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高中物理 第1章 靜電場 1 電荷及其守恒定律學(xué)業(yè)分層測評 新人教版選修31

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1、 電荷及其守恒定律 (建議用時:45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1.(多選)關(guān)于電荷量,以下說法正確的是(  ) A.物體所帶的電荷量可以為任意實數(shù) B.物體所帶的電荷量只能是某些值 C.物體帶正電荷1.6×10-9 C,這是因為失去了1.0×1010個電子 D.物體所帶電荷量的最小值為1.6×10-19 C 【解析】 元電荷是最小的電荷量,任何一個帶電體的電荷量或者等于e,或者是e的整數(shù)倍,不可能為任意實數(shù),故B、C、D正確. 【答案】 BCD 2.(2016·菏澤高二檢測)關(guān)于摩擦起電現(xiàn)象,下列說法中正確的是 (  ) 【導(dǎo)學(xué)號:08160003】 A.摩擦起電現(xiàn)象

2、使本沒有電子和質(zhì)子的物體中產(chǎn)生了電子和質(zhì)子 B.兩種不同材料的絕緣體互相摩擦后,同時帶上等量同種電荷 C.摩擦起電,可能是摩擦?xí)r質(zhì)子從一個物體轉(zhuǎn)移到了另一個物體而形成的 D.絲綢摩擦玻璃棒時,電子從玻璃棒上轉(zhuǎn)移到絲綢上,玻璃棒因質(zhì)子數(shù)多于電子數(shù)而顯示帶正電 【解析】 摩擦起電實質(zhì)是由于兩個物體的原子核對核外電子的約束能力不相同,因而電子可以在物體間轉(zhuǎn)移.若一個物體失去電子,其質(zhì)子數(shù)比電子數(shù)多,則物體帶正電.若一個物體得到電子,其質(zhì)子數(shù)比電子數(shù)少,則物體帶負(fù)電.使物體帶電并不是創(chuàng)造出電荷,A錯、D對;B選項中帶上的是等量異種電荷,B錯;C選項中轉(zhuǎn)移的是“電子”,而不是質(zhì)子,C錯. 【答

3、案】 D 3.如圖1-1-6是伏打起電盤示意圖,其起電原理是(  ) 圖1-1-6 A.摩擦起電   B.感應(yīng)起電 C.接觸起電 D.以上三種方式都不是 【解析】 導(dǎo)電平板靠近帶電絕緣板并接地時,導(dǎo)體與大地發(fā)生靜電感應(yīng),使導(dǎo)電平板帶上負(fù)電荷,故選項B正確. 【答案】 B 4.(多選)掛在絕緣細(xì)線下的兩個輕質(zhì)小球,表面鍍有金屬薄膜,由于電荷的相互作用而靠近或遠(yuǎn)離,分別如圖1-1-7甲、乙所示,則 (  ) 【導(dǎo)學(xué)號:08160004】 圖1-1-7 A.甲圖中兩球一定帶異種電荷 B.乙圖中兩球一定帶同種電荷 C.甲圖中兩球至少有一個帶電 D.乙圖中兩球只有一個

4、帶電 【解析】 題目中的小球都是鍍有金屬薄膜的輕質(zhì)小球,帶電物體具有吸引輕小物體的性質(zhì),同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,所以可以判斷出題圖甲的現(xiàn)象可能是兩個帶異種電荷的小球,也可能是一個小球帶電而另一個小球不帶電;兩個小球由于相互排斥而出現(xiàn)題圖乙中的現(xiàn)象,則必須都帶電且是同種電荷. 【答案】 BC 5.(多選)用金屬箔做成一個不帶電的圓環(huán),放在干燥的絕緣桌面上.小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后,將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán),當(dāng)距離約為0.5 cm時圓環(huán)被吸引到筆套上,如圖1-1-8所示.對上述現(xiàn)象的判斷與分析,下列說法正確的是(  ) 【導(dǎo)學(xué)號:08160005】 圖1-1

