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人教版高中物理选修3-1 1.1电荷及其守恒定律同步练习
一、单选题
1．（2017高一下·辽宁期末）导体A带3q的正电荷，另一完全相同的导体B带﹣5q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体带电量为（ ）
A．4q B．﹣4q C．﹣2q D．﹣q
【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：两带电体带异种电荷，接触后先将电量中和，故接触后两带电体带电总和为：3q﹣5q=﹣2q，
当两带电体分开后，将总电量平分，所以将两导体接触一会后再分开，则B导体的带电量为﹣q，故D正确，ABC错误．
故选：D
【分析】两相同的导体相互接触时，若带同种电荷则将两球带电量平分，若带异种电荷则将电量先中和再平分，据此可正确解答本题．
2．（2017高一下·河北期末）干燥的天气里，在阳光下用塑料梳子梳理干燥的头发，越梳头发越蓬松，主要原因是（ ）
A．头发散失了水分后变得坚硬
B．由于摩擦起电，头发带了同种电荷互相排斥
C．太阳照射和摩擦产生的热使头发膨胀
D．梳子的机械分离作用使各根头发彼此分开
【答案】B
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：A、干燥的天气里，在阳光下用塑料梳子梳理干燥的头发，头发与梳子之间引摩擦而带电，由于同性电荷喜欢拍照，所以越梳头发越蓬松，故B正确，ACD错误
故选：B
【分析】用摩擦的方法使物体带电的方式叫摩擦起电；电荷之间相互作用的特点是同性电荷相互吸引，异性电荷相互排斥．
3．自然界有两种电荷﹣﹣正电荷和负电荷．用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷分别是（ ）
A．正电荷、正电荷 B．负电荷、负电荷
C．正电荷、负电荷 D．负电荷、正电荷
【答案】C
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：自然界中只存在两种电荷；
用丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒带正电荷，丝绸带负电荷；
用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带负电荷，毛皮带正电荷．
故选：C．
【分析】当用丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒带正电荷，丝绸带负电荷；当用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带负电荷，毛皮带正电荷．
4．将一物体跟一带正电的验电器的金属球接触时，验电器的金属箔先合拢然后张开，从这一现象可知，接触金属球前，物体（ ）
A．带负电荷 B．带正电荷 C．不带电菏 D．都有可能
【答案】A
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：因验电器的金属球带正电，验电器的金属箔先闭合，说明物体带的是负电，验电器的正电荷与物体带的负电荷发生中和现象，后又张开是因为物体带的负电荷有多余的传导给了验电器，验电器的金属箔因带同种电荷而张开．
故选：A．
【分析】（1）验电器利用同种电荷互相排斥的原理，当用带电体接触验电器的金属球时，就有一部分电荷转移到验电器的金属箔片上，这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开．（2）正、负电荷接触时会发生中和现象．
5．下列说法正确的是（ ）
A．用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电，是因为摩擦过程中硬橡胶棒上的正电荷转移到的毛皮上
B．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，是因为摩擦过程中玻璃棒得到了正电荷
C．一个导体带正电，说明这个导体上没有负电荷
D．摩擦起电、感应起电、接触起电其实质都是电子的转移，但转移过程中电荷的总量是保持不变的
【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：A、用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电，是因为摩擦过程中毛皮上的电子转移到了硬橡胶棒上，故A错误；
B、用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，是因为摩擦过程中玻璃棒失去电子，而带等量的正电，故B错误；
C、一个导体带正电，说明这个导体上电子电量少于正电荷电量，故C错误；
D、摩擦起电、感应起电、接触起电其实质都是电子的转移，但转移过程中电荷的总量是保持不变的，故D正确；
故选：D．
【分析】摩擦起电、感应起电、接触起电的实质都不是创造了电荷，而是物体的正负电荷分开，或者是电子的得失、转移．
6．下列关于物体带电现象的说法正确的是（ ）
A．物体带电时一定有多余的电子
B．摩擦起电时，原来电中性的两个物体可能同时都带上了负电
C．电中性的物体内部一定没有电荷
D．摩擦起电和感应起电的原因都是电荷的转移，并没有电荷的创生
