人教版选修31 电荷及其守恒定律 第1课时 作业.docx

高中物理人教版选修3-1第一章第1节电荷及其守恒定律同步练习一、选择题1.现在有一档科学探索的电视直播节目，很受欢迎在某期节目里，一位少女站在绝缘平台上，当她用手触摸一个金属球时，会看到她的头发慢慢竖起，如图所示，像是孔雀开屏下列说法正确的是（ ）a.头发竖起是因为她身上带了静电b.她只有带正电荷时，头发才会竖起c.她的头发慢慢竖起是因为电荷慢慢传到她的头发上d.与电无关，这是她的特异功能【答案】a 【解析】【解答】解：a、头发竖起是因为她身上带了静电，由于带同种电荷，所以头发相互排斥而竖直，故a正确；b、只要带同种电荷，她的头发均可以竖直，故b错误；c、电荷分布在头发上是瞬间完成的，慢慢竖直是因为受力后运动需要过程，故c错误d、由以上分析可知，这不是特异功能，而是一种静电的自然现象，故d错误故选：a【分析】明确头发竖起现象的基本原理，能根据接触起电现象分析，明确人体处于静电平衡状态，电荷只存在于表面，并且人只能带有同种电荷2.如图所示，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，下述几种方法中能使两球都带电的是（ ）先把两球分开，再移走棒先移走棒，再把两球分开先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开以上都不对 a.b.c.d.【答案】b 【解析】【解答】感应起电是带电体移近导体但不与导体接触，从而使导体上的电荷重新分布，此时分开甲、乙，则甲、乙上分别带等量的异种电荷，故符合题意；如果先将棒接触一下其中的一球，则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷，故符合题意；即选项b符合题意。故答案为：b。【分析】此题属于基础题型，考查对感应起电和接触起电的理解和认识，比较简单。3.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的近旁有一绝缘金属球b。开始时a、b不带电，如图所示；现使b球带电，则（ ）a.a、b之间不发生相互作用b.b将吸引a，吸在一起不分开c.b立即把a排斥开d.b先吸引a，接触后又把a排斥开【答案】d 【解析】【解答】b球带电就能吸引轻质小球a，接触后电荷量重新分配，那么a、b球带同种电荷，然后就要相互排斥。本题要注意“近旁”，它表示能吸引并能接触。选项d符合题意。故答案为：d。【分析】此题考查感应起电的一般规律以及电荷之间的相互作用，感应起电时由于电荷之间的相互作用会使a小球靠近b球的一侧带上与b球相反的电荷，故能够相互吸引。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数值分别为qa、qb ， 则下列结论正确的是（ ）a.沿虚线d切开，a带负电，b带正电，且qaqbb.只有沿虚线b切开，才有a带正电，b带负电，且qaqbc.沿虚线a切开，a带正电，b带负电，且qaqbd.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【答案】d 【解析】【解答】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，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的不均匀，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，故只有d符合题意。故答案为：d。【分析】此题考查感应起电的原理，由于电荷之间的相互作用规律会使得负电荷集中于靠近正电荷的一端，而正电荷会远离靠近正电荷的一端，这就是感应起电的基本原理。5.下列对物体带电现象的叙述正确的是（ ） a.经过摩擦使某物体带负电，那么该物体在摩擦过程中产生了额外的电子b.某物体带电荷量有可能为3.31019 cc.物体所带电荷量是元电荷的整数倍d.电荷相互中和是电荷完全消失的现象【答案】c 【解析】【解答】根据电荷守恒定律可知，电荷既不能创生，也不能消灭，所以选项ad不符合题意；元电荷是最小电荷量，带电体的电荷量为元电荷的整数倍，所以选项b不符合题意，c符合题意。故答案为：c。【分析】此题较为简单，考查对电荷守恒定律的理解，电荷只能从一个物体转移到另一个物体，不可能凭空产生或凭空消失，所有物体所带电荷量都是元电荷的整数倍。6.下列关于点电荷的说法中，正确的是（ ） a.体积大的带电体一定不是点电荷b.当两个带电体的大小、形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷c.点电荷就是体积足够小的电荷d.点电荷是电荷量和体积都很小的带电体【答案】b 【解析】【解答】带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状及带电荷量的多少无具体关系。故acd不符合题意，b符合题意。故答案为：b。【分析】此题较为简单，考查对点电荷的认识和理解，以及看成点电荷的条件，可以对比着质点模型进行判断。7.（多选）对元电荷的理解，正确的是（ ） a.元电荷就是电子b.元电荷就是质子c.元电荷表示所带电荷量跟电子的电荷量数值相等d.物体所带电荷量只能是元电荷的整数倍【答案】c,d 【解析】【解答】元电荷是最小的带电单位，不是带电粒子，没有电性之说。物体所带的电荷量应为元电荷的整数倍。故cd符合题意。故答案为：c、d。【分析】此题较为基础，属于常识性问题，考查对元电荷的理解，元电荷是最小的电荷量，且任何物体所带电荷量都为元电荷的整数倍。