5、-8 A.摩擦使筆套帶電 B.筆套靠近圓環(huán)時,圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異號電荷 C.圓環(huán)被吸引到筆套的過程中,圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力 D.筆套碰到圓環(huán)后,筆套所帶的電荷立刻被全部中和 【解析】 筆套與頭發(fā)摩擦帶電,A正確.筆套靠近圓環(huán)時,圓環(huán)發(fā)生靜電感應(yīng),其上、下部感應(yīng)出異號電荷,筆套與圓環(huán)有靜電吸引力,當(dāng)圓環(huán)所受靜電力的合力大于重力時圓環(huán)將被吸引到筆套上,B、C正確.當(dāng)筆套碰到圓環(huán)時,其整體所帶電荷量與筆套之前所帶電荷量相同,D錯誤. 【答案】 ABC 6. (多選)如圖1-1-9所示某驗電器金屬小球和金屬箔均帶負(fù)電,金屬箔處于張開狀態(tài).現(xiàn)用絕緣柄將帶有少量負(fù)電荷的硬橡膠

6、棒向驗電器的金屬小球移近稍許,則驗電器金屬箔(  ) 圖1-1-9 A.張角增大稍許 B.張角減小稍許 C.硬橡膠棒稍許靠近,致使金屬小球上的電子向金屬箔移動 D.硬橡膠棒稍許靠近,致使金屬箔上的質(zhì)子向金屬小球移動 【解析】 硬橡膠棒靠近稍許金屬小球時,負(fù)電荷間產(chǎn)生排斥力,致使金屬小球上電子向金屬箔上移動.金屬小球上電子向金屬箔上聚集,金屬箔上負(fù)電荷電荷量增多,兩金屬箔片間排斥力增大,故兩金屬箔片間張角增大,故A、C正確,B、D錯誤. 【答案】 AC 7.(多選)一帶負(fù)電絕緣金屬小球放在潮濕的空氣中,經(jīng)過一段時間后,發(fā)現(xiàn)該小球上凈電荷幾乎不存在,這說明(  ) A.小球上

7、原有的負(fù)電荷逐漸消失了 B.在此現(xiàn)象中,電荷不守恒 C.小球上負(fù)電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將電子導(dǎo)走了 D.該現(xiàn)象是由于電子的轉(zhuǎn)移引起,仍然遵循電荷守恒定律 【解析】 絕緣小球上電荷量減少是由于電子通過空氣導(dǎo)電轉(zhuǎn)移到外界,只是小球上電荷量減少,這些電子并沒消失,故A、B錯,C對,就小球和整個外界組成的系統(tǒng)而言,其電荷的總量仍保持不變,故D正確. 【答案】 CD 8. (多選)如圖1-1-10所示,a、b、c、d為四個帶電小球,兩球之間的作用分別為a吸d,b斥c,c斥a,d吸b,則 (  ) 【導(dǎo)學(xué)號:08160006】 圖1-1-10 A.僅有兩個小球帶同種電荷

8、B.僅有三個小球帶同種電荷 C.c、d小球帶同種電荷 D.c、d小球帶異種電荷 【解析】 由d吸a,d吸b可知a與b帶同種電荷,且與d帶異種電荷;由c斥a,c斥b可知c與a、b帶同種電荷,c與d帶異種電荷,故選項A、C錯,選項B、D對. 【答案】 BD [能力提升] 9.(多選)如圖1-1-11所示,有一帶正電的驗電器,當(dāng)一金屬球A靠近驗電器的小球B(不接觸)時,驗電器的箔片張角減小,則(  ) 圖1-1-11 A.金屬球可能不帶電 B.金屬球可能帶負(fù)電 C.金屬球可能帶正電 D.金屬球一定帶負(fù)電 【解析】 箔片張角減小說明箔片上的帶電荷量減少,而驗電器的電荷總量不