【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：A、物体带电可有是有多余的电了或失去电子，故A错误；
B、摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，故B正确；
C、物体不带电，呈中性，这是由于物体内的正电荷和负电荷的数量相等，所以呈中性，故C错误；
D、摩擦起电和感应起电的原因都是电荷的转移，并没有电荷的创生，故D正确；
故选：D
【分析】电荷并不能创生，也不能消失，只能从一个物体转移到另一物体，或从物体的一部分转移到另一部分，但电荷的总量保持不变．
7．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Q B．带正电荷，电荷量大小等于Q
C．带负电荷，电荷量大于Q D．带负电荷，电荷量大小等于Q
【答案】B
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：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，
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．故ACD错误，B正确．
故选：B．
【分析】物体相互摩擦后会带电，这就是摩擦起电，在摩擦起电过程中，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电；摩擦起电过程中，电荷是守恒的，正负电荷的代数和保持不变．
8．用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a（如图），然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球a和金箔b的带电情况是（ ）
A．a带正电，b带负电． B．a、b均带负电
C．a、b均带正电 D．a带负电，b带正电
【答案】C
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电；由于人和地球都是导体，用手指瞬间接触金属杆c时，人、地球和验电器构成一个整体，在带负电荷的橡胶棒的影响下发生静电感应，近端带正电；移开手指后，验电器上的正电荷不会再改变，故验电器带正电，再移开橡胶棒后，验电器上的正电荷不会再改变；故C正确，ABD错误．
故选：C
【分析】感应起电的实质是在带电体上电荷的作用下，导体上的正负电荷发生了分离，使电荷从导体的一部分转移到了另一部分，只有导体上的电子才能自由移动，绝缘体上的电子不能自由移动，所以导体能发生感应起电，而绝缘体不能．
二、多选题
9．（2016高二上·遵义期中）科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述中正确的是（ ）
A．把质子或电子叫元电荷
B．1.6×10﹣19C的电量叫元电荷
C．电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷?
D．质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷
【答案】B,C,D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：A、由元电荷定义：将电子或质子所带电量的绝对值称为元电荷，而不是把质子或电子叫元电荷，故A错误；
B、电子或质子带电量的绝对值都是1.6×10﹣19 C，故可把1.6×10﹣19 C的电量叫元电荷，故B正确；
C、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷，故C正确；
D、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷，故D正确；
故选：BCD．
【分析】由元电荷的定义可知，我们将电子或质子所带电量的绝对值称为元电荷，由此可以判定各个选项．
10．下列说法不正确的是（ ）
A．三种起电方式中的摩擦起电不遵守电荷守恒定律
B．任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍．元电荷由实验测定
C．点电荷和试探电荷都是一种理想模型
D．自然界只存在正电荷和负电荷，同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
【答案】A,D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：A、任何起电方式，均遵守电荷守恒定律，故A不正确；
B、任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍，元电荷可以由实验测定，故B正确；
C、点电荷和试探电荷都是一种理想模型，故C正确；
D、只存在正电荷和负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故D不正确；
本题选择不正确的，故选：AD．
【分析】任何起电方式的实质都是一样，电荷的转移，均遵守电荷守恒定律；任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍；点电荷和试探电荷都是一种理想模型；只存在正电荷和负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，从而即可求解．
