人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练

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名称 人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练
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文件大小 163.4KB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2015-12-21 09:12:54

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人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练
一、选择题(共15小题)
1.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)关于点电荷,下列表述正确的是(  ).
A.任何带电体都能看作点电荷
B.点电荷是实际带电体的理想化模型
C.只有带电量很小的带电体才能看作点电荷
D.只有质量很小的带电体才能看作点电荷
2.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)两金属小球所带电荷量分别为+3Q和﹣Q,将两小球接触后,它们所带的电荷量一共为(  ).
A.+3Q B.+2Q C.+Q D.﹣Q
3.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)下列对电现象及规律的认识中,正确的是(  ).
A.摩擦起电说明了电荷可以创生
B.点电荷间的静电力随它们的距离增大而增大
C.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
D.自然界中只存在正、负两种电荷
4.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)关于摩擦起电、传导起电、感应起电,下列说法错误的是(  ).
A.这是起电的三种不同方式
B.这三种方式都产生了电荷
C.这三种起电方式的实质是一样的,都是电子在转移
D.这三种方式都符合电荷守恒定律
5.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)摩擦起电是(  ).
A.转移正电荷的过程
B.使电子从一个物体转移到另一个物体
C.电子和质子同时转移的过程
D.创造电荷的过程
6.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)将一束塑料包扎带一端打结,另一端撕成细条后,用手迅速捋细条,观察到细条散开现象的分析中,正确的是(  ).
A.撕成细条后,由于空气浮力使细条散开
B.撕成细条后,所受重力减小,细条自然松散
C.由于摩擦起电,细条带同种电荷,相互排斥散开
D.细条之间相互感应起电,相互排斥散开
7.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)两个相同的金属小球M、N,带电量分别为﹣4q和﹢2q.两球接触后分开,M、N的带电量分别为(  )
A.﹢3q,﹣3q B.﹣2q,﹢4q C.﹢2q,﹣4q D.﹣q,﹣q
8.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)关于物理学的研究方法,以下说法错误的是(  ).
A.在用实验探究加速度、力和质量三者之间关系时,应用了控制变量法
B.在利用速度﹣时间图象推导匀变速运动的位移公式时,使用的是微元法
C.用点电荷代替带电体,应用的是理想模型法
D.伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时,使用的是实验归纳法
9.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)同学通过以下步骤测出了从﹣定高度落下的排球对地面的冲击力:将一张白纸铺在水平地面上,把排球在水里弄湿,然后让排球从规定的高度自由落下,并在白纸上留下球的水印.再将印有水印的白纸铺在台秤上,将球放在纸上的水印中心,缓慢地向下压球,使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印.记下此时台秤的示数即为冲击力的最大值.下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是(  ).
A.建立“点电荷”的概念
B.建立“合力与分力”的概念
C.建立“瞬时速度”的概念
D.研究加速度与合力、质量的关系
10.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)如图所示,M和N是带有异种电荷的带电金属导体,P和Q是M表面上的两点,S是N表面上的一点,在M和N之间的电场中画有三条等势线.现有一个带正电的粒子(重力不计)在电场中的运动轨迹如图中虚线所示,不计带电粒子对原电场的影响,不计空气阻力,则以下说法正确的是(  ).
A.P和Q两点的电势不相等
B.S点的电势高于P点的电势
C.带电粒子在F点的电势能大于在E点的电势能
D.带电粒子应该由W点射入经F点到E点
11.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)建立物理模型是物理研究的常用方法,下列属于理想化“物理模型”的是(  ).
A.重力 B.向心力 C.元电荷 D.点电荷
12.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)如图所示,两个等量异种电荷的连线和其中垂线上有a、b、c三点,下列说法正确的是(  ).
A.a点电势比b点电势高
B.a、b两点场强方向相同,b点场强比a点场强小
C.b点电势比c点电势高,场强方向相同
D.一个电子仅在电场力作用下不可能沿如图曲线轨迹从a点运动到c点
13.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)关于元电荷,下述正确的是(  )。
A.点电荷就是元电荷 B.元电荷就是正电子
C.元电荷是带电量为1C的电荷 D.自然界中已知的最小电荷量
14.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)带电质点P1固定在光滑的水平绝缘桌面上,另有一个带电质点P2在桌面上运动,某一时刻质点P2的速度沿垂直于P1P2的连线方向,如图所示,关于质点P2以后的运动情况,下列说法正确的是(  )。
A.若P1、P2带异种电荷,可能做加速度变大,速度变小的曲线运动
B.若P1、P2带异种电荷,速度大小和加速度大小可能都不变
C.若P1、P2带同种电荷,可能做速度变小的曲线运动
D.若P1、P2带同种电荷,可能做加速度变大的曲线运动
15.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)现有丝绸、玻璃、塑料薄膜三种材料,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.据此排出三种材料的顺序,使前面的材料跟后面的材料摩擦后,前者总是带负电,这个顺序是(  )。
A.丝绸、玻墒、塑料薄膜 B.塑料薄膜、玻璃、丝绸
C.塑料薄膜、丝绸、玻璃 D.丝绸、塑料薄膜、玻璃
二、填空题(共5小题)
16.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)一个元电荷的电量是   ,3.2×10﹣8C电量有   个基元电荷.
