春高中物理人教选修31习题 第1章 1电荷及其守恒定律 含答案.docx
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春高中物理人教选修31习题第1章1电荷及其守恒定律含答案
第一章 1
基础夯实
一、选择题(1~6题为单选题,7、8题为多选题)
1.(南京市金陵中学2014~2015学年高二上学期期中)A、B两物体均不带电,相互摩擦后A带负电荷,电荷量大小为Q,则B的带电情况是( )
A.带正电荷,电荷量大于QB.带正电荷,电荷量等于Q
C.带负电荷,电荷量大于QD.带负电荷,电荷量等于Q
答案:
B
解析:
根据电荷守恒定律得B的带电情况是带正电荷,电荷量等于Q,B正确。
2.如图是伏打起电盘示意图,其起电原理是( )
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
答案:
B
解析:
导电平板靠近带电绝缘板并接地时,发生静电感应,使导电平板带上负电荷,故选项B正确。
3.下列叙述正确的是( )
A.摩擦起电是电荷的转移过程,感应起电是创造电荷的过程
B.原来不带电的物体接触其它带电体而带电是电荷的转移过程
C.玻璃棒无论和什么物体(玻璃除外)摩擦都会带正电
D.带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷会消失,这种现象叫电荷的湮灭
答案:
B
解析:
无论哪种带电方式,其实质都是电荷的转移的过程,故A错误B正确;要看和玻璃棒摩擦的物质与玻璃棒相比较谁更容易失去电子,故C错误;正电荷结合等量负电荷后整体不再显示电性称为电荷的中和,故D错误。
4.(杭州学军中学2014~2015学年高二上学期检测)关于物体的带电荷量,以下说法中错误的是( )
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特定值
C.物体带电+1.6×10-19C,这是因为该物体失去了1个电子
D.物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C
答案:
A
解析:
物体所带电荷量均是元电荷的整数倍,而不是任意的,所以A错误,B正确;物体带电是指有多余电荷,如物体带正电,则是指物体失去相等的负电荷,故C正确;物体所带电荷量的最小值为元电荷,即1.6×10-19C,故D正确。
5.(郑州市思齐中学2014~2015学年高二上学期期中)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( )
答案:
B
解析:
把带电金属球移近不带电的验电器,根据静电感应现象的规律,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。
6.保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。
盗版书籍影响我们学习效率甚至给我们的学习带来隐患。
小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个关键数字看不清,拿来问老师,如果你是老师,你认为可能是下列几个数字中的( )
A.6.2×10-19CB.6.4×10-19C
C.6.6×10-19CD.6.8×10-19C
答案:
B
解析:
任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍,即是1.6×10-19C的整数倍,由计算可知,只有B选项是1.6×10-19C的整数倍,故B正确。
7.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,所以( )
A.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
答案:
BC
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,物体内部的异种电荷趋向于靠近带电物体,同种电荷趋于远离带电物体,这一过程类似于静电感应,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。
8.(东营市2014~2015学年高二检测)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( )
A.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
B.摩擦使笔套带电
C.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷
D.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
答案:
BCD
解析:
笔套在头发上摩擦后带负电,相当于毛皮摩擦橡胶棒。
当笔套靠近圆环时,在圆环上、下部分分别感应出异种电荷。
笔套中的电荷对感应电荷分别具有引力和斥力的作用,由于引力大于斥力,故笔套对圆环的静电力的合力表现为引力。
当引力大于重力时,圆环被吸引到笔套上,B、C、D正确。
笔套原来带负电,圆环不带电,两物体接触中和后都带负电,笔套所带电荷没有被全部中和,A错。
二、非选择题
9.干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走,身上聚集了-48.0μC的净电荷。
此人身上有多少个静剩余电子?
他的质量增加了多少?
