《导与练》高二物理人教版选修31练习第一章+第1节 电荷及其守恒定律.docx
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《导与练》高二物理人教版选修31练习第一章+第1节电荷及其守恒定律
第一章 静电场
第1节 电荷及其守恒定律
基础巩固
1.(2018·河北石家庄一中期中)关于摩擦起电,下列说法中正确的是( C )
A.两个物体相互摩擦时一定会发生带电现象
B.摩擦起电的两个物体一定带有等量同种电荷
C.在摩擦起电现象中负电荷从一个物体转移到另一个物体
D.在摩擦起电现象中正、负电荷同时发生转移
解析:
在摩擦起电现象过程中电子会从一个物体转移到另一个物体,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电.
2.导体球A带5Q的正电荷,另一完全相同的导体球B带Q的负电荷,将两导体球接触一会儿后再分开,则B导体球的带电荷量为( C )
A.-QB.QC.2QD.4Q
解析:
两导体球上的电荷先中和后再平分,所以每个导体球上带电荷量的大小为
=2Q,故选项C正确.
3.M和N都是不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电荷1.6×10-10C,下列判断中正确的是( C )
A.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N转移到了M
C.N在摩擦后一定带负电荷1.6×10-10C
D.M在摩擦过程中失去了1.6×10-10个电子
解析:
在摩擦前M和N的内部有电荷,但净电荷为零,选项A错误;摩擦的过程中电子从M转移到了N,M带上了正电荷,选项B错误;由电荷守恒定律可知,N在摩擦后一定带负电荷1.6×10-10C,选项C正确;M在摩擦过程中得到了1.6×10-10个电子,选项D错误.
4.下列关于元电荷的说法正确的是( B )
A.元电荷就是电子或质子
B.元电荷是最小电荷量
C.法国物理学家库仑最早用油滴实验精确地测出了e的数值
D.油滴所带的电荷量可能是8.8×10-19C
解析:
元电荷是最小的电荷量,不是电荷,不是指质子或者电子,选项A错误,B正确;密立根最早用油滴实验精确地测出了e的数值,选项C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.油滴所带的电荷量不可能是8.8×10-19C,选项D错误.
5.(2018·江西临川一中测试改编)有三个相同的金属小球A,B,C,其中小球A带有2.0×10-5C的正电荷,小球B,C不带电,现在让小球C先与球A接触后取走,再让小球B与球A接触后分开,最后让小球B与小球C接触后分开,最终三球的带电荷量分别为qA= C,qB=
C,qC= C.
解析:
小球C先与球A接触后平分A的电荷,则qA=qC=
=1.0×10-5C,再让小球B与球A接触后分开,则qA′=qB=
=5×10-6C;最后让小球B与小球C接触后分开qB′=qC′=
=7.5×10-6C.
答案:
5×10-6 7.5×10-6 7.5×10-6
能力提升
6.电视机的玻璃光屏表面经常有许多灰尘,这主要是因为( D )
A.灰尘的自然堆积
B.玻璃有极强的吸附灰尘的能力
C.电视机工作时,屏表面温度较高而吸附灰尘
D.电视机工作时,屏表面有静电而吸附灰尘
解析:
带电体具有吸引轻小物体的性质,选项D正确.
7.(2018·重庆南开中学测试)(多选)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,将笔套自上而下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是( ABC )
A.摩擦使笔套带电
B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷
C.圆环被吸引到笔套上的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
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、下部感应出异号电荷,选项B正确;圆环被吸引到笔套上的过程中,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;笔套接触到圆环后,笔套上的部分电荷转移到圆环上,使圆环带上相同性质的电荷,选项D错误.
8.如图是伏打起电盘示意图,其起电原理是( B )
A.摩擦起电B.感应起电
C.接触起电D.以上三种方式都不是
解析:
导电平板靠近带电绝缘板并接地,导体与大地发生静电感应,使导电平板带上负电荷,选项B正确.