9、變,則小球B上的電荷量增多.A球可能帶負(fù)電,異種電荷相互吸引改變了驗電器上的電荷分布情況;A球也可能不帶電,B球與A球發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象,也可以使驗電器上的電荷分布發(fā)生改變,故A、B對. 【答案】 AB 10.(多選)如圖1-1-12所示,A、B為相互接觸的用絕緣柱支持的金屬導(dǎo)體,起初它們不帶電,在它們的下部貼有金屬箔片,C是帶正電的小球,下列說法正確的是(  ) 【導(dǎo)學(xué)號:08160007】 圖1-1-12 A.把C移近導(dǎo)體A時,A、B上的金屬箔片都張開 B.把C移近導(dǎo)體A時,先把A、B分開,然后移去導(dǎo)體C,A、B上的金屬箔片仍張開 C.先把C移走,再把A、B分開,A、B上的金

10、屬箔片仍張開 D.先把A、B分開,再把C移走,然后重新讓A、B接觸,A上的金屬箔片張開,而B上的金屬箔片閉合 【解析】 雖然A、B起初都不帶電,但帶正電的導(dǎo)體C對A、B內(nèi)的電荷有力的作用,使A、B中的自由電子向左移動,使得A端積累了負(fù)電荷,B端積累了正電荷,其下部貼有的金屬箔片分別帶上了與A、B同種的電荷. 由于同種電荷間的斥力,所以金屬箔片都張開,選項A正確;C在A、B附近時,先把A、B分開,則A、B分別帶上了等量的電荷,移去C后,A、B上的電性和電荷量不變化,兩金屬箔片張開,選項B正確;如果先移走C,A、B上的感應(yīng)電荷會在其相互之間的作用下吸引中和,不再帶電,所以金屬箔片都不會張開,

11、選項C錯誤;先把A、B分開,再移走C,A、B仍然帶電,但重新讓A、B接觸后,A、B上的感應(yīng)電荷完全中和,金屬箔片都不會張開,選項D錯誤. 【答案】 AB 11.如圖1-1-13所示,通過調(diào)節(jié)控制電子槍產(chǎn)生的電子束,使其每秒有104個電子到達(dá)收集電子的金屬瓶,經(jīng)過一段時間,金屬瓶上帶有-8×10-12 C的電荷量,求: 【導(dǎo)學(xué)號:08160008】 圖1-1-13 (1)金屬瓶上收集到多少個電子? (2)實驗的時間為多長? 【解析】 (1)金屬瓶上收集的電子數(shù)目為:N===5×107(個). (2)實驗的時間:t==5 000 s. 【答案】 (1)5×107個 (2)5

12、000 s 12.有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B,分別帶有電荷量QA=6.4×10-9 C,QB=-3.2×10-9 C,讓兩絕緣金屬小球接觸后A、B所帶的電荷量各是多少?在接觸過程中,電子如何轉(zhuǎn)移?轉(zhuǎn)移了多少? 【解析】 當(dāng)兩小球接觸時,帶電荷量少的負(fù)電荷先被中和,剩余的正電荷再重新分配.由于兩小球相同,剩余正電荷必均分,即接觸后兩小球帶電荷量 QA′=QB′=(QA+QB)/2= C=1.6×10-9 C. 在接觸過程中,電子由B球轉(zhuǎn)移到A球,不僅將自身電荷中和,且繼續(xù)轉(zhuǎn)移,使B球帶QB′的正電,這樣,共轉(zhuǎn)移的電子電荷量為 ΔQ=-QB+QB′=3.2×10-9 C+1.6×10-9 C=4.8×10-9 C. 轉(zhuǎn)移的電子數(shù)n===3.0×1010(個). 【答案】 均為1.6×10-9 C 電子由B球轉(zhuǎn)移到了A球,共轉(zhuǎn)移了3.0×1010個 6

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