8.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的（ ） a.3.21019 cb.6.41019 cc.1.61018 cd.4.01019 c【答案】d 【解析】【解答】最小的电荷量是 ，我们把这个最小的电荷量叫做元电荷，任何物体的带电荷量都是元电荷或是元电荷的整数倍，故选项d符合题意。故答案为：d。【分析】此题较为简单，属于常识性问题，任何带电物体的电荷量都是元电荷的整数倍，需引起注意。9.（多选）两个原来不带电的物体甲和乙，相互摩擦后，下列情况中不可能发生的是（ ） a.甲带正电荷，乙带等量负电荷b.甲带负电荷，乙带等量正电荷c.甲和乙都带等量正电荷d.甲和乙都带等量负电荷【答案】c,d 【解析】【解答】原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后，电子从甲物体转移到乙物体，使甲带正电荷，乙带等量的负电荷，a说法正确，不符合题意；原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后，电子从乙物体转移到甲物体，使甲带负电荷，乙带等量的正电荷，b说法正确，不符合题意；原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后，电子从甲物体转移到乙物体，使甲带正电荷，乙带等量的负电荷，或电子从乙物体转移到甲物体，使甲带负电荷，乙带等量的正电荷，甲和乙不可能都带等量的正电荷，c说法错误，符合题意；原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后，电子从甲物体转移到乙物体，使甲带正电荷，乙带等量的负电荷，或电子从乙物体转移到甲物体，使甲带负电荷，乙带等量的正电荷，甲和乙不可能都带等量的负电荷，d说法错误，符合题意。故答案为：c、d。【分析】摩擦起电是相互摩擦的两个物体质点存在电荷的转移，故摩擦起电后相互摩擦的两个物体肯定带等量的异号电荷，属于摩擦起点的常识性问题。10.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体，这是因为（ ） a.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷b.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷c.被吸引的轻小物体一定是带电体d.被吸引的轻小物体一定带正电【答案】a 【解析】【解答】丝绸和玻璃棒摩擦，因为玻璃棒上的电子转移到丝绸上，玻璃棒缺少电子带正电，丝绸有多余电子带负电；毛皮与橡胶棒摩擦，因为毛皮上的电子转移到橡胶棒带上，毛皮因缺少电子带正电，橡胶棒因有多余电子带负电，a正符合题意，b不符合题意；被吸引的轻小物体不一定是带电体，故cd不符合题意。故答案为：a。【分析】此题比较简单，属于常识性问题，在两种摩擦中，相互摩擦的物体之间存在电荷的转移，使得物体带电，从而能够吸引轻小物体。11.下列关于摩擦起电和感应起电的说法正确的是（ ） a.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷b.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移c.摩擦起电的两摩擦物体必定是导体d.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移【答案】d 【解析】【解答】 电荷即不会创造，也不会消失。不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移，摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一物体，感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一部分，所以abc不符合题意，d符合题意。故答案为：d。【分析】电荷不可能凭空产生也不可能凭空消失，使得物体带电都是电荷发生了转移，此题比较简单，属于常识性问题。12.（多选）如图所示，一把塑料尺与毛巾摩擦过程中，有大量电子从塑料尺转移到了毛巾上，那么根据上述信息，若塑料尺和毛巾都和人体没有电荷交换，下列说法正确的是（ ）a.毛巾呈中性b.毛巾带正电c.毛巾带负电d.塑料尺和毛巾带等量异种电荷【答案】c,d 【解析】【解答】电子转移到了毛巾上，所以毛巾带负电。根据电荷守恒定律可知，塑料尺和毛巾带等量异种电荷，故cd符合题意，ab不符合题意。故答案为：c、d。【分析】摩擦起电是因为相互摩擦的物体之间发生了电荷转移，使得两物体带上等量的异号电荷，由于垫子带负电，获得电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。13.如图所示，两个互相接触的导体a和b不带电，现将带正电的导体c靠近a端放置，然后移开a、b，三者均有绝缘支架。则a、b的带电情况为（ ）a.a带正电，b带负电b.a带负电，b带正电c.a，b都带正电d.a，b都带负电【答案】b 【解析】【解答】由图知，当c靠近导体a端时，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，a端感应出负电荷，b端感应出正电荷，所以acd不符合题意，b符合题意。故答案为：b。【分析】此题比较简单，属于基础题型，主要考查对感应起电的原理和应用，需引起注意。14.