9.1 电荷 同步练习-2021-2022-学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word版含答案）

第一节电荷
一、单选题（共7题，每题5分，共35分）
1．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
2．现有丝绸、塑料薄膜、玻璃三种材料。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。由此可判断，下列顺序中，可使排在前面的材料跟排在后面的材料摩擦后，前者总是带正电的是（　　）
A．丝绸、玻璃、塑料薄膜
B．玻璃、丝绸、塑料薄膜
C．玻璃、塑料薄膜、丝绸
D．塑料薄膜、丝绸、玻璃
3．a、b和c三个带电小球，c带负电，a和b相互排斥，b和c相互吸引．则（ ）
A．a和b均带正电 B．a和b均负电
C．a带负电，b带正电 D．a带正电，b带负电
4．真空中两个完全相同的金属小球A、B，其中小球A带正电，小球B不带电，现在两小球接触后分开，下列说法正确的是
A．两小球带等量正电荷
B．两小球带等量负电荷
C．小球A所带电荷量大于小球B所带的电荷量
D．小球A所带电荷量小于小球B所带的电荷量
5．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那一个（ ）
A．6.2×10﹣19C B．6.4×10﹣19C
C．6.6×10﹣19C D．6.8×10﹣19C
6．毛皮与橡胶棒摩擦后，橡胶棒带负电，这是因为（ ）
A．橡胶棒上的正电荷转移到毛皮上去了
B．毛皮上的电子转移到橡胶棒上去了
C．橡胶棒丢失了质子
D．毛皮得到了质子
7．用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近干燥的轻小纸屑，下列说法正确的是
A．玻璃棒吸引纸屑 B．玻璃棒排斥纸屑 C．玻璃棒吸引负电 D．玻璃棒不带电
二、多选题（共5题，每题5分，共25分）
8．一带电体可能的带电荷量为（　　）
A． B．
C． D．
9．已知π+、π﹣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，质子、中子都是由三个夸克组成的，它们的带电量如下表所示，表中e为元电荷．
下列说法正确的是:
A．π+由u和组成 B．π﹣由d和组成
C．质子由2个d和1个u组成 D．中子由2个d和1个u组成
10．如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体，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．先用手接触一下A端再拿开，然后把C移走，再把A、B分开，A上的金属箔片不张开，而B上的金属箔片张开
11．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．笔套与头发的接触使笔套带电
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，圆环所受吸引力大于圆环的重力
D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
12．下列说法正确的是(　　)
A．一个正电荷与一个负电荷中和后,总电荷量减少了,电荷守恒定律并不成立
B．在感应起电的过程中,金属中的正、负电荷向相反的方向移动
C．在感应起电的过程中,金属中的负电荷受电场力的作用发生移动
D．在感应起电的过程中,金属中正电的原子核不发生定向移动
三、解答题（共5题，每题10分，共40分）
13．如果用验电器检验直接用手拿着经摩擦后的金属棒是否带电，那么金属棒带电吗？怎样才能使摩擦后的金属棒带电？
14．（1）在摩擦起电过程中，一个物体带上了正电荷，另一个物体带上了负电荷，该过程是否创造了电荷？在一个封闭的系统中，电荷的总量会增多或减少吗？
（2）物体所带的电荷量可以是任意的吗？物体所带的电荷量可以是4×10-19 C吗？
（3）电子和质子就是元电荷吗？
15．放在绝缘支架上的两个完全相同的金属小球A、B分别带有电荷量QA＝6.4×10－9 C、QB＝－3.2×10－9 C，让两个金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移？转移了多少个？
16．如图所示，在早期（1911年）的一连串实验中，密立根在不同时刻观察在单个油滴上呈现的电荷，其测量结果（绝对值）如下：、、、、、、、、，根据这些数据，可以推得基本电荷e的数值是多少？写出你的推理过程。
参考答案
1．D
【详解】
A.摩擦起电的本质是电荷的转移，并没有创造电荷，A错误．
B.丝绸摩擦过的玻璃棒能够带静电，可以吸引纸屑，无法吸引铁钉，B错误．
C.验电器只能检测物体是否带电，无法确定带有何种性质的电荷，C错误．
D.电荷量存在最小值即元电荷，任何带电体的电量均为元电荷的整数倍，D正确．
2．B
【详解】
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，故丝绸的束缚电子能力大于玻璃棒；玻璃与塑料薄膜靠近时相互吸引，说明塑料薄膜带负电，即塑料薄膜的束缚电子能力大于丝绸，故束缚电子能力由强到弱的排列顺序是：塑料薄膜、丝绸、玻璃。ACD错误，B正确。
故选B。
3．A
【详解】