9.(2018·广东佛山一中测试)(多选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦,实验结果如图所示,由此对摩擦起电的说法正确的是( CD )
A.两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子
B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量不同的电荷
C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等
D.同一物体与不同种类物体摩擦,该物体的带电荷种类可能不同
解析:
两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子的束缚力大小,选项A错误;由于摩擦起电的实质是电子的得失,所以两物体带电种类一定不同,数量相等,选项B错误,C正确;由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦,带电种类可能不同,选项D正确.
10.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
e,d夸克带电荷量为-
e,e为元电荷,下列判断正确的是( B )
A.质子由一个u夸克和一个d夸克组成,中子由一个u夸克和两个d夸克组成
B.质子由两个u夸克和一个d夸克组成,中子由一个u夸克和两个d夸克组成
C.质子由一个u夸克和一个d夸克组成,中子由两个u夸克和两个d夸克组成
D.质子由两个u夸克和一个d夸克组成,中子由两个u夸克和两个d夸克组成
解析:
根据质子的带电荷量为e,所以质子是由两个u夸克和一个d夸克组成,2×
e-
e=e;中子不显电性,所以中子是由一个u夸克和两个d夸克组成,
e-2×
e=0,故选项B正确.
11.(2018·河南南阳宛东五校联考)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数值分别为QA,QB,则下列结论正确的有( D )
A.沿虚线d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 D.沿任意一条虚线切开,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: 静电感应使得A带正电,B带负电.导体原来不带电,只是在带正电的导体球C静电感应的作用下,导体中的自由电子向B部分转移,使B部分带了多余的电子而带负电,A部分少了电子而带正电.根据电荷守恒定律,A部分移走的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的,因此无论从哪一条虚线切开,两部分的电荷量总是相等的,电子在导体上的分布不均匀,越靠近右端负电荷密度越大,越靠近左端正电荷密度越大,所以从不同位置切开时左右两部分所带电荷量的值QA,QB是不同的,选项D正确. 12.(2018·广东执信中学高二期中)(多选)如图所示,有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B时,验电器金箔张角减小,则( AB ) A.金属球可能不带电 B.金属球可能带负电 C.金属球可能带正电 D.金属球一定带负电 解析: 验电器的金箔张开,是因为它们都带有正电荷,而同种电荷相排斥,张开角度的大小决定于两金箔带电荷量的多少.若A球带负电,靠近B球时,异种电荷相互吸引,使金箔上的正电荷逐渐“上移”(实质是金属导体内的自由电子下移与金箔上的正电荷中和,使金箔带的正电减少),从而使两金箔张角减小,选项B正确,C错误;若A不带电,在靠近B时,发生静电感应使A球电荷发生极性分布,靠近B的一端出现负的感应电荷,而背向B的一端出现正的感应电荷.A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用,从而使张角减小,选项A正确,D错误. (教师备用) 1.(2018·浙江温州中学期中)(多选)如图所示,不带电的枕形导体的A,B两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A端靠近一带正电导体C时( BCD ) A.A端金箔张开,B端金箔闭合 B.用手触摸枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合 C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开 D.选项A中两对金箔分别带异号电荷,选项C中两对金箔带同号电荷 解析: 根据静电感应现象,带正电的导体C放在枕形导体附近,在A端出现了负电荷,在B端出现了正电荷,这样的带电并不是导体中有新的电荷,只是电荷的重新分布.