三、非选择题
11．请你归纳一下，我们学习了哪些起电的方法？这些起电方法的共同特点是什么？
【答案】起电方法：摩擦起电、感应起电和接触起电三种起电方法；共同特点是：（1）起电过程中都是电子的转移（2）起电过程中电荷量是守恒的。
【知识点】静电的防止与利用；电荷守恒定律
【解析】【解答】 摩擦起电、感应起电和接触起电三种起电方法。这些起电方法的共同特点是（1）起电过程中都是负电荷在转移；（2）起电过程中电荷量是守恒的。
【分析】不管是那种起电方式都满足电荷守恒定律。
12．有两个完全相同的彼此绝缘金属球A、B，A球所带电荷量为q，B球所带电荷数为﹣q，问：如何能使A，B所带电荷量都为﹣ ．
【答案】解：A球所带电荷量为q，先用手与A球接触放电，再使A球与B球接触，则电量平分，均为﹣ ；再次用手与A球接触放电，再让A球与B球接触平分，则A，B所带电荷量都为﹣ ．
答：先用手与A球接触放电，再使A球与B球接触，则电量平分，均为﹣ ；再次用手与A球接触放电，再让A球与B球接触平分，则A，B所带电荷量都为﹣ ．
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【分析】电荷在转化和转移过程中守恒，可以先是A球放电，采用半分法使A，B所带电荷量都为﹣ ．
13．如图所示，大球A原来的电荷量为Q，小球B原来不带电，现在让小球与大球接触，达到静电平衡时，小球获得的电荷量为q；现给A球补充电荷，使其电荷量为Q，再次让小球接触大球，每次都给大球补充到电荷量为Q，问：经过反复多次接触后，小球的带电荷量为多少？
【答案】解：由于两个球的形状和大小不等，所以在接触过程中，两球的电荷量分配比例不是1∶1，但应该是一个确定的值。
根据第一次接触达到静电平衡时两者的电荷关系可知，此比例为（Q－q）∶q
经过多次接触后，从大球上迁移到小球上的电荷量越来越少，最终将为零，设最终B球带电荷量为q′，则有 ＝
解得q′＝
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【分析】此题属于典型题型，比较简单，考查接触起电的原理和应用，只有当两个完全相同的小球接触后分开才会平分电荷量，而此时是形状、大小不等的两个小球，故先设定一个电荷量分配的比值，从而得出小球的最终电荷量。
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人教版高中物理选修3-1 1.1电荷及其守恒定律同步练习
一、单选题
1．（2017高一下·辽宁期末）导体A带3q的正电荷，另一完全相同的导体B带﹣5q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体带电量为（ ）
A．4q B．﹣4q C．﹣2q D．﹣q
2．（2017高一下·河北期末）干燥的天气里，在阳光下用塑料梳子梳理干燥的头发，越梳头发越蓬松，主要原因是（ ）
A．头发散失了水分后变得坚硬
B．由于摩擦起电，头发带了同种电荷互相排斥
C．太阳照射和摩擦产生的热使头发膨胀
D．梳子的机械分离作用使各根头发彼此分开
3．自然界有两种电荷﹣﹣正电荷和负电荷．用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷分别是（ ）
A．正电荷、正电荷 B．负电荷、负电荷
C．正电荷、负电荷 D．负电荷、正电荷
4．将一物体跟一带正电的验电器的金属球接触时，验电器的金属箔先合拢然后张开，从这一现象可知，接触金属球前，物体（ ）
A．带负电荷 B．带正电荷 C．不带电菏 D．都有可能
5．下列说法正确的是（ ）
A．用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电，是因为摩擦过程中硬橡胶棒上的正电荷转移到的毛皮上
B．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，是因为摩擦过程中玻璃棒得到了正电荷
C．一个导体带正电，说明这个导体上没有负电荷
D．摩擦起电、感应起电、接触起电其实质都是电子的转移，但转移过程中电荷的总量是保持不变的
6．下列关于物体带电现象的说法正确的是（ ）
A．物体带电时一定有多余的电子
B．摩擦起电时，原来电中性的两个物体可能同时都带上了负电
C．电中性的物体内部一定没有电荷
D．摩擦起电和感应起电的原因都是电荷的转移，并没有电荷的创生
7．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Q B．带正电荷，电荷量大小等于Q
C．带负电荷，电荷量大于Q D．带负电荷，电荷量大小等于Q
8．用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a（如图），然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球a和金箔b的带电情况是（ ）
A．a带正电，b带负电． B．a、b均带负电
C．a、b均带正电 D．a带负电，b带正电
二、多选题
9．（2016高二上·遵义期中）科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述中正确的是（ ）
A．把质子或电子叫元电荷
B．1.6×10﹣19C的电量叫元电荷
C．电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷?
