2019-2020学年高中物理第一章静电场1电荷及其守恒定律课后检测含解析新人教版选修3-1 0

2019-2020学年高中物理第一章静电场1电荷及其守恒定律课后检测含解析新人教版选修3-1 0

电荷及其守恒定律 记一记 电荷及其守恒定律知识体系 ‎2种电荷——正电荷、负电荷 ‎3种起电方式——摩擦起电、接触起电、感应起电 ‎1个规律——电荷守恒定律 辨一辨 ‎1.感应起电过程仍符合电荷守恒定律．(√)‎ ‎2．元电荷是最小的带电体．(×)‎ ‎3．玻璃棒和其他物体摩擦后不一定带正电．(√)‎ ‎4．原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷，说明通过摩擦可以创造电荷．(×)‎ ‎5．电子的电荷量e的数值最早是由库仑通过实验测出的．(√)‎ 想一想 ‎1.摩擦起电的实质是什么？‎ 提示：通常情况下，物体中的正电荷的量是相同的，对外不显示电性，当两不同的物体相互摩擦时，会发生电子的转移现象．其中失去电子的物体便带了正电荷，而得到电子的物体便带了负电荷．‎ ‎2．在感应起电过程中，被感应带电荷的物体所带电荷的性质由什么决定，与接地的位置有关吗？‎ 提示：被感应带电的物体总是带和施加感应的带电体所带电荷相异的电荷．与接地位置无关．‎ ‎3．元电荷e和电子的电荷差有何关系？‎ 提示：元电荷是电荷量的最小单位，它和库仑的换算关系为：1e＝1.6×10－‎19 C，而电子所带的电荷量是负的一个仑电荷(e)的电荷量．‎ 思考感悟：　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ 练一练 ‎1.[2019·广东省普通高中学业水平考试]如图所示，不带电的金属导体通过绝缘支架固定在桌面上，将带负电的小球P移近金属导体，下列说法正确的是(　　)‎ A．导体M端带正电，N端带正电 - 9 -‎ B．导体M端带负电，N端带负电 C．导体M端带正电，N端带负电 D．导体M端带负电，N端带正电 答案：C ‎2．[2019·浦东新区普通高中学业水平考试]下列关于静电的说法中，正确的是(　　)‎ A．摩擦起电创造了电荷 B．丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引铁钉 C．普通验电器能直接检测物体带有何种性质的电荷 D．电荷量存在某最小值 答案：D ‎3．[2019·北京丰台区期中考试]毛皮和硬橡胶棒原来都不带电，相互摩擦之后，硬橡胶棒就带上了负电，关于硬橡胶棒带负电的原因，下列说法正确的是(　　)‎ A．硬橡胶棒在摩擦过程中产生了负电荷 B．在摩擦过程中，毛皮上的负电荷转移到了硬橡胶棒上 C．在摩擦过程中，毛皮上的正电荷转移到了硬橡胶棒上 D．在摩擦过程中，硬橡胶棒上的正电荷转移到了毛皮上答案：B ‎4．(多选)[2019·河南郑州七中期末考试]一带负电的金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了．下列说法正确的是(　　)‎ A．金属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．金属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．该现象是电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律答案：CD - 9 -‎ 要点一 起电的三种方式 ‎1.(多选)关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是(　　)‎ A．摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷 B．摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体 C．感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分 D．感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体 答案：BC ‎2.‎ ‎(多选)如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支撑的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是(　　)‎ A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开 B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开 C．先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开 D．先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合 解析：虽然A、B起初都不带电，但带正电的导体C对A、B内的电荷有力的作用，使A、B中的自由电子向左移动，使得A端积累了负电荷，B端带正电荷，其下部贴有的金属箔片分别带上了与A、B同种的电荷，所以金属箔片都张开，A项正确；C只要一直在A、B附近，先把A、B分开，A、B上的电荷囡受C的作用力不可能中和，因而A、B仍带等量异种的感应电荷，此时即使再移走C，A、B所带电荷量也不变，金属箔片仍张开，B项正确；但如果先移走C，A、B上的感应电荷会马上中和，不再带电，所以箔片都不会张开，C项错误；先把A、B分开，再移走C，A、B仍然带电，但重新让A、B接触后，A、B上的感应电荷会完全中和，金属箔片都不会张开，D项错误．‎ 答案：AB ‎3.‎ ‎(多选)将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，如图所示，下列几种方法中能使两球都带电的是(　　)‎ A．先把两球分开，再移动棒 B．先移走棒，再把两球分开 C．先将棒接触一下其中一球，再把两球分开 D．棒带的电荷量如果不变，不能使两导体球带电 解析：带电棒移近两球时，使两球的电荷重新分布，甲、乙左右两端出现等量异种电荷，先将两球分开，再移走棒，甲、乙两球就带上等量异种电荷；若先移走棒，由于两球接触，先前感应出的等量正、负电荷发生中和，再分开两球后，球上不带电；将棒与其中一球接触后，三物体均带电，再把两球分开，两球带有同种电荷．故A、C两项正确．‎ 答案：AC - 9 -‎ 要点二 电荷守恒定律 ‎4.完全相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个完全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大小之比为多少？