a和b相互排斥，则ab都带电，且带同种电荷，c带负电，b和c相互吸引，故b带正电，所以a也带正电，故A正确．故选A．
【点睛】
本题考查了利用电荷间的相互作用规律判断物体带电情况，要特别注意的是：若两个物体相互吸引时，两个物体可能带异种电荷，也可能一个带电，另一个不带电．
4．A
【详解】
根据电荷守恒原理，当两小球接触后分开，则两球带电量均分，即两小球带等量正电荷；
A．两小球带等量正电荷，与结论相符，选项A正确；
B．两小球带等量负电荷，与结论不相符，选项B错误；
C．小球A所带电荷量大于小球B所带的电荷量，与结论不相符，选项C错误；
D．小球A所带电荷量小于小球B所带的电荷量，与结论不相符，选项D错误；
5．B
【解析】
试题分析：元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，据此可正确解答
解：电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，因此该带电量为电子电量e=1.6×10﹣19C的整数倍，将四个选项中的电量除以电子电量得数为整数倍的便是可能正确的数字，故ACD错误，B正确．
故选B．
【点评】本题是基础的题目，考查的就是学生对基本知识的应用情况，平时要注意提高应用所学知识解决实际问题的能力．
6．B
【详解】
试题分析：毛皮与橡胶棒摩擦后，橡胶棒带负电是因为毛皮失去电子，橡胶棒得到电子，毛皮上的电子转移到橡胶棒上去了，选项B正确．
考点：摩擦起电．
7．A
【详解】
试题分析：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，可以吸引轻小的纸屑；故A正确
考点：考查了电荷间的相互作用力
【名师点睛】要注意明确不论物体带何种电性，均可以吸引不带电的小物体
8．CD
【详解】
考查元电荷概念，带电体的电荷量都是的整数倍。AB错误，CD正确。
故选CD。
9．ABD
【解析】
由题意可知，π+带电量为+e，故由u和组成，故A正确；π﹣由d和组成，B正确；中子由2个d和1个u组成，选项D正确，C错误；故选ABD.
10．AB
【详解】
试题分析：把C移近导体A时，金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端要感应出正电荷，在导体A的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，故A正确；由于静电感应现象，导体B的右端要感应出正电荷，导体A的左端会出现负电荷，先把A、B分开，然后移去C，导体A和B仍然带电，金属箔片张开，B正确；先把C移走，A和B的电荷就会中和，把他们分开箔片不会张开，C错误；
先用手触摸导体A，不会影响A、B的电荷分布，仍然与A选项相同，D错误，故选AB．
考点：感应带电．
11．BC
【详解】
A．笔套与头发的摩擦使笔套带电，故A错误；
B．带电的笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷，故B正确；
C．当距离约为时圆环被吸引到笔套上，是因为圆环所受吸引力大于圆环的重力，故C正确；
D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷没有被中和，笔套还带电，故D错误。
故选BC。
12．CD
【详解】
正电荷与负电荷中和后呈电中性，总电荷量并没有减少，选项A错误；在感应起电的过程中，带正电的是原子核，不会发生移动，选项B错误，D正确；能够自由移动的是电子；，项C正确.故选CD.
13．金属不带电；给金属棒安装上绝缘手柄
【详解】
金属是导体，直接用手拿经摩擦后的金属棒，由于人体也是导体，所以金属棒由于摩擦所带的电荷就会经金属导体、人体导走了，金属棒就不带电了，用验电器检验就没有任何意义了，如果要用验电器检验经摩擦后的金属棒是否带电，应该给金属棒安装上绝缘手柄，用手拿绝缘的手柄，不接触金属部分，如果金属棒带上了电荷，就不会被导走，这样就可以检验经摩擦过的金属棒是否带电了。
14．（1）没有，保持不变；（2）不是，不能是；（3）见解析
【详解】
（1）摩擦起电的过程并没有创造电荷。一个封闭的系统中，电荷的总量保持不变。
（2）物体所带的电荷量不是任意的，它只能是1.60×10-19 C的整数倍。由于4×10-19 C是1.60×10-19 C的2.5倍，所以物体所带的电荷量不能是4×10-19 C。
（3）元电荷是最小的电荷量，不是实物粒子；电子和质子是实物粒子，不是元电荷。
15．电子由B球转移到A球，3.0×1010（个）
【详解】
两小球接触时，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，剩余正电荷一定平分，即接触后两小球带电荷量
在接触过程中，电子由B球转移到A球，自身的净电荷全部中和后，继续转移，使B球带QB′的正电，这样共转移的电荷量为
ΔQ＝QB′－QB＝4.8×10－9 C
则转移的电子数
（个）
16．略
【详解】
因为每个油滴的电荷量应该是e的整数倍，并用n表示这个整数，则题目中给出的数据可以写成
，，
，，
，，
为了便于得到规律，我们将上面的两个相邻数据作差，即
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
根据得到的结果猜测可能是某一个最小值的整数倍，以上①③⑤⑥应该就是最小值的1倍，剩下的为最小值的2倍。将每一个结果取平均值，得到。