9.1 电荷 能力
一、单项选择题(共6小题;共24分)
1. 把一个带正电的金属小球 跟同样的不带电的金属球 相碰,两球都带等量的正电荷,这从本质上看是因为
A. 球的正电荷移到 球上 B. 球的负电荷移到 球上
C. 球的负电荷移到 球上 D. 球的正电荷移到 球上
2. 目前普遍认为,质子和中子都是由被称为 夸克和 夸克的两类夸克组成。 夸克带电荷量为 , 夸克带电荷量为 ,质子的带电荷量为 ,中子不带电。下列说法正确的是
A. 质子是由一个 夸克和一个 夸克组成,中子是由一个 夸克和两个 夸克组成
B. 质子是由两个 夸克和一个 夸克组成,中子是由一个 夸克和两个 夸克组成
C. 质子是由一个 夸克和一个 夸克组成,中子是由两个 夸克和两个 夸克组成
D. 质子是由两个 夸克和一个 夸克组成,中子是由两个 夸克和两个 夸克组成
3. 用一个绝缘棒做支柱,支撑一个不带电的空心金属球,球顶开一个小孔,为了使球的外表面带负电荷,下面所采取的方法错误的是
A. 把一个带正电的小球从小孔伸入球内,但不与球的内壁接触
B. 把一个带负电的小球从小孔伸入球内,但不与球的内壁接触
C. 把一个带负电的小球从小孔伸入球内,并与球的内壁接触
D. 把一个带正电的小球从小孔伸入球内,但不与球的内壁接触,再用手接触一下球的外表面,手离开球后再把小球取出拿远
4. 下列说法中正确的是
A. 摩擦起电是创造电荷的过程
B. 接触起电是电荷转移的过程
C. 玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电
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
5. 把两个完全相同的金属球 和 接触一下,再分开一小段距离,发现两球之间相互排斥,则 、 两球原来的带电情况不可能是
A. 和 原来带有等量异种电荷
B. 和 原来带有同种电荷
C. 和 原来带有异种不等量电荷
D. 原来带电,而 原来不带电
6. 一金属球,原来不带电,现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆 ,如图所示。金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上 、 、 三点的场强大小分别为 、 、 ,三者相比
A. 最大 B. 最大 C. 最大 D.
二、双项选择题(共1小题;共4分)
7. 如图所示,有一带正电的验电器,当一金属球 靠近验电器的小球 (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
三、解答题(共1小题;共13分)
8. 半径相同的两个金属小球 、 带有相等的电荷量,相隔一定的距离,现让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与 、 接触后再移开。
(1)若 、 带同种电荷,求接触后两球所带的电荷量之比。
(2)若 、 带异种电荷,求接触后两球所带的电荷量之比。
答案
第一部分
1. B
【解析】金属上正电荷只做无规则的热振动,不能发生移动,更不可能从一个球移动到另一个球,故A、D错误;
球原来不带电,与 球接触后,由于 球上正电荷对电子的吸引,电子从 球转移到 球上,原来中性的 球就带正电。电子带负电,所以 带正电是由于 球上的负电荷移到 球上的缘故,故B正确,C错误。
2. B
【解析】根据质子的带电荷量为 ,所以质子是由两个 夸克和一个 夸克组成,;中子不显电性,所以中子是由一个 夸克和两个 夸克组成,。故选项B正确。
3. A
【解析】把一个带电的小球从小孔伸入球内,但不与球的内壁接触时,由于静电感应,金属球壳内壁感应出与带电小球相反的电荷,此时空腔金属球壳的外表面的电荷与内表面的电荷电性相反,所以与带电小球的电性相同。
把一个带正电的小球从小孔伸入球内,但不与球的内壁接触,空心金属球外表面带正电荷;
把一个带负电的小球从小孔伸入球内,但不与球的内壁接触,空心金属球外表面带负电荷。故A错误,B正确;
把一个带负电的小球从小孔伸入球内,并与球的内壁接触,二者接触的过程中电荷重新分配,电荷只分布在新带电体的外表面,所以空心金属球外表面带负电荷,故C正确;
把一个带正电的小球从小孔伸入球内,但不与球的内壁接触,由于静电感应,金属球壳内壁感应出与带电小球相反的负电荷,此时空腔金属球壳的外表面的电荷与内表面的电荷电性相反,带正电。当再用手接触一下球的外表面时,大地的电子通过人体将中和球壳外表面的多余正电荷,所以此时的球壳整体带负电;手离开球后再把小球取出拿远后,空心金属球外表面带负电荷,故D正确。
4. B
【解析】摩擦起电的实质是电荷发生转移,而不是创造电荷,A错误;接触起电就是通过物体接触而转移电荷,B正确;两种物体摩擦,对核外电子束缚能力弱的物体在摩擦中易失去电子而带正电,是否容易失去电子由两物体的材料决定,因此玻璃棒不一定带正电,C错;等量异种电荷可以中和但不会消失,只是宏观上显中性,D错。
5. A
【解析】两个小球原来分别带等量异种电荷,接触后电荷完全中和,两球不存在排斥力。故A错误。
两个小球原来分别带同种电荷,把两个完全相同的小球接触后电荷重新平分,带上等量同种电荷,存在排斥力。故B正确。
两个小球原来分别带不等量异种电荷,小球接触后电荷先中和再平分,带上等量同种电荷,存在排斥力。故C正确。
原来的其中一个带电,把两个完全相同的小球接触后电荷平分,带上等量同种电荷,存在排斥力。故D正确。
6. C
【解析】金属球处在带电细杆的电场内,静电平衡时,带电细杆和金属球上感应电荷在球内各处产生的合场强为零。
设带电细杆在球内 、 、 三点产生的场强分别为 、 、 ,静电平衡时满足条件 , , 。
由于 点离带电细杆最近,带电细杆在 点的场强最大,因此感应电荷在 点产生的场强也最大。
第二部分
7. A, B
【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 球带负电,靠近验电器的 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 球不带电,在靠近 球时,发生静电感应现象,靠近 球的端面出现负的感应电荷,而背向 球的端面出现正的感应电荷。 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。
第三部分
8. (1)
【解析】若 、 带同种电荷,设为 ,第三个小球先与 接触,电荷量平均分配,各带电荷量 ;
第三个小球再与 接触,两球电荷量之和平均分配,各带 。
因此 、 带电荷量之比 。
(2)
【解析】若 、 两球带异种电荷,设 为 , 为 ,则第三个小球先和 接触,电荷量平均分配,各带 ;
第三个小球再和 接触,先中和再平均分配,各带 。
所以 、 电荷量之比 。
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