2021-2022高中物理人教版选修3-1作业：第一章第1节电荷及其守恒定律3Word版含解析

《电荷及其守恒定律》1．(多选)当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后，金属箔片张开．此时，金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是()A．正电荷 B．负电荷C．接触起电 D．感应起电【解析】金属箔片的带电性质和相接触的玻璃棒带电性质是相同的．金属箔片的起电方式为接触起电．【答案】AC2．(多选)关于电荷量，以下说法正确的是()A．物体所带的电荷量可以为任意实数B．物体所带的电荷量只能是某些值C．物体带正电荷1.6×10－9C，这是因为失去了1.0×1010D．物体所带电荷量的最小值为1.6×10－19【解析】元电荷是最小的电荷量，任何一个带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，不可能为任意实数，故B、C、D正确．【答案】BCD3．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可能带异种电荷C．接触前，A球一定不带任何净电荷D．接触后，A球一定带负电荷【解析】任何带电体都可吸引轻小物体，而不能认为只有异种电荷才存在吸引力，所以A可能不带电，也可能带正电荷，接触后，A可能带负电荷，也可能带正电荷，故选B.【答案】B4．导体A带5Q的正电荷，另一完全相同的导体B带Q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电荷量为()A．－Q B．QC．2Q D．4Q【解析】两导体上的电荷先完全中和后再平分，所以每个导体上带电荷量的大小为eq\f(5Q－Q,2)＝2Q.【答案】C5．(多选)如图1－1－5所示，a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸d，b斥c，c斥a，d吸b，则()图1－1－5A．仅有两个小球带同种电荷B．仅有三个小球带同种电荷C．c、d小球带同种电荷D．c、d小球带异种电荷【解析】由d吸a，d吸b可知a与b带同种电荷，且与d带异种电荷；由c斥a，c斥b可知c与a、b带同种电荷，c与d带异种电荷，故选项A、C错，选项B、D对．【答案】BD6．(多选)一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上净电荷几乎不存在，这说明()A．小球上原有的负电荷逐渐消失了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．该现象是由于电子的转移引起，仍然遵循电荷守恒定律【解析】绝缘小球上电荷量减少是由于电子通过空气导电转移到外界，只是小球上电荷量减少，这些电子并没消失，故A、B错，C对，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，故D正确．【答案】CD7．(多选)原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.6×10－15C，丙物体带电8×10－16A．乙物体一定带有负电荷8×10－16B．乙物体可能带有负电荷2.4×10－15C．丙物体一定带有正电荷8×10－16D．丙物体一定带有负电荷8×10－16【解析】由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有净电荷，甲、乙摩擦导致甲失去电子1.6×10－15C而带正电，乙物体得到电子而带1.6×10－15C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.6×10－15C－8×10－16C＝8×10－16C，故A、D正确．【答案】AD8．(多选)如图1－1－6所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，甲、乙两个导体球开始时互相接触且对地绝缘．下述几种方法中能使两球都带电的是()图1－1－6A．先把两球分开，再移走棒B．先移走棒，再把两球分开C．先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开D．棒的电荷量不变，两导体球不能带电【解析】感应起电应遵从以下几个步骤：(1)两导体彼此接触；(2)带电体移近两导体；(3)先分开两导体，再移走带电体．由此可知，A项可以使物体带电；带电体与非带电体接触，电荷发生转移，使物体带电，C项可以使物体带电．故正确答案为AC.【答案】AC9．(多选)M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电1.6×10－10CA．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B．摩擦的过程中电子从M转移到NC．N在摩擦后一定带负电1.6×10－10D．M在摩擦过程中失去1.6×10－10个电子【解析】M和N都不带电，是指这两个物体都呈电中性，没有“净电荷”(没有中和完的电荷)，也就是没有得失电子．但内部仍有相等数量的正电荷(质子数)和负电荷(电子数)，所以选项A错误．M和N摩擦后M带正电荷，说明M失去电子，电子从M转移到N，选项B正确．根据电荷守恒定律，M和N这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷的代数和为0，摩擦后电荷量仍应为0.选项C正确．电子带电荷量为1.6×10－19C，摩擦后M带正电荷1.6×10－10C，由于M带电荷量应是电子电荷量的整数倍．所以M失去109个电子，选项D错误．【答案】BC10．(多选)如图1－1－7所示，挂在绝缘细线下的小轻质通电球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以()甲乙图1－1－7A．甲图中两球一定带异种电荷B．乙图中两球一定带同种电荷C．甲图中两球至少有一个带电D．乙图中两球只有一个带电【解析】若两物体相互排斥，必定带同种电荷；若两物体相互吸引，二者可能带异种电荷，也可能一个带电荷，另一个不带电荷．B、C选项正确．【答案】BC11．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成．u夸克带电荷量为eq\f(2,3)e，d夸克带电荷量为－eq\f(1,3)e，e为元电荷．下列论断可能正确的是()A．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成【解析】本题主要考查组成原子核的质子和中子的性质及电荷守恒定律，对质子eq\o\al(1,1)H；带电荷量为2×eq\f(2,3)e＋1×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(1,3)e))＝e，故由2个u夸克和1个d夸克组成；对中子eq\o\al(1,0)n；带电荷量为1×eq\f(2,3)e＋2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(1,3)e))＝0，故由1个u夸克和2个d夸克组成．故B选项正确．【答案】B12．半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电金属小球C，先后与A、B接触后移开．(1)若A、B两球带同种电荷，接触后两球的电荷量之比为多大？(2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量之比为多大？【解析】(1)A、B带同种电荷，设电荷量为Q，C与A接触后，由于形状相同，二者平分电荷量，A、C所带的电荷量均为eq\f(1,2)Q.C与B接触后平分二者电荷量，则B、C的电荷量均为eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)Q＋Q))＝eq\f(3,4)Q，A、B最终的电荷量之比为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)Q))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)Q))＝2∶3.(2)A、B带异种电荷，设电荷量分别为Q、－Q，A、C接触后，平分电荷量，A、C的电荷量均变为eq\f(1,2)Q，C与B接触后，平分二者