17.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)两个点电荷甲和乙同处于真空中.
①甲的电量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的   倍.
②若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的   倍;
③保持其中一电荷的电量不变,另一个电荷的电量变为原来的4倍,为保持相互作用力不变,则它们之间的距离应变为原来的   倍.
18.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)如图所示,在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支座上.若先将+Q移走,再把A、B分开,则A   电,B   电;若先将A、B分开,再移走+Q,则A   电,B   电.
19.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)一个元电荷的电荷量为   C,某带电体所带的电量是3.2×10﹣8C,此带电体所带电荷量是元电荷的   倍,电荷间相互作用是靠   实现的.
20.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)电子所带的电荷量是e=1.6×10﹣19C,实验指出,所有带电物体的电荷量都是   e(填“等于”或“不等于”),或者是e的   倍.
三、解答题(共5小题)
21.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)如图所示,通过调节控制电子枪产生的电子束,使其每秒钟有104个电子到达收集电子的金属瓶,经过一段时间,金属瓶上带有﹣8×10﹣12C的电荷量,求:

(1)电子瓶上收集到多少个电子?
(2)实验的时间为多长.
22.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)多少个电子的电荷量等于﹣3.2×10﹣5C?干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走,身上聚集了﹣4.8×10﹣5C的电荷.此人身上有多少个剩余电子?他的质量增加了多少?(电子质量me=9.1×10﹣31kg,电子电荷量e=1.6×10﹣19C)
23.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)如图所示,当带正电的绝缘空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接时,问验电器是否带电?
24.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)一个带电小球的电荷量为1.6C.已知每个元电荷的电量e=1.6×10﹣19C,那么小球的电荷量为多少个元电荷的电量?
25.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中小球A带有3×10﹣3C的正电荷,小球B带有﹣2×10﹣3C的负电荷,小球C不带电.先将小球C与小球A接触后分开,再将小球B与小球C接触然后分开,试求这时三球的带电荷量分别为多少?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、当电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略,电荷量对原来的电场不会产生影响的时候,该电荷就可以看做点电荷,故A错误
B、点电荷是实际带电体的理想化模型,故B正确
C、点电荷是一种理想化的物理模型,其带电荷量并不一定是最小的,故C错误;
D、点电荷是一种理想化的物理模型,其质量并不一定是最小的,故D错误;
故选B.
【分析】当电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略,电荷量对原来的电场不会产生影响的时候,该电荷就可以看做点电荷,根据点电荷的条件分析可以得出结论.
2.【答案】B
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】两金属小球所带电荷量分别为+3Q和﹣Q,将两小球接触后,根据电荷守恒定律,带电总量为:
Q总=(+3Q)+(﹣Q)=+2Q
故选:B.
【分析】两个相同的带电金属球接触再分开后带电的原则是先中和再平分,本题中两球接触是直接中和.
3.【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、摩擦起电是由于电子的转移引起,并非说明了电荷可以创生,故A错误;
B、利用库仑定律:F= 得点电荷间的静电力随它们的距离增大而减小,故B错误
C、同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故C错误
D、自然界中只存在正、负两种电荷,故D正确
故选D.
【分析】解本题需要掌握:摩擦起电是电子转移引起的,并非说明了电荷可以创生;
正确利用库仑定律:F= 分析库仑力的大小变化;
4.【答案】B
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,但并没有创造电荷.电荷只是发生转移.感应起电过程电荷在电场力作用下,从物体的一部分转移到另一个部分.感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一个部分.电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体是接触带电.
A、摩擦起电、接触起电、感应起电是起电的三种不同方式,故A正确.
B、这三种方式都没有产生电荷,故B错误.
C、这三种起电方式的实质是一样的,都是电子的转移,故C正确.
D、这三种方式都符合电荷守恒定律,故D正确.
本题选择错误的.
故选:B.
【分析】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.感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分.
5.【答案】B
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、C、当两种束缚电子的能力不同的物质相互摩擦时,束缚电子能力强的得到电子,故摩擦起电的实质是电子的转移,正电荷及质子不能转移.故AC错误.
