2024-2025学年高中物理第一章静电场第1节电荷电荷守恒定律练习含解析教科版选修3-1

PAGE3-第1节电荷电荷守恒定律一、单项选择题1．一个带电小球所带电荷量为q，则q可能是()A．3×10－19C B．1.6×10－C．0.8×10－19C D．9×10－解析：任何带电体所带的电荷量只能是元电荷e＝1.6×10－19C答案：B2．在空气潮湿的状况下，已带正电的验电器金属箔片张角不断减小，在这个过程中()A．验电器上的电子数不断增加B．验电器上的电子数不断削减C．验电器上的电子数保持不变D．验电器上的质子数不断削减解析：在金属导体中得失的是电子而不是质子，故D错误；验电器带正电，则金属箔片也带正电，金属箔片张角减小，说明部分正电荷被中和，则电子数在增加，故A正确，B、C错误．答案：A3．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．图中表示验电器上感应电荷的分布状况，其中正确的是()解析：由于验电器原来不带电，因此，验电器的金属球和箔片带异种电荷，A、C错误；验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异号的电荷，B正确，D错误．答案：B4.绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的近旁有一带绝缘柄的金属球b，起先时a、b都不带电，如图所示．现使b带电，则()A．a、b间不发生相互作用B．b将吸引a，吸住后不放开C．b马上把a排斥开D．b先吸引a，接触后又把a排斥开解析：金属球b带电时，由于静电感应，a球上近b一侧带上与b电性相反的电荷，远b的一侧带上等量的与b电性相同的电荷，故b对a的引力大于斥力，所以b要吸引a.当a与b接触后，由于接触带电，a与b带上同种电荷，b要排斥a.答案：D5.如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球．若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的有()A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QB>QAB．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QB＝QAC．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QB>QAD．沿随意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所切的位置有关解析：导体原来不带电，只是在C的电荷的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分带了多余的电子，而带负电；A部分削减了电子，因而带正电．A部分削减的电子数目和B部分多余的电子的数目是相同的，但由于电荷之间的作用力与距离有关，自由电子在不同位置所受C的作用力的强弱是不同的，这样导致电子在导体上的分布不匀称，越靠近右端负电荷密度越大，越靠近左端正电荷密度越大，故应选D.答案：D二、多项选择题6．如图所示，挂在绝缘细线下的小轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，则()A．甲图中两球肯定带异种电荷B．乙图中两球肯定带同种电荷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．当只有一个物体带电时，不带电物体由于受到带电物体电荷的作用，原子内部的异种电荷趋向于靠近带电物体，同种电荷趋向于远离带电物体，因此两物体之间的吸引力大于排斥力，宏观上显示的是吸引力．综合上述，B、C选项正确．答案：BC7．关于摩擦起电现象，下列说法正确的是()A．摩擦起电现象使本没有电子和质子的物体中产生了电子和质子B．两种不同材料的绝缘体相互摩擦后，同时带上等量异种电荷C．摩擦起电，可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而带正电解析：摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束实力不同，电子可以在物体间转移．若一个物体失去电子，其质子数比电子数多，则物体带正电．若一个物体得到电子，其质子数比电子数少，则物体带负电．使物体带电并不是创建电荷．答案：BD8．已知π＋介子、π－介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克eq\o(u,\s\up6(－))或反夸克eq\o(d,\s\up6(－)))组成的，它们的带电荷量如下表所示，表中e为元电荷.π＋π－udeq\o(u,\s\up6(－))eq\o(d,\s\up6(－))带电荷量＋e－e＋eq\f(2,3)e－eq\f(1,3)e－eq\f(2,3)e＋eq\f(1,3)e下列说法正确的是()A．π＋由u和eq\o(d,\s\up6(－))组成 B．π＋由d和eq\o(u,\s\up6(－))组成C．π－由u和eq\o(d,\s\up6(－))组成 D．π－由d和eq\o(u,\s\up6(－))组成解析：依据电荷守恒定律，组成π＋介子的电荷总量应为＋e，组成π－介子的电荷总量应为－e.故A项中，＋eq\f(2,3)e＋eq\f(1,3)e＝＋e，A正确；D项中，－eq\f(1,3)e＋(－eq\f(2,3)e)＝－e，D正确；B、C两项不符合条件．答案：AD9.如图所示，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球，两个导体球起先时相互接触且对地绝缘，下列方法中能使两球都带电的是()A．先把两球分开，再移走棒B．先移走棒，再把两球分开C．使棒与甲球瞬时接触，再移走棒D．先使乙球瞬时接地，再移走棒解析：由于静电感应，甲球感应出正电荷，乙球感应出负电荷，把两球分开后，它们带上了等量异种电荷，所以A正确；若先将棒移走，则两球不会有静电感应现象产生，所以不会带上电荷，B错误；使棒与甲球接触，则两球会因接触而带上负电荷，所以C正确；若使乙球瞬时接地，则乙球上感应出的负电荷因斥力而被导走，再将棒移走，由于甲、乙是接触的，所以甲球上的电荷会重新分布在甲、乙两球上，结果是两球都带上了正电荷，所以D正确．答案：ACD10．用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下渐渐靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示．对上述现象的推断与分析，下列说法正确的是()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．笔套遇到圆环后，笔套所带的电荷马上被全部中和解析：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，是由于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；笔套遇到圆环后，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．答案：ABC三、非选择题11．半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量，相隔肯定的距离，今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后移开．(1)若A、B两球带同种电荷，接触后两球的带电荷量之比为________．(2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的带电荷量之比为________．解析：(1)设A、B的带电荷量均为q，则第三个小球与A接触后A的带电荷量qA′＝eq\f(q,2)，与B接触后B的带电荷量qB′＝eq\f(\f(q,2)＋q,2)＝eq\f(3q,4)，故qA′∶qB′＝2∶3.(2)若A、B带异种电荷并设为q和－q，则第三个小球与A接触后A的带电荷量qA′＝eq\f(q,2)，与B接触后B的带电荷量qB′＝eq\f(\f(q,2)－q,2)＝－eq\f(q,4)，故qA′∶|qB′|＝2∶1.答案：(1)2∶3(2)2∶112．如图所示，通过调整限制电子枪产生的电子束，使其每秒有1×104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