(电子质量me=9.1×10-31kg,电子电荷量e=-1.6×10-19C,1μC=10-6C)。
答案:
3.0×1014个 2.73×10-16kg
解析:
人身上聚集的电子个数n=
=
个=3.0×1014个。
由于人身上多了n个电子,他的质量增加m=nme=3.0×1014×9.1×10-31kg=2.73×10-16kg。
能力提升
一、选择题(1~3题为单选题,4~6题为多选题)
1.(山东师大附中2014~2015学年高二上学期检测)现有丝绸、玻璃棒、塑料薄膜三种材料,通过实验发现,当被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近被丝绸摩擦过的塑料薄膜时,两者相互吸引。
据此排出三种材料的顺序,使前面的材料跟后面的材料摩擦后,前者总是带负电,这个顺序是( )
A.丝绸、玻璃棒、塑料薄膜B.塑料薄膜、玻璃棒、丝绸
C.塑料薄膜、丝绸、玻璃棒D.丝绸、塑料薄膜、玻璃棒
答案:
C
解析:
丝绸与玻璃棒相互摩擦时,丝绸得到电子带负电,玻璃棒失去电子带正电,故丝绸吸附电子的能力大于玻璃棒;玻璃棒与塑料薄膜靠近时相互吸引,说明塑料薄膜带负电,即塑料薄膜吸引电子的能力大于丝绸,故吸附电子能力由强到弱的排列顺序是:
塑料薄膜、丝绸、玻璃棒,前面的材料跟后面的材料摩擦后,前者总是带负电。
故选C。
2.
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,下列几种方法中不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,再把再球分开
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,能使两导体球带异种电荷
答案:
B
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。
故选项B符合题意。
3.绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜;在a旁有一绝缘金属球b,开始时,a、b都不带电,如图所示,现使b带电,则( )
A.b将吸引a,吸住后不放开
B.b先吸引a,接触后又把a排斥开
C.a、b之间不发生相互作用
D.b立即把a排斥开
答案:
B
解析:
b球带电后,使a产生静电感应,感应的结果是a靠近b的一侧出现与b异种的感应电荷,远离b的一侧出现与b同种的感应电荷。
虽然a上的感应电荷等量异号,但因为异种电荷离b更近,所以b对a的静电力表现为引力。
当b吸引a使两者接触后,由于接触带电,b、a便带同种电荷,有斥力作用,因而又把a排斥开,所以B正确。
4.如图所示,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( )
A.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
答案:
BD
解析:
由d吸a,d吸b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。
5.如
图所示,有一带正电的验电器,当一金属球M靠近验电器的小球N(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则( )
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
答案:
AB
解析:
验电器的金属箔片之所以张开,是因为它们都带有正电荷,由于同种电荷相互排斥引起的。
张开角度的大小决定于两个金属箔片带电荷量的多少。
如果M球带负电,靠近验电器的N球时,异种电荷相互吸引,使金属箔片上的正电荷逐渐“上移”,从而使两个金属箔片夹角减小,选项B正确,同时否定选项C。
如果M球不带电,在靠近N球时,发生静电感应现象,靠近N球的端面出现负的感应电荷,而背向N球的端面出现正的感应电荷。
M球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用,从而使金属箔片张角减小。
6.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8×10-16C。
则对于最后乙、丙两物体的带电情况下列说法中正确的是( )
A.乙物体一定带有负电荷8×10-16C
B.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15C
C.丙物体一定带有正电荷8×10-16C
D.丙物体一定带有负电荷8×10-16C
答案:
AD
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为1.6×10-15C-8×10-16C=8×10-16C,故A、D正确。
二、非选择题
7.在干燥的天气里,用梳子梳头发的时候,头发会不听指挥,顺着梳子飞起来(如图),这时如果将梳子浸入水中片刻再梳,头发就服贴了。
试解释这一现象。
答案:
梳头发时由于摩擦起电,梳子和头发上产生异种电荷,又由于异种电荷相互吸引,使得头发顺着梳子飞了起来。
梳子浸入水中后再梳,潮湿的梳子能将头发上的静电导走,也就不再出现上面的现象。
8.如图所示,通过调节控制电子枪产生的电子束,使其每秒有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-8×10-12C的电荷量,求:
(1)金属瓶上收集到多少个电子?
(2)实验的时间为多长?
答案:
(1)5×107个
(2)5000s
解析:
(1)金属瓶上收集的电子数目为:
N=
=
=5×107(个)
(2)实验的时间:
t=
=5000s
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