B、摩擦起电过程是得到和失去电子的过程,因此其实质是电子的转移,当某种物质失去了电子时,物质的电子比质子少,带正电;当某种物质得到了电子时,物质的电子比质子多,带负电.故B正确;
D、电荷不能被创造、也不能被消灭,摩擦起电是电子的转移,而没有创造出电荷,故D错误.
故选:B.
【分析】由于不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同造成的,在摩擦的过程中束缚本领强的得电子带负电,束缚本领弱的失电子带正电.
6.【答案】C
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】塑料捆扎绳与手摩擦带电;塑料捆扎绳上带的是同种电荷,同种电荷相互排斥,所以塑料绳会向四周散开,捋的次数越多,塑料绳带电越多,排斥力越多,下端散开的就越大;
故选:C
【分析】①摩擦起电现象普遍存在,任何物体摩擦都可以起电;
②电荷间的相互作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
7.【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】解答:解:两个完全相同的金属小球接触,电荷先中和后均分,故:
QM′=QN′==﹣q
故选:D
分析:两个完全相同的金属小球接触后,电荷会重新分布,由于两个金属小球完全相同,电量相等.
8.【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时,由于涉及物理量较多,因此采用控制变量法进行实验,故A正确;
B、在推导位移公式时,使用了微元法;故B正确;
C、点电荷是高中所涉及的重要的理想化模型,都是抓住问题的主要因素,忽略次要因素,故C正确;
D、伽利略对自由落体运动的研究,以及理想斜面实验探究力和运动的关系时,采用的是理想斜面实验法和将试验结论外推的方法,不是用的实验归纳法;故D错误.
本题选错误的,故选:D.
【分析】物理学的发展离不开科学的思维方法,要明确各种科学方法在物理中的应用,如控制变量法、理想实验、理想化模型、极限思想等.
9.【答案】B
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、点电荷是一种理想化的模型,是采用的理想化的方法,故A错误;
B、合力和分力是等效的,它们是等效替代的关系,故B正确;
C、瞬时速度是把很短的短时间内的物体的平均速度近似的认为是瞬时速度,是采用的极限的方法,故C错误.
D、研究加速度与合力、质量的关系的时候,是控制其中的一个量不变,从而得到其他两个物理量的关系,是采用的控制变量的方法,故D错误.
故选:B.
【分析】通过白纸上的球的印迹,来确定球发生的形变的大小,从而可以把不容易测量的一次冲击力用球形变量的大小来表示出来,在通过台秤来测量相同的形变时受到的力的大小,这是用来等效替代的方法.
10.【答案】C
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】A、P和Q两点在带电体M的表面上,M是处于静电平衡状态的导体,其表面是一个等势面,故P和Q两点的电势相等,故A错误;
B、从粒子运动轨迹看出,轨迹向下弯曲,可知带电粒子受到了向下的排斥力作用,从E到F库仑力做负功,电势能增加,则粒子在E点的电势能小于在F点的电势能,因为粒子带正电,所以E点电势小于F点电势,则P点的电势大于S点的电势,故B错误,C正确;
D、根据题目条件无法判断粒子从那边射入,即从W点和E点都可以射入,故D错误;
故选:C
【分析】处于静电平衡状态的导体,其表面是一个等势面,从粒子运动轨迹看出,轨迹向下弯曲,可知带电粒子受到了向下的排斥力作用,根据电场力对粒子做功的正负,可判断电势能的大小.根据粒子的电性,判断电势的高低.
11.【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、重力是实际存在的,故重力不是理想化“物理模型”.故A错误;
B、向心力是指物体在做圆周运动时需要的一种力,是实际的情况,不是理想化“物理模型”.故B错误;
C、元电荷是电荷量的最小的单位,不是理想化“物理模型”.故C错误;
D、点电荷实际并不存在,是我们抽象出来的一个理想化物理模型,故D正确.
故选:D
【分析】抓住主要因素,忽略次要因素是物理学中常用方法,比如质点、点电荷等就是如此,质点是高中一开始所学的一个理想化模型,对其理解要抓住“当物体的体积和形状在所研究问题中可以忽略时”这一核心进行.
12.【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线.则知,ab两点的电势相等.故A错误.
B、电场线的疏密表示场强的大小.中垂线上b处电场线最密,则b点场强比a点大.a、b两点场强方向都与中垂线垂直,则a、b两点场强方向相同.故B错误.
C、根据顺着电场线方向电势降低可知b点电势比c点低,两者场强方向相同.故C错误.
D、根据曲线运动的合力方向指向轨迹的内侧可知,而在c电子所受的电场力向右,所以电子仅在电场力作用下不可能沿如图曲线轨迹从a点运动到c点.故D正确.
