1.1静电的产生及其微观解释——2022-2023学年高二物理鲁科版（2019）必修第三册同步课时训练（Word版含答案）

1.1静电的产生及其微观解释
一、练概念
1.下面关于电荷说法正确的是( )
A.元电荷是电子 B.感应起电创造了电荷
C.电荷的国际单位是库仑 D.电荷间的库仑力是一种效果力
2.将两只充气气球在头发上摩擦后放在绝缘水平面上，关于两只气球之间的静电相互作用，下列说法正确的是( )
A.气球带同种电荷相互吸引 B.气球带异种电荷相互吸弓
C.气球带同种电荷相互排斥 D.气球带异种电荷相互排斥
3.在用丝绸摩擦玻璃棒的过程中，下列表述正确的是( )
A.电子从丝绸转移到了玻璃棒上，玻璃棒带上了负电荷
B.玻璃棒上的电子转移到了丝绸上，玻璃棒带上了正电荷
C.正电荷从玻璃棒转移到了丝绸上，丝绸带上了正电
D.电荷量守恒，没有电荷的转移
4.关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法不正确的是( )
A.三种方式的实质是一样的，都是电子的转移
B.三种方式都产生了新电荷
C.三种方式都符合电荷守恒定律
D.摩擦起电、接触起电都要求接触，而感应起电不需要接触
二、练能力
5.不带电的金属导体P与带正电的金属导体Q接触之后也带正电，原因是( )
A.P有部分电子转移到Q上 B.Q有部分电子转移到P上
C.P有部分正电荷转移到Q上 D.Q有部分正电荷转移到P上
6.（多选）一带负电的金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了。下列说法正确的是( )
A.金属小球上原有的负电荷逐渐消失了
B.在此现象中，电荷不守恒
C.金属小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了
D.该现象是电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律
7.（多选）有三个完全相同的金属球，A带的正电荷，不带电，现用相互接触的方法使它们都带电，则所带的电荷量可能是( )
A.，， B.，，
C.，， D.，，
8.（多选）如图所示，为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸斥斥吸b，则( )
A.有两个小球带同种电荷 B.有三个小球带同种电荷
C.两小球带同种电荷 D.两小球带异种电荷
9.（多选）如图所示，为相互接触的用绝缘支架支撑的金属导体，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，上的金属箔片都张开
B.把C移近导体A后，先把分开，然后移去C，上的金属箔片仍张开
C.把C移近导体A后，先把C移走，再把分开，上的金属箔片仍张开
D.把C移近导体A后，先把分开，再把C移走，然后重新让接触，A上的金属箔片张开，B上的金属箔片闭合
10.如图所示，三个相距较近、大小相同的金属球固定在绝缘支架上，球心处在同一高度的同一直线上，球用导线相连，C球用导线接地，开始时三个球均不带电，开关均断开，现让A球带上正电，则下列说法正确的是( )
A.只闭合的瞬间，间导线上有从B到C的瞬时电流
B.只闭合的瞬间，间导线上没有瞬时电流
C.只闭合的瞬间，连接C与大地的导线上有自由电子从C流向大地
D.只闭合以后，C球带正电
11.如图所示，把两个不带电的导体A和B用绝缘支架支起并靠在一起，当一个带电的导体C移近A但不接触A时，下列说法正确的是( )
A.由于静电感应，A带电种类与C相同，B带电种类与C相反
B.由于静电感应，A带电种类与C相同，B带电种类与C相同
C.当把C移走后，再把A和B分开，则A和B就分别带上了等量异种电荷
D.当把A和B先分开，再移走C，则A和B就分别带上了等量异种电荷
12.如图所示，在真空中，把一个中性的绝缘导体M向带负电的球P慢慢靠近，下列说法中错误的是( )
A.M两端的感应电荷越来越多 B.M两端的感应电荷是同种电荷
C.M两端的感应电荷是异种电荷 D.M两端的感应电荷的电荷量相等
13.图为科技馆里一个趣味体验项目的照片和简化图,核心装置为一个金属球,在干燥的空气里,体验者双脚站在绝缘凳上,手按在金属球上,并与周围其他物体保持远离。一条特殊传送带(图中未画出)给金属球不断地输送电荷,过一段时间后,体验者的头发便会四处散开,甚至倒立,十分有趣。若将一个接地空腔导体靠近金属球放置,空腔里面无电荷,在静电平衡后,下列物理量中不等于零的是( )
A.导体腔内任意点的场强 B.导体腔内任意点的电势
C.导体腔外表面的电荷量 D.导体腔内表面的电荷量
14.密立根油滴实验首先测出了元电荷的数值，其实验装置如图所示，油滴从喷雾器喷出，以某一速度进入水平放置的平行板之间。今有一带负电的油滴，不加电场时，油滴由于受到重力作用加速下落，速率变大，受到的空气阻力也变大，因此油滴很快会以一恒定速率匀速下落。若两板间加一电压，使板间形成向下的电场E，油滴下落的终极速率为。已知运动中油滴受到的阻力可由公式计算（其中r为油滴半径，η为空气粘滞系数）。实验时测出为已知，则：
（1）油滴的带电荷量________。
（2）经多次测量得到许多油滴的电荷量Q测量值如下表（单位为）：
6.41 8.01 9.65 11.23 12.83 14.48