‎ ‎(2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多少？‎ 解析：(1)设A、B带同种电荷，带电荷量均为q，则A、C接触后，A、C带电荷量为qA＝qC＝q.‎ C与B球接触后，B、C所带电荷量为qB＝aC′＝＝q.‎ 故A、B带电荷量大小之比为＝＝.‎ ‎(2)设qA＝＋q，qB＝－q.‎ 则C与A接触后，A、C带电荷量为qA＝qC＝＋q.‎ C与B接触后，B、C带电荷量为qB＝qC″＝＝－q，‎ 故A、B带电荷量大小之比为＝＝.‎ 答案：(1)2∶3　(2)2∶1‎ ‎5．有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中A小球带有2.0×10－‎5 C的正电荷，小球B、C不带电．现在让小球C先和小球A接触后取走，再让小球B与小球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三小球的带电荷量分别为qA＝________C，qB＝________C，qC＝________C.‎ 解析：C、A接触后各带电荷量qA＝qC＝1.0×10－‎5 C，B、A由接触后各带电荷量：qA′＝qB＝0.5×10－‎5 C＝5.0×10－‎6 C；B、C面接触后各带电荷量：qB′＝qC′＝＝0.75×10－‎5 C＝7.5×10－‎6 C.‎ 答案：5.0×10－6　7.5×10－6　7.5×10－6‎ ‎6．有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量QA＝6.4×10－‎9 C，QB＝－3.2×10－‎9 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？‎ 解析：当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．由于两小球完全相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电荷量QA′＝QB′＝＝ C＝1.6×10－‎9 C．在接触过程中，电子由B球转移到A球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B球带QB′的正电，这样，共转移的电子电荷量为ΔQB＝QB′－QB＝[1.6×19－9－(－3.2×10－9)] C＝4.8×10－‎9 C.‎ 转移的电子数n＝＝＝3.0×1010(个)．‎ 答案：电子由B球转移到了A球，转移了3.0×1010个电子 要点三 验电器的使用 - 9 -‎ ‎7.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是(　　)‎ 解析：把带电金属球移近不带电的验电器，若金属球带正电荷，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电荷，箔片带正电荷；若金属球带负电荷，则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷，B项正确．‎ 答案：B ‎8.‎ ‎[2019·石家庄高二检测]如图所示，用起电机使金属球A带上正电荷，并靠近验电器B，则(　　)‎ A．验电器金箔不张开，因为球A没有和验电器上的金属球接触 B．验电器金箔张开，因为整个验电器都感应出了正电荷 C．验电器金箔张开，因为整个验电器都感应出了负电荷 D．验电器金箔张开，因为验电器的下部箔片感应出了正电荷 答案：D 基础达标 ‎1.A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则下列说法正确的是(　　)‎ A．B、C球均带负电 B．B球带负电，C球带正电 C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电 D．B、C球都不带电 解析：A和B相互吸引，又A带正电，说明B可能带负电，也可能不带电．而B和C相互吸引，因此当B不带电时，则C一定带电，若B带负电，则C可能带正电，也可能不带电．但C和A相互吸引，因此C不可能带正电，所以B、G球中必有一个带负电，而另一个不带电，故C项正确，A、B、D三项错误．‎ 答案：C ‎2．如图所示，某次实验老师用丝绸摩擦过的玻璃棒(带正电)去吸引细碎的锡箔屑，发现锡箔屑被吸引到玻璃棒上后又迅速向空中散开，下列说法正确的是(　　)‎ A．锡箔屑被吸引是因为获得电子而带负电 B．散开的锡箔屑带负电 C．锡箔屑散开主要是因为碰撞 D．散开的锡箔屑带正电 - 9 -‎ 解析：根据带电物体能够吸引轻小物体的性质可知，A项错误；锡箔屑与玻璃棒接触后带上与玻璃棒相同性质的电荷，同种电荷相互排斥，铝箔屑散开，故B、C两项错误，D项正确．‎ 答案：D ‎3．(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，得知甲物体带正电荷1.6×10－‎15 C，丙物体带电荷量的大小为8×10－‎6 C．则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法正确的是(　　)‎ A．乙物体一定带有负电荷8×10－‎‎16 C B．乙物体可能带有负电荷2.4×10－‎‎15 C C．丙物体一定带有正电荷8×10－‎‎16 C D．丙物体一定带有负电荷8×10－‎‎16 C 解析：由于甲、乙、丙原来都不带电，甲、乙相互摩擦导致甲失去电子而带1.6×10－‎15 C的正电荷，乙物体得到电子而带1.6×10－‎15 C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1.6×10－‎15 C－8×10－‎16 C＝8×10－‎16 C，故A、D两项正确，B、C两项错误．‎ 答案：AD ‎4.‎ 如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近的带正电的导体球．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大小分别为QA、QB，则下列结论正确的有(　　)‎ A．沿虚线c切开，A带负电，B带正电，且QA>QB B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QA＝QB C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QA

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