人教版九年级全一册 15.1 两种电荷 同步练习
一、单选题
1.干燥的天气里,用塑料梳子梳头,头发会随着梳子飘起来,而且会变得蓬松,下列说法正确的是( )
A.塑料是导体
B.梳子梳头后,梳子带电而头发不带电
C.梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
D.梳头发变得蓬松是因为带上同种电荷而互相排斥
2.将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一个带电轻质小球,发现两者相互吸引,则小球( )
A.带负电 B.带正电
C.可能带正电,可能带负电 D.无法判断
3.在下面电学中的几个小实验,说法正确的是( )
A.甲图,将气球在小女孩头发上摩擦后,小女孩的头发会飘起来,是因为气球带电,头发也带了电
B.乙图,用毛皮摩擦的橡胶棒靠近另一根橡胶棒,它们相互排斥说明另一根橡胶棒不带电
C.丙图,a带正电,b不带电,用带绝缘柄的金属棒接触两验电器金属球时,金属棒中正电荷从a向b定向移动
D.丁图,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端,发现吸管向玻璃棒靠近,说明吸管一定带负电
4.关于静电现象,下列说法不正确的是( )
A.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,这个过程中丝绸失去电子
B.细线悬挂的两轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球可能带有异种电荷
C.验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的
D.摩擦起电的实质是电荷的转移
5.如图所示,用与头发摩擦过的梳子可以吸引小纸片,下列说法正确的是( )
A.梳子与头发摩擦创造了电荷
B.梳子因摩擦带电而成为导体
C.梳子若带负电荷,则头发带正电荷
D.梳子与纸片因带同种电荷而互相吸引
6.下列物质结构图正确的是( )
A. B. C. D.
7.关于电荷的说法中正确的是( )
A.摩擦起电的实质是创造了电荷
B.金属导体中自由电子移动的方向就是电流的方向
C.带正电的玻璃棒能吸引纸屑是由于异种电荷相互吸引
D.绝缘体不容易导电是因为自由电荷很少
8.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球如图所示,发现验电器的两片金属箔张开,下列说法中正确的是( )
A.毛皮摩擦过的橡胶棒带正电荷
B.毛皮和橡胶棒摩擦后都带负电荷
C.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电荷
D.验电器的两片金属箔张开是因为同种电荷相互排斥
9.关于物质的构成与分子热运动,下列说法正确的是( )
A.物质是由分子、原子组成,原子由质子和中子组成
B.新能源汽车实现了“零排放”,其效率已达到了100%
C.丝绸摩擦过的玻璃棒吸引纸屑,说明分子间有引力
D.在一小杯清水中滴入红墨水,一段时间后整杯水变红,这是扩散现象
10.用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近甲、乙两个轻小物体,结果甲被排斥,乙被吸引,则( )
A.甲带正电,乙带负电 B.甲带负电,乙带正电
C.甲带负电,乙不带电或带正电 D.甲带正电,乙不带电或带负电
11.秋天天气干燥,用塑料梳子梳头,头发会随着梳子飘起来,而且头发会变得蓬松,下列分析正确的是( )
A.梳头后,梳子带电而头发不带电
B.头发会随着梳子飘起来,是因为头发和梳子带同种电荷
C.梳子与头发摩擦的过程中,创造了电荷
D.梳头后变得蓬松,是因为头发带上了同种电荷
12.如图所示是A、B、C三个轻质带电小球的相互作用情况。若A带正电,则B、C的带电情况是( )
A.BC都带正电
B.BC都带负电
C.B带正电,C带负电
D.B带负电,C带正电
二、填空题
13.现在实行网上阅卷,要求每份试卷必须贴上条形码。条形码扫描装置中有发光二极管、光敏二极管等元件,它们是由______材料构成的;避雷针与地面间的引线是______材料(以上两空均选填“导体”“绝缘体”“半导体”或“超导体”);