（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（不接触）时，验 电器的金属箔的张角减小，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】a,b 【解析】【解答】验电器的金箔之所以张开，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属箔所带电荷量的多少。如果a球带负电，靠近验电器的b球时，异种电荷相互吸引，使金属箔上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金属箔的张角减小，选项b符合题意，c不符合题意；如果a球不带电，在靠近b球时，发生静电感应现象使a球上电荷重新分布，靠近b球的端面出现负的感应电荷，而背向b球的端面出现正的感应电荷。a球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用，因距离的不同而表现为吸引作用，从而使金属箔的张角减小，选项a符合题意，d不符合题意。故答案为：a、b。【分析】验电器的原理是利用同性电荷之间的相互作用，电荷越多作用就越强，当异性电荷相互靠近时电荷之间相互吸引，使得异性电荷集中于相互靠近的两端，同时也考查了对感应起电的原理。15.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的近旁有一金属球b。开始时a、b不带电，如图所示。现使b球带电，则（ ）a.a、b之间不发生相互作用b.b将吸引a，吸在一起不分开c.b立即把a排斥开d.b先吸引a，接触后又把a排斥开【答案】d 【解析】【解答】b球带电就能吸引轻质小球a，接触后电荷量重新分配，a、b球带同种电荷，相互排斥，d符合题意。故答案为：d。【分析】此题属于典型题型，考查感应起电的原理和应用，异号电荷之间相互吸引，接触后分开，同性电荷之间相互排斥。16.（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端靠近一带电导体c时（ ）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中两对金箔带同种电荷，选项c中两对金箔带异种电荷【答案】b,c 【解析】【解答】a、根据静电感应现象可知，带正电的导体c放在枕形导体附近，在a端出现负电荷，在b端出现正电荷，这样的带电并不是导体中有新的电荷，而是电荷的重新分布，枕形导体上总的电荷量为零。金属箔上带同种电荷相斥而张开，选项a不符合题意；b、用手触摸枕形导体后，b端不再是远端，人是导体，人的脚部连接的大地是远端，这样b端不再有电荷，金属箔闭合，选项b符合题意；c、用手触摸导体时，只有a端带负电，将手和c移走后，不再有静电感应，a端所带负电便分布在枕形导体上，a、b端均带有负电，两对金属箔均张开，选项c符合题意；d、通过以上分析可看出选项d不符合题意。故答案为：b、c。【分析】此题较为简单，考查对感应起电的原理和应用，当金属箔中带有同性电荷是因为电荷之间的相互排斥而分开，电流的形成是电荷的定向移动，与正电荷运动的方向相同与负电荷运动的方向相反，故当人接触ab时，ab中留下负电荷从而带负电。17.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 ， 则下列结论正确的是（ ）a.沿虚线d切开，a带负电，b带正电，且qaqbb.只有沿虚线b切开，才有a带正电，b带负电，且qa=qbc.沿虚线a切开，a带正电，b带负电，且qaqbd.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【答案】d 【解析】【解答】静电感应使得a带正电，b带负电，导体原来不带电，在带正电的导体球的静电感应作用下，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，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，只有d符合题意。故答案为：d。【分析】此题考查感应起电的原理和应用，以及电荷之间的相互作用规律，属于典型题型，需引起重视。18.（多选）如图所示，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，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【答案】a,c,d 【解析】【解答】将带负电的绝缘棒靠近不带电的导体球，由于静电感应使两球带异种电荷，先把两球分开再移走棒，两球还带异种电荷，故a符合题意；若先移走棒，而导体球上感应出来的异种电荷中和，两球均不带电，故b不符合题意；若将乙球接地，再移走棒，则大地为远端，两球为近端，再移走棒，两球带同种电荷，故d符合题意；将棒与甲球接触则甲球带上与棒相同的电荷，由于乙球与甲球接触故移走棒后，两球均带电荷，故c符合题意。故答案为：a、c、d。【分析】此题较为简单，考查感应起电和接触起电的原理和应用，当带电导体接地时导体中正电荷会流入地面使得导体中负电荷多余正电荷从而带负电，此题属于基础题型，需引起注意。19.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示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是( ) a.b.c.d.