分析这些数据能得到什么结论：______________。
答案以及解析
1.答案：C
解析：A、元电荷是最小的电荷量，等于电子所带的电荷量，但不能说元电荷是电子，故A错误；
B、感应起电只是电荷从物体的一部分转移到另一部分，并没有创造电荷，故B错误；
C、电荷的国际单位是库伦，故C正确；
D、电荷间的库伦力是一种性质力，故D错误。
故选：C
2.答案：C
解析：根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，来分析气球间的相互作用力性质。两只气球与头发摩擦后，因摩擦起电带同种电荷，所以气球相互排斥。故选C。
3.答案：B
解析：用玻璃棒跟丝绸摩擦，玻璃棒的一些电子转移到丝绸上，玻璃棒因失去电子而带正电，丝绸因得到电子而带着等量的负电，故B正确，ACD错误。
故选：B。
4.答案：B
解析：摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷，电荷只是发生了转移。感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一部分。接触起电为电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体。摩擦起电、接触起电、感应起电是起电的三种不同方式，实质是一样的，都是电子的转移，都符合电荷守恒定律，故ACD不符合题意；这三种方式都没有产生电荷，故B符合题意。
5.答案：A
解析：物体夺得电子的本领是：带正电的物体夺得电子的本领大于电中性的物体，电中性物体夺得电子的本领大于带负电的物体。原来金属导体P不带电，对外显电中性，金属导体P与带正电的金属导体Q接触时，带正电的金属导体Q夺得电子的本领大于不带电的金属导体P，带正电的金属导体Q夺得电子，故金属导体P失去电子带正电。故A正确，BCD错误。
6.答案：CD
解析：金属小球上的负电荷减少是由于电子通过潮湿的空气转移到外界了，但是这些电子并没有消失，就金属小球和整个外界组成的系统而言，其电荷的总量仍保持不变，仍遵循电荷守恒定律。故选CD。
7.答案：AC
解析：若三个球同时接触，则每球各分得总电荷量的1/3，所以A正确；BD选项中三个球所带电荷量的总和大于原来A球的电荷量，不符合电荷守恒定律，所以BD错误；设第一次两球接触，如接触，各带电荷量，第二次B与C接触后各带电荷量，所以C正确。
8.答案：BD
解析：由d吸吸b知a与b带同种电荷，且与d带异种电荷；由c斥斥b可知带同种电荷，c与d带异种电荷，故选项AC错误，BD正确。
9.答案：AB
解析：把带正电的小球C移近A时，因静电感应，使中的自由电子向左移动，使得A上积累了负电荷，B上积累了正电荷，它们下部的金属箔片也分别带上了与同种性质的电荷。由于同种电荷间的斥力作用，所以金属箔片都张开，选项A正确。C靠近后保持不动，把分开，上的电荷因静电感应不可能中和，因而仍带等量的异种感应电荷，此时再移走C，因已经分开，所带电荷量不会变，金属箔片仍张开，选项B正确。把C移近导体A后先移走C，上的感应电荷会中和，不再带电，所以金属箔片都不会张开，选项C错误。把C移近导体A后先把分开，再移走C，然后重新让接触，所带的异种电荷马上中和，金属箔片都不会张开，选项D错误。
10.答案：A
解析：当A球带上正电时，只闭合的瞬间，间导线上有从B到C的瞬时电流，选项A正确，B错误；只闭合的瞬间，连接C与大地的导线上有自由电子从大地流向C球，选项C错误；只闭合以后，C球带负电，选项D错误。
11.答案：D
解析：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知由于静电感应，较近的A带电种类与C相反，B带电种类与C相同，故A、B错误；若先移走C，此时导体A和B中的电荷又发生中和，不再带电，再把导体A和B分开，同样不再带电，所以此时A不带电，B不带电，故C错误；由于静电感应，较近的A带电种类与C相反，B带电种类与C相同，先将两导体分开，则A和B就分别带上了等量异种电荷，再移走导体和B仍然带上了等量异种电荷，故D正确。
12.答案：B
解析：M向P靠得越近，M中的自由电子受到P的排斥力越大，M两端的感应电荷越多，根据电荷守恒定律， M两端将出现等量的异种电荷。
A.M两端的感应电荷越来越多。故A不符合题意。
B.M两端的感应电荷是同种电荷。故B符合题意。
C.M两端的感应电荷是异种电荷。故C不符合题意。
D.M两端的感应电荷的电荷量相等。故D不符合题意。
13.答案：C
解析：A、处于静电平衡下的导体，其内部场强处处为零，所以导体腔内任意点的场强为零，故A错误；
B、处于静电平衡下的导体是一个等势体，因为空腔和大地相连接，所以导体腔是一个等势体，且电势为零，故B错误；
CD、处于静电平衡小的导体，其净电荷分布在外表面上，所以导体腔的内表面不带电，故C正确，D错误。
故选：C。
14.答案：（1）
（2）电荷的最小电荷量即元电荷为
解析：（1）没有加电压时，达到有，
加上电压后，受到向上的阻力和电场力，有
，
解以上两式得到油滴带电荷量。
（2）在误差允许范围内，可以认为油滴的带电荷量总是的整数倍，故电荷的最小电荷量即元电荷为。
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