14.如图所示的是一种按钮式开关的构造截面图,图中C是按钮,D是外壳,A、B各有接线柱与电路连通。其中为导体的是______和______,为绝缘体的是______和______。(选填字母代号)
15.当人触摸“静电球”时,部分头发会一根根竖起,形成“怒发冲冠”的景象。这是因为人触摸“静电球”时,导致这些头发带上了______(选填“同种”或“异种”)电荷,带电后的头发会相互______的缘故。
16.如图所示,用与丝绸摩擦过的玻璃棒和与毛皮摩擦过的橡胶棒进行实验,将两个带电棒相互靠近,相互吸引的是图______,(选填“甲”、“乙”或“丙”);丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒的原子核对核外电子的束缚能力较______(选填“强”或“弱”),在摩擦过程中容易______(选填“得到”或“失去”)电子。
三、综合题
17.经科学研究发现,两个带电小球所带电荷量分别为q1、q2,当它们之间的距离为r(远大于小球直径)时,它们之间的作用力,其中常量k=9×109N·m2/C2。
(1)如图1,将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上,若甲球带正电荷、乙球带负电荷,则它们之间的作用力为______力(选填“引”或者“斥”),此时两球将相互______(选填“靠近”或者“远离”)。
(2)如图2,为了使这两个小球在原来的位置静止,沿着甲、乙两球的球心连线方向,在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q3的小球丙,此时恰好使得三球均保持静止。则丙球应该带______电荷(选填“正”或者“负”),且丙球的电荷量q3______(选填“>”、“<”或者“=”)乙球的电荷量q2。
18.归纳演绎式探究——研究电子在电场中的偏转:
我们知道,物体在不平衡的力的作用下会做变速运动,利用如图所示装置可以研究物体在不平衡力作用下的运动情况.
实验中物体由静止开始运动.获得运动距离与所受外力、物体的质量、运动时间的实验数据如下:
次数 外力 质量 时间 距离
1 2 0.2 0.2 0.2
2 2 0.1 0.2 0.4
3 4 0.1 0.2 0.8
4 4 0.2 0.4 1.6
(1)物体在不平衡力作用下运动距离与所受外力、物体的质量、运动时间的关系可用公式 ______ 表示.
(2)一辆小车在同一拉力作用下做变速运动,运动距离和运动时间的关系可以用图线 ______ 表示.
(3)放人电场中的电荷要受到电场力的作用.在电场中某一点受力大小与电荷的带电量有关.但电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值是一定的,叫做该点的电场强度,简称场强,定义式为 ______ .若在间距为的两平行板上所加的电压为,两板间电场强度的计算公式为.如图,给两块等大、正对、靠近的平行金属板加上电压,两板之间就有了电场.若让电荷量为 的电子沿着平行于两板的中线方向(如图)入射到电场中,电子由于惯性在水平方向做匀速直线运动,同时由于受到电场力的作用要在竖直方向做加速运动.电子的运动实际是水平方向的匀速运动和竖直方向的加速运动的合运动(如图虚线表示).
若两板间距为,板长为,所加的电压为,电子的质量为,入射初速度为,请你推导计算:电子离开此电场时偏移的距离: _______
19.如图用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转动.用餐巾纸摩擦吸管使其带电.
(1)把某个物体放在带电吸管一端的附近,发现吸管向物体靠近,由此现象我们并不能判断该物体已经带电,原因是_____.
(2)把丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近,吸管被推开,说明吸管带_____,吸管被推开的原因是_____.
(3)吸管和餐巾纸摩擦起电时,_____中原子核束缚电子的本领弱一些.