【答案】b 【解析】【解答】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可知，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远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷，选项b符合题意。故答案为：b。【分析】此题较为简单，考查感应起电的原理，同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引，使得电荷重新分布。20.关于元电荷，下列说法中正确的是（ ） a.元电荷实质上是指电子和质子本身b.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍c.元电荷的值通常取作e=1.601019cd.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的【答案】b,c,d 【解析】【解答】解：a、元电荷是指最小的电荷量，不是指质子或者是电子，故a不符合题意；b、何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍故b符合题意；c、元电荷的值通常取作e=1.601019c，故c符合题意；d、电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的，故d符合题意；故答案为：b、c、d【分析】此题属于基础题型，考查对元电荷的认识和理解，比较简单，但需引起重视。21.关于摩擦起电现象，下列说法正确的是() a.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子b.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷c.摩擦起电，可能是因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，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电【答案】b,d 【解析】【解答】摩擦起电不会造出电子和质子，也不能使质子在物体间移动，选项a、c不符合题意；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能力不同，因而电子在物体间转移，若一个物体失去电子，其质子数就会比电子数多，我们说它带正电，若一个物体得到电子，其质子数就会比电子数少，我们说它带负电，产生摩擦起电的两物体所带电荷是“等量异种电荷”，选项b、d符合题意。故答案为：b、d。【分析】电荷不能凭空产生或者凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，从而使得物体带电，质子不带电，核外电子带负电，原子核带正电，物体失去电子带正电，物体得到电子带负电。22.如图所示，如果天气干燥，晚上脱毛衣时，会听到“噼啪”的响声，还会看到电火花，关于这种现象产生的原因，下列说法错误的是（） a.人身体上产生电流b.接触带电造成的c.摩擦起电造成的d.感应起电造成的【答案】c 【解析】【解答】解：在干燥的天气中脱衣时，外衣与里面的衣服摩擦，使它们带有异种电荷，电荷放电，发出啪啪声，所以属于摩擦起电，故abd错误、c正确 故选：c【分析】摩擦起电、接触起电的实质是电荷从一个物体转移到另一物体，感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一部分不管哪种带电方式，电荷并未创生，也未消失，总量保持不变23.已知介子、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 或反夸克 ）组成的，它们的带电荷量如下表所示，表中e为元电荷（ ）ud带电荷量ee e e e e下列说法正确的是（） a.由u和 组成b.由d和 组成c.由u和 组成d.由d和 组成【答案】a,d 【解析】【解答】夸克和反夸克是陌生的概念，但它仍满足电荷量守恒的规则，比如：带电荷量是e，而u和 的电荷量分别是 e和 e，其和正好是的带电荷量，故可以说是由u和 组成的，a符合题意；同理可判断出d符合题意，而b、c不符合题意。故答案为：a、d。【分析】此题属于典型题型，比较简单，属于电荷之间相互叠加的基本原理，需引起注意。二、填空题24.如图所示，将用绝缘支柱支持的不带电金属导体a和b接触，再将带负电的导体c移近导体a，然后把导体a、b分开，再移去c，则导体a带_电。如果用手摸一下a的左端，再将手离开，当移走c后a带_电。【答案】正；正 【解析】【解答】根据异种电荷互相吸引的原理可知，靠近的一端会带异种电荷。由于静电感应现象，使导体a感应出正电荷，导体b会感应出负电荷，先把导体a和b分开，再移走c，导体a和b由于感应起电带上异种电荷，所以此时a带正电，b带负电。由于人和地球都是导体，用手指瞬间接触a的左端时，人、地球和a构成一个整体，在带负电荷的物体c的影响下发生静电感应，近端带正电；移开手指后，a的正电荷不会再改变，故a带正电，再移开带电体c后，a的正电荷不会再变化。【分析】此题属于基础题型，主要考查感应起电的原理和应用，以及电荷之间的相互作用规律，比较简单。25.某研究性学习小组的同学设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律。实验操作步骤一：手持有机玻璃棒，用力将两块起电板快速摩擦后分开步骤二：将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球（不要接触金属球）步骤三：将两块板同时插入空心