D．质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷
10．下列说法不正确的是（ ）
A．三种起电方式中的摩擦起电不遵守电荷守恒定律
B．任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍．元电荷由实验测定
C．点电荷和试探电荷都是一种理想模型
D．自然界只存在正电荷和负电荷，同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
三、非选择题
11．请你归纳一下，我们学习了哪些起电的方法？这些起电方法的共同特点是什么？
12．有两个完全相同的彼此绝缘金属球A、B，A球所带电荷量为q，B球所带电荷数为﹣q，问：如何能使A，B所带电荷量都为﹣ ．
13．如图所示，大球A原来的电荷量为Q，小球B原来不带电，现在让小球与大球接触，达到静电平衡时，小球获得的电荷量为q；现给A球补充电荷，使其电荷量为Q，再次让小球接触大球，每次都给大球补充到电荷量为Q，问：经过反复多次接触后，小球的带电荷量为多少？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：两带电体带异种电荷，接触后先将电量中和，故接触后两带电体带电总和为：3q﹣5q=﹣2q，
当两带电体分开后，将总电量平分，所以将两导体接触一会后再分开，则B导体的带电量为﹣q，故D正确，ABC错误．
故选：D
【分析】两相同的导体相互接触时，若带同种电荷则将两球带电量平分，若带异种电荷则将电量先中和再平分，据此可正确解答本题．
2．【答案】B
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：A、干燥的天气里，在阳光下用塑料梳子梳理干燥的头发，头发与梳子之间引摩擦而带电，由于同性电荷喜欢拍照，所以越梳头发越蓬松，故B正确，ACD错误
故选：B
【分析】用摩擦的方法使物体带电的方式叫摩擦起电；电荷之间相互作用的特点是同性电荷相互吸引，异性电荷相互排斥．
3．【答案】C
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：自然界中只存在两种电荷；
用丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒带正电荷，丝绸带负电荷；
用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带负电荷，毛皮带正电荷．
故选：C．
【分析】当用丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒带正电荷，丝绸带负电荷；当用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带负电荷，毛皮带正电荷．
4．【答案】A
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：因验电器的金属球带正电，验电器的金属箔先闭合，说明物体带的是负电，验电器的正电荷与物体带的负电荷发生中和现象，后又张开是因为物体带的负电荷有多余的传导给了验电器，验电器的金属箔因带同种电荷而张开．
故选：A．
【分析】（1）验电器利用同种电荷互相排斥的原理，当用带电体接触验电器的金属球时，就有一部分电荷转移到验电器的金属箔片上，这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开．（2）正、负电荷接触时会发生中和现象．
5．【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：A、用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电，是因为摩擦过程中毛皮上的电子转移到了硬橡胶棒上，故A错误；
B、用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，是因为摩擦过程中玻璃棒失去电子，而带等量的正电，故B错误；
C、一个导体带正电，说明这个导体上电子电量少于正电荷电量，故C错误；
D、摩擦起电、感应起电、接触起电其实质都是电子的转移，但转移过程中电荷的总量是保持不变的，故D正确；
故选：D．
【分析】摩擦起电、感应起电、接触起电的实质都不是创造了电荷，而是物体的正负电荷分开，或者是电子的得失、转移．
6．【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：A、物体带电可有是有多余的电了或失去电子，故A错误；
B、摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，故B正确；
C、物体不带电，呈中性，这是由于物体内的正电荷和负电荷的数量相等，所以呈中性，故C错误；
D、摩擦起电和感应起电的原因都是电荷的转移，并没有电荷的创生，故D正确；
故选：D
【分析】电荷并不能创生，也不能消失，只能从一个物体转移到另一物体，或从物体的一部分转移到另一部分，但电荷的总量保持不变．