20.阅读短文《“口罩心脏”﹣﹣熔喷无纺布》并回答问题。
医用口罩至少包含3层无纺布,其中位于中层的熔喷无纺布,是口罩能够实现过滤功能的核心“心脏”,它具有出众的吸附和过滤能力。
熔喷布使用的是熔融态的聚合物(比如聚丙烯),在高压的作用下熔融态的聚合物从具有很多细小喷口的模具中喷出来。如图1所示,熔喷法织造布的生产流程一般是由聚合物溶入、熔融排出、过滤计量、喷丝成网、卷取、辊压、施加静电荷的驻极等一系列操作组成,成为最终的熔喷布成品。
如图2所示,熔喷布空隙这么大,怎么过滤环境中尺寸约为100纳米的新冠病毒呢?病毒无法独立存在,其传播途径主要有分泌物和打喷嚏的飞沫,飞沫的大小在5微米左右,这是其一。其二,熔喷布生产工艺中有一步是“驻极处理”,使聚丙烯网状静电纤维带上足够量的电荷。当含有病毒的飞沫靠近熔喷布后,就会被静电吸附在熔喷布表面,无法透过。
“新冠肺炎”全球大流行后,中国制造,携手抗疫,共克时艰。例如新冠肺炎疫情暴发之前,国内熔喷无纺布的需求较小,全国年产能为5.35万吨。为了填补口罩市场供应缺口,我国某石化企业的一个生产基地迅速建设了2条熔喷布生产线,每天可生产6吨医用平面口罩熔喷布。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)飞沫传播 __________ (选填“属于”或“不属于”)扩散现象;
(2)医用口罩的“心脏”就是熔喷布,它是口罩中间的过滤层,由聚丙烯制造而成,是一种静电纤维;当含有病毒的飞沫靠近熔喷布后,由于带电体具有________的性质会被吸附在表面,让病毒无法透过;
(3)下列选项用到的原理与“驻极处理”后的熔喷布能够吸附飞沫原理相同的是________;
A.拍打脏衣服除灰尘
B.静电式空气净化器除灰尘
C.扫地机器人吸灰尘
D.利用声波清理手机扬声器的灰尘
(4)西晋张华记述了梳子、丝绸摩擦起电引起的放电发声现象:“今人梳头,脱著衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声”。“随梳”是指(头发)随着梳子(飘起),“随梳”是因为梳子与头发摩擦,梳子和头发带上________电荷(选填“同种”或“异种”)而相互________(选填“吸引”或“排斥”)
21.探索带电粒子在磁场中的运动情况:
(1)用细绳拴一小球在水平面内绕圆心匀速转动,绳对球有一个指向圆心的拉力,此力叫向心力.向心力的大小与小球的质量成正比、与转动半径成反比、与转动速度的关系图象如甲图.向心力的数学表达式为(比例系数)( )
A. B.
C. D.
(2)乙图中,“×”表示磁场方向垂直于纸面向里.当质量为、带电量为的粒子以速度沿垂直于磁场的方向进入磁感应强度为的磁场中时,粒子在磁场中会受到洛伦兹力的作用,洛伦兹力的大小并且粒子在磁场中将做匀速圆周运动,粒子所受洛伦兹力就是粒子做匀速圆周运动的向心力.带电粒子在磁场中运动一周所用的时间叫做该粒子的运动周期,请推导出粒子做匀速圆周运动的周期:T的数学表达式________
(3)某带电粒子的电量为(国际单位库仑的符号),质量为kg,在磁感应强度为1×10-4T(国际单位特斯拉的符号)的磁场中以某一速度做匀速圆周运动,则该粒子运动周期了为______s.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】
塑料不容易导电是绝缘体, 用塑料梳子梳头发时,塑料梳子与头发相互摩擦,发生了电荷的转移,从而使梳子和头发分别带上异种电荷而互相吸引,所以随着梳子飘起来,头发带上同种电荷而互相排斥,所以头发越梳越蓬松。
故选D。
2.B
【详解】
毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,根据电荷间相互作用规律,异种电荷相互吸引,因此带电轻质小球带正电,故B符合题意;
故选B。
3.A
【详解】
A.将气球在头发上摩擦后,头发、气球分别带等量的异种电荷,因为异种电荷相互吸引,所以小女孩的头发会飘起来,故A正确;
B.同种电荷相互排斥。用毛皮摩擦的橡胶棒用带负电,与另一根橡胶棒相互排斥,说明另一根橡胶棒带同种电荷,即带负电,故B错误;
C.a带正电(缺少电子)、b不带电(正电荷数等于负电荷数),用一根带绝缘柄的金属棒把两个验电器的金属球连接起来的瞬间,b的自由电子向a定向移动,而金属棒中正电荷不能移动,故C错误;
D.带电体有吸引轻小物体的性质,异种电荷相互吸引。用丝调摩擦过的玻璃棒带正电,靠近吸管一端,发现吸管向玻璃棒靠近,说明吸管带负电或不带电,故D错误。
故选A。
4.A
【详解】