金箔上带电相斥而张开,选项A错误;用手触摸枕形导体后,B端不再是最远端,人是导体,人脚下的地球是最远端,这样B端不再有电荷,金箔闭合,选项B正确;用手触摸枕形导体后,只有A端带负电,将手和C都移走,不再有静电感应,A端所带负电便会分布在整个枕形导体上,A,B端均带有负电,两对金箔张开,选项C正确;从以上分析看出,选项D正确. 2.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= 6.4×10-9C,QB=-3.2×10-9C,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个? 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 =1.6×10-9C 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球带电荷量为QB′的正电,这样共转移的电子电荷量为 ΔQB=QB′-QB=1.6×10-9C-(-3.2×10-9)C =4.8×10-9C 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 3.(2018·武汉外国语学校月考)如图所示,大球A原来的电荷量为Q,小球B原来不带电,现在让小球与大球接触,达到静电平衡时,小球获得的电荷量为q;现给大球A补充电荷,使其电荷量为Q,再次让小球接触大球,每次都给大球补充到电荷量为Q,问: 经过反复足够多次接触后,小球的带电荷量为多少? 解析: 由于两个球的形状和大小不等,所以在接触过程中,两球的电荷量分配比例不是1∶1,但应该是一个确定的值.根据第一次接触达到静电平衡时两者的电荷量关系可知,此比例为(Q-q)∶q. 经过多次接触后,从大球上迁移到小球上的电荷量越来越少,最终将为零,设最终B球带电荷量为q′,则 有 = 解得q′= . 答案: 精美句子 1、善思则能“从无字句处读书”。 读沙漠,读出了它坦荡豪放的胸怀;读太阳,读出了它普照万物的无私;读春雨,读出了它润物无声的柔情。 读大海,读出了它气势磅礴的豪情。 读石灰,读出了它粉身碎骨不变色的清白。 2、幸福幸福是“临行密密缝,意恐迟迟归”的牵挂;幸福是“春种一粒粟,秋收千颗子”的收获. 幸福是“采菊东篱下,悠然见南山”的闲适;幸福是“奇闻共欣赏,疑义相与析”的愉悦。 幸福是“随风潜入夜,润物细无声”的奉献;幸福是“夜来风雨声,花落知多少”的恬淡。 幸福是“零落成泥碾作尘,只有香如故”的圣洁。 幸福是“壮志饥餐胡虏肉,笑谈渴饮匈奴血”的豪壮。 幸福是“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”的胸怀。 幸福是“人生自古谁无死,留取丹心照汗青”的气节。 3、大自然的语言丰富多彩: 从秋叶的飘零中,我们读出了季节的变换;从归雁的行列中,我读出了集体的力量;从冰雪的消融中,我们读出了春天的脚步;从穿石的滴水中,我们读出了坚持的可贵;从蜂蜜的浓香中,我们读出了勤劳的甜美。 4、成功与失败种子,如果害怕埋没,那它永远不能发芽。 鲜花,如果害怕凋谢,那它永远不能开放。 矿石,如果害怕焚烧(熔炉),那它永远不能成钢(炼成金子)。 蜡烛,如果害怕熄灭(燃烧),那它永远不能发光。 航船,如果害怕风浪,那它永远不能到达彼岸。 5、墙角的花,当你孤芳自赏时,天地便小了。 井底的蛙,当你自我欢唱时,视野便窄了。 笼中的鸟,当你安于供养时,自由便没了。 山中的石! 当你背靠群峰时,意志就坚了。 水中的萍! 当你随波逐流后,根基就没了。 空中的鸟! 当你展翅蓝天中,宇宙就大了。 空中的雁! 当你离开队伍时,危险就大了。 地下的煤! 你燃烧自己后,贡献就大了 6、朋友是什么? 朋友是快乐日子里的一把吉它,尽情地为你弹奏生活的愉悦;朋友是忧伤日子里的一股春风,轻轻地为你拂去心中的愁云。 朋友是成功道路上的一位良师,热情的将你引向阳光的地带;朋友是失败苦闷中的一盏明灯,默默地为你驱赶心灵的阴霾。 7、一粒种子,可以无声无息地在泥土里腐烂掉,也可以长成参天的大树。 一块铀块,可以平庸无奇地在石头里沉睡下去,也可以产生惊天动地的力量。 一个人,可以碌碌无为地在世上厮混日子,也可以让生命发出耀眼的光芒。 8、青春是一首歌,她拨动着我们年轻的心弦;青春是一团火,她点燃了我们沸腾的热血; 青春是一面旗帜,她召唤着我们勇敢前行;青春是一本教科书,她启迪着我们的智慧和心灵。
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- 导与练 导与练高二物理人教版选修31练习第一章+第1节 电荷及其守恒定律 物理 人教版 选修 31 练习 第一章 电荷 及其 守恒定律