的电子才能自由移动，绝缘体上的电子不能自由移动，所以导体能发生感应起电，而绝缘体不能.二、多项选择题.【答案】B,C【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，并没有产生电荷，物体带负电荷是因为在摩擦过程中此物体得到电子，所以A不符合题意，B符合题意；感应起电过程电荷在电场力作用下，电荷从物体的一局部转移到另一个局部，总的电荷量并没有改变，C符合题意；等量的正、负电荷可以中和，但电荷并没有被消灭，只是整体不显示电性而已，D不符合题意。故答案为：BC【分析】电荷是守恒的，只能从一个物体转移到另一个物体，不会消失，也不会被创造。.【答案】C,D【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后，电子从甲物体转移到乙物体，使甲带正电荷，乙带等量的负电荷，A说法正确，不符合题意；原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后，电子从乙物体转移到甲物体，使甲带负电荷，乙带等量的正电荷，B说法正确，不符合题意；原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后，电子从甲物体转移到乙物体，使甲带正电荷，乙带等量的负电荷，或电子从乙物体转移到甲物体，使甲带负电荷，乙带等量的正电荷，甲和乙不可能都带等量的正电荷，C说法错误，符合题意；原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后，电子从甲物体转移到乙物体，使甲带正电荷，乙带等量的负电荷，或电子从乙物体转移到甲物体，使甲带负电荷，乙带等量的正电荷，甲和乙不可能都带等量的负电荷，D说法错误，符合题意。故答案为：C、D。【分析】摩擦起电是相互摩擦的两个物体质点存在电荷的转移，故摩擦起电后相互摩擦的两个物体肯定带等量的异号电荷，属于摩擦起点的常识性问题。.【答案】CD【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】解：A、根据电荷守恒定律，电荷不能消灭，也不能创生，只会发生转移.故A错.B、此过程中电荷仍然守恒，电荷没有消失，只是被潮湿的空气导走而已，仍然遵循电荷守恒定律.故B错.C、金属小球上的负电荷减少是由于潮湿的空气将电子导走了.故C正确.D、该现象是潮湿的空气将电子导走了，是电子的转移引起，仍遵守电荷守恒定律.故D正确.应选CD∙【分析】电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一局部转移到另一局部；在转移的过程中，电荷的总量保存不变.它指出，对于一个孤立系统，不管发生什么变化，其中所有电荷的代数和永远保持不变.电荷守恒定律说明，如果某一区域中的电荷增加或减少了，那么必定有等量的电荷进入或离开该区域；如果在一个物理过程中产生或消失了某种电荷，那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失..【答案】ABD【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】解：A、金属球A、B间的电场从A指向B,因为沿着电场线电势降低，故C棒的电势高于D棒的电势，故A正确.B、C棒处在电场中，其X端感应出负电荷，D棒的y端感应出正电荷，假设用导线将C棒的X端与D棒的y端连接起来的瞬间，将有从y流向X的电子流，故B正确.C、D、假设将B球接地，B所带的负电荷一局部流入大地，由于静电感应，B所带的负电荷还将保存一局部.故C错误、D正确.应选：ABD.【分析】金属球A、B间的电场从A指向B,因为沿着电场线电势降低.根据静电平衡可知，C棒处在电场中，其X端感应出负电荷，D棒的y端感应出正电荷.假设将B球接地，B所带的负电荷一局部流入大地，由于静电感应，B所带的负电荷还将保存一局部..【答案】ABC【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】解：A、感应起电过程电荷在电场力作用下，从物体的一局部转移到另一个局部.静电感应是电荷从物体的一局部转移到另一个局部.故A正确.B、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，物体原理呈现电中性，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，故B正确.C、摩擦和感应都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者那么使电子从物体的一局部转移到另一局部，故C正确.D、一个带电体接触一个不带电的完全相同的物体，两个物体平分带电体上的电荷，故D错误.应选：ABC.【分析】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷.感应起电的实质是电荷可以从物体的一局部转移到另一个局部..【答案】AC【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】解：A、B、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，但并没有创造电荷.电荷只是发生转移.故A正确,B错误.C、感应起电是自由电子从物体的一局部转移到另一个局部，故C正确；D、金属导电是由于导体内有可以移动的自由电子，故D错误；应选：AC.【分析】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷.感应起电的实质是电荷可以从物体的一局部转移到另一个局部.三、填空题.【答案】创生；消灭；一个物体；另一个物体；物体的一局部；另一局部【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】解：大量事实说明：电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一局部转移到另一局部.这个结论叫做电荷守恒定律.故答案为：创生、消灭、一个物体、另一个物体、物体的一局部、另一局部•【分析】根据电荷守恒定律的内容就可以直接作出解答..【答案】-⅞【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】解：A原来带电Q,B带电-Q,C不带电.那么A与C接触后，A和C的电量都为孝，再与B接触，最后A的带电量为空=-.故答案为：-【分析】知道带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分..【答案】排斥；吸引；A；异【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】解：把带正电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子向在外电场的作用下向A移动，正电荷不移动，因此导体A端和B端带上了异种电荷.故答案为：排斥；吸引；A；异.【分析】带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时，发生了静电感应现象，金属导电的实质是自由电子的移动，正电荷不移动；电荷间的相互作用，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引..【答案】1.60X10-i9C2×10ιι【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】一个元电荷的电量是1∙60X10-19C.各种带电微粒所带电荷量是电子电荷量的整数倍，3∙2×10-8C电量有2×1011个基元电荷.故答案为：1.60×10-19C,2×1011【分析】各种带电微粒所带电荷量是电子电荷量的整数倍，人们把最小电荷叫做基元电荷，基元电荷的电荷量为1.60×10-i9C..【答案】电子；正；电子；负；创造电荷【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】起电方式有三种，接触起电、摩擦起电、感应起电。接触起电、摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体，而使物体带电.感应起电是电荷从物体的一局部转移到另一局部，而使物体带电。【分析】关键是理解三种起电方式的本质，属于根底题目，比拟简单22.【答案】得到；2X105【考点】电荷守恒定律【解析】【解答】解：A、B两物体相互摩擦，A物体原来带+4.8Xlo-I£的电荷，与B摩擦物体后，所带的电荷量变为+L6X10t4C, 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，物体得到电子,n=4,喑*=2X105个，故答案为：得到；2×105.【分析】由于不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同造成的，在摩擦的过程中束缚本领强的得电子带负电，束缚本领弱的失电