A.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,这个过程中丝绸得到电子,而玻璃棒失去电子,故A错误,A符合题意;
B.细线悬挂的两轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球可能带有异种电荷,也可能一个带电,一个不带电,故B正确,B不符合题意;
C.验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的,故C正确,C不符合题意;
D.摩擦起电的实质是电荷的转移,故D正确,D不符合题意。
故选A。
5.C
【详解】
A.摩擦起电的实质是电荷的转移,不是创造电荷,故A错误;
B.梳子是不容易导电的,属于绝缘体,故B错误;
C.梳子与头发摩擦,梳子得到电子带负电,头发失去电子的带正电,故C正确;
D.梳子因摩擦带电,带电体能够吸引轻小物体,摩擦过的梳子可以吸引小纸片,故D错误。
故选C。
6.A
【详解】
AD.原子由处于中心的原子核及在核外运动的电子组成,故A正确,D错误;
BC.原子核及电子是原子的构成部分,且原子核处于原子的中心,而分子是由原子组成的,故BC错误。
故选A。
7.D
【详解】
A.摩擦起电的本质是电荷的发生转移,不是创造了电荷,故A错误;
B.物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,金属导体中自由电子移动的方向与正电荷移动的方向相反,因此金属导体中电流方向与自由电子移动的方向相反,故B错误;
C.带正电的玻璃棒能吸引纸屑是因为带电体有吸引轻小物体的性质,故C错误;
D.绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷,而不是没有电荷,故D正确。
故选D。
8.D
【详解】
A.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,故A错误;
B.毛皮和橡胶棒摩擦后橡胶棒带负电,毛皮带正电,故B错误;
C.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中,电子发生了转移,而带上了不同的电荷,而不是创造了电荷,故C错误;
D.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,电子经金属球、金属杆到达箔片,从而使箔片带上了同种的负电荷,由于同种电荷相互排斥,金属箔片张开,故D正确。
故选D。
9.D
【详解】
A.原子是由原子核和核外电子组成,而原子核是由质子和中子组成,故A错误;
B.新能源汽车在行驶过程中也会有能量的损失,效率不可能达到100%,故B错误;
C.丝绸摩擦过的玻璃棒吸引纸屑,是由于玻璃棒摩擦后带电,带电体能够吸引轻小物体,故C错误;
D.在一小杯清水中滴入红墨水,由于红墨水分子在不停地运动,一段时间后整杯水变红,这是扩散现象,故D正确。
故选D。
10.D
【详解】
用丝绸摩擦过的玻璃棒,带正电,靠近甲、乙两个轻小物体,结果甲被排斥,说明甲也带正电;乙被吸引,则乙有可能带负电,同时由带电体的性质可知,乙也有可能不带电,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11.D
【详解】
用塑料梳子梳头发时,塑料梳子与头发相互摩擦,发生了电荷的转移,从而使梳子和头发分别带上异种电荷而互相吸引,所以随着梳子飘起来;头发带上同种电荷而互相排斥,所以头发越梳越蓬松,故ABC错误、D正确。
故选D。
12.C
【详解】
A小球带正电,由图示知A、B两小球相互排斥,则B也带正电,因为同种电荷相互排斥;而C与A、B都靠近,那么C带负电,因为异种电荷相互吸引。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
13. 半导体 导体
【详解】
[1]二极管是由半导体做成的器件,它具有单向导电性,二极管是由P型半导体和N型半导体组成的,这两种半导体相互接触时,其交接区域称为PN结,PN结具有单向导电性。
[2]避雷针与地面间的引线是导体材料,避雷针(有金属导线和大地相连)和云层之间放电时,金属导线中自由电子定向移动。
14. A B C D
【详解】
[1][2]容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。由图知,按钮式开关中A、B两接线柱与电路连通,其中为导体的是A和B。
[3][4]C是按钮,D是外壳,为了防止触电,为绝缘体的是C和D。
15. 同种 排斥
【详解】
[1][2]人触摸静电球时,静电球上的电荷通过手转移到头发上,于是头发带上了同种电荷,由于同种电荷相互排斥,于是头发竖了起来。