7．【答案】B
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：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，
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．故ACD错误，B正确．
故选：B．
【分析】物体相互摩擦后会带电，这就是摩擦起电，在摩擦起电过程中，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电；摩擦起电过程中，电荷是守恒的，正负电荷的代数和保持不变．
8．【答案】C
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电；由于人和地球都是导体，用手指瞬间接触金属杆c时，人、地球和验电器构成一个整体，在带负电荷的橡胶棒的影响下发生静电感应，近端带正电；移开手指后，验电器上的正电荷不会再改变，故验电器带正电，再移开橡胶棒后，验电器上的正电荷不会再改变；故C正确，ABD错误．
故选：C
【分析】感应起电的实质是在带电体上电荷的作用下，导体上的正负电荷发生了分离，使电荷从导体的一部分转移到了另一部分，只有导体上的电子才能自由移动，绝缘体上的电子不能自由移动，所以导体能发生感应起电，而绝缘体不能．
9．【答案】B,C,D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：A、由元电荷定义：将电子或质子所带电量的绝对值称为元电荷，而不是把质子或电子叫元电荷，故A错误；
B、电子或质子带电量的绝对值都是1.6×10﹣19 C，故可把1.6×10﹣19 C的电量叫元电荷，故B正确；
C、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷，故C正确；
D、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷，故D正确；
故选：BCD．
【分析】由元电荷的定义可知，我们将电子或质子所带电量的绝对值称为元电荷，由此可以判定各个选项．
10．【答案】A,D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】解：A、任何起电方式，均遵守电荷守恒定律，故A不正确；
B、任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍，元电荷可以由实验测定，故B正确；
C、点电荷和试探电荷都是一种理想模型，故C正确；
D、只存在正电荷和负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故D不正确；
本题选择不正确的，故选：AD．
【分析】任何起电方式的实质都是一样，电荷的转移，均遵守电荷守恒定律；任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍；点电荷和试探电荷都是一种理想模型；只存在正电荷和负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，从而即可求解．
11．【答案】起电方法：摩擦起电、感应起电和接触起电三种起电方法；共同特点是：（1）起电过程中都是电子的转移（2）起电过程中电荷量是守恒的。
【知识点】静电的防止与利用；电荷守恒定律
【解析】【解答】 摩擦起电、感应起电和接触起电三种起电方法。这些起电方法的共同特点是（1）起电过程中都是负电荷在转移；（2）起电过程中电荷量是守恒的。
【分析】不管是那种起电方式都满足电荷守恒定律。
12．【答案】解：A球所带电荷量为q，先用手与A球接触放电，再使A球与B球接触，则电量平分，均为﹣ ；再次用手与A球接触放电，再让A球与B球接触平分，则A，B所带电荷量都为﹣ ．
答：先用手与A球接触放电，再使A球与B球接触，则电量平分，均为﹣ ；再次用手与A球接触放电，再让A球与B球接触平分，则A，B所带电荷量都为﹣ ．
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【分析】电荷在转化和转移过程中守恒，可以先是A球放电，采用半分法使A，B所带电荷量都为﹣ ．
13．【答案】解：由于两个球的形状和大小不等，所以在接触过程中，两球的电荷量分配比例不是1∶1，但应该是一个确定的值。
根据第一次接触达到静电平衡时两者的电荷关系可知，此比例为（Q－q）∶q
经过多次接触后，从大球上迁移到小球上的电荷量越来越少，最终将为零，设最终B球带电荷量为q′，则有 ＝
解得q′＝
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【分析】此题属于典型题型，比较简单，考查接触起电的原理和应用，只有当两个完全相同的小球接触后分开才会平分电荷量，而此时是形状、大小不等的两个小球，故先设定一个电荷量分配的比值，从而得出小球的最终电荷量。
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