16. 丙 弱 失去
【详解】
[1]丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,丝绸摩擦过的玻璃棒和与毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时相互吸引,丙图中玻璃棒与橡胶棒带异种电荷,会相互吸引。
[2][3]丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒的原子核对核外电子的束缚能力较弱,容易失去电子带正电,丝绸的原子核对核外电子的束缚能力较强,容易得到电子带负电。
17. 引 靠近 正 >
【详解】
(1)[1][2]甲球带正电荷、乙球带负电荷,因异种电荷相互吸引,所以它们之间的作用力为引力,相互靠近。
(2)[3][4]甲球受到乙球的引力向右,甲球要静止,则应受到丙球向左的排斥力,甲球带正电荷,所以丙球也应带正电荷,因为乙对甲引力和丙对甲斥力大小相等,丙和甲距离大于乙和甲距离,根据可知,丙电量要大于乙。
18. s= B E=
【详解】
(1)[1]比较实验1、2知,在F、t相同的条件下,s与m反比;比较实验2、3实验知,在m、s 相同的条件下,s与F正比;比较3、4实验知,第4次实验质量是第3次实验的2倍,若时间t 不变,则第4次实验通过的距离应是第3次的,即为0.4m,而实际上第4次实验的时间是第3次实验的2倍,第4次实验通过的距离为1.6m,故可知,s与t2成正比,综上,s=k-----①;
将第1次实验数据代入上式子有:
0.2m=k×,
k=,故物体在不平衡力作用下运动距离s与所受外力F、物体的质量m、运动时间t的关系可用公式
s=×-----②;
(2)[2]一辆小车(质量不变)在同一拉力作用下做变速运动,由关系式可知,s与t2成正比,由数学知识可知,运动距离和运动时间的关系可以用图中图线B表示;
(3)[3]放入电场中的电荷要受到电场力的作用,在电场中某一在点受力大小与电荷的带电量有关,但电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值是一定的,叫做该点的电场强度,简称场强,用字母E表示,定义式为:E=;
[4]电荷量为e的电子受到的力:F=Ee------③;
因E=-----④,
将④代入③得:
F=e,----⑤
因电子由于惯性在水平方向做匀速直线运动,根据v=,电子在此电场运动的时间为:
t=----⑥
将⑤⑥代入②得电子离开此电场时偏移的距离为:
y=.
19. 带电体具有吸引轻小物体的性质 正电 同种电荷相互排斥 吸管
【详解】
因为带电体有吸引轻小物体的性质,所以我们不能根据带电的吸管向物体靠近,就判断该物体已经带电.
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,把丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近,吸管被推开,说明吸管带正电.吸管被推开的原因是同种电荷相互排斥.
吸管和餐巾纸摩擦起电时,吸管带正电,说明吸管中原子核束缚电子的本领弱一些.
20. 不属于 吸引轻小物体 B 异种 吸引
【详解】
(1)[1]飞沫传播是固体颗粒的机械运动,不是分子的无规则运动,不属于扩散现象。
(2)[2]当含有病毒的飞沫靠近熔喷布后,由于带电体具有吸引不带电的轻小物体的性质会被吸附在表面,让病毒无法透过。
(3)[3] “驻极处理”后的熔喷布带了电,能吸引不带电的轻小物体。
A.拍打脏衣服除灰尘,利用的是惯性,故A不符合题意。
B.静电式空气净化器除灰尘,利用的是带电体具有吸引不带电的轻小物体的性质,故B符合题意。
C.扫地机器人吸灰尘,利用的是流体的压强与流速的关系,故C不符合题意。
D.利用声波清理手机扬声器的灰尘,利用的是声音能传递能量,故D不符合题意。
故选B。
(4)[4][5]“随梳”是指(头发)随着梳子(飘起),说明梳子和头发相互摩擦时,它们带异种电荷,异种电荷相互吸引。
21. D 3.57×10-7
【详解】
(1)[1]由图象乙可知:向心力的大小F向与转动速度v的平方成正比,向心力的大小F向=,故D符合题意,ABC不符合题意;
(2)[2]带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,则
F洛=F向,
即:
qvB=,
则半径R=,
周期为:
T=;
(3)[3]该离子的运动周期为:
T==3.57×10-7s.
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