故选:D
【分析】等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线.电场线的疏密表示场强的大小.中垂线上b处电场线最密,连线上b处电场线最疏.根据电场线方向可判断cb电势高低.电子仅在电场力作用下不可能沿如图曲线轨迹从a点运动到c点.
13.【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、元电荷是指最小的电荷量,不是电荷,不是指质子或者是电子,故AB错误;
C、元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电荷,是1.6×10﹣19C的电量.故C错误;
D、元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电荷,是自然界中已知的最小电荷量.故D正确;
故选:D.
【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等于元电荷或者是元电荷的整数倍.
14.【答案】B
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、若P1、P2为异种电荷,P1、P2之间的库仑力为引力,当P1、P2之间的库仑力大于需要的向心力的时候,P2球做向心运动,加速度变大,速度变大.故A错误.
B、若P1、P2为异种电荷,P1、P2之间的库仑力为吸引力,当P1、P2之间的库仑力恰好等于向心力的时候,P2球就绕着P1做匀速圆周运动,此时P2速度的大小和加速度的大小都不变,故B正确.
CD、若P1、P2为同种电荷,P1、P2之间的库仑力为排斥力,并且力的方向和速度的方向不再一条直线上,所以质点P2一定做曲线运动,由于两者之间的距离越来越大,它们之间的库仑力也就越来越小,所以P2的加速度在减小.速度增大,故CD错误;
故选:B.
【分析】分P1和P2为同种电荷和异种电荷两种情况来讨论,当为同种电荷时,P2要远离P1,当为异种电荷的时候,根据库仑力和向心力的大小关系来分别讨论可能的运动情况.
15.【答案】C
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】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,故丝绸的吸附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,即塑料薄膜的吸附电子能力大于丝绸,故吸附电子能力由强到弱的排列顺序是:塑料薄膜、丝绸、玻璃,此时使前面的材料跟后面的材料摩擦后,前者总是带负电;
故选C.
【分析】摩擦起电并不是创造了电荷,而是电荷从一个物体转移到另一个物体上,得到电子的带负电,失去电子的带正电.
16.【答案】1.60×10﹣19C;2×1011
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】一个元电荷的电量是1.60×10﹣19C.
各种带电微粒所带电荷量是电子电荷量的整数倍,3.2×10﹣8C电量有2×1011个基元电荷.
故答案为:1.60×10﹣19C,2×1011
【分析】各种带电微粒所带电荷量是电子电荷量的整数倍,人们把最小电荷叫做基元电荷,基元电荷的电荷量为1.60×10﹣19C.
17.【答案】1;4;2
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】(1)甲对乙的作用力和乙对甲的作用是一对作用力和反作用力,一定等大的.(2)由库仑定律F=,若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,那么它们之间的相互作用力变为 =4F,是原来的4倍.(3)保持其中一电荷的电量不变,另一个电荷的电量变为原来的4倍,为保持相互作用力不变,由库仑定律:F‘=,解得:r′=2r,则它们之间的距离应变为原来的2倍.
故答案为:(1)1;(2)4;(3)2
【分析】由库仑定律F=可以分析对应量改变后库仑力的变化.
18.【答案】不带;不带;带负;带正
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】若先移走带正电的导体棒,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.
先把导体A和B分开,再移走带正电的导体棒,导体A和B由于感应起电带上异种电荷,所以此时A带负电,B带正电.
故答案为:不带;不带;带负;带正.
【分析】将带正电的导体棒靠近两个不带电的导体AB,靠感应起电使物体带电,带电的实质是电荷的移动,总电荷量保持不变.
19.【答案】1.6×10﹣19;2×1011;电场
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】一个元电荷的电荷量为1.6×10﹣19C,某带电体所带的电量是3.2×10﹣8C,此带电体所带电荷量是元电荷的2×1011倍,电荷间相互作用是靠电场实现的.
故答案为:1.6×10﹣19;2×1011;电场
【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.
20.【答案】等于;整数
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】人们把最小电荷叫做元电荷,所带电荷量大小为:e=1.60×10﹣19C,任何带电体所带电荷都是e的整数倍,或等于e.
故答案为:等于;整数.
【分析】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,所带电荷量大小为:e=1.60×10﹣19C,任何带电体所带电荷都是e的整数倍
21.【答案】(1)解:由q=ne可得;
n= =5×107 (个)
(2)实验的时间t= =5000s
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】由q=ne可得;
n= =5×107个;(2)实验的时间t= =5000s;
答:(1)电子瓶上收集到5×107个电子?(2)实验的时间为5000s.
【分析】(1)由q=ne可求得电子数目;(2)根据每秒打在瓶子上的个数,可求得实验时间.
22.【答案】解:每个电子电荷量为q=1.6×10﹣19C;则﹣3.2×10﹣5C的电量需要的电子为n= =2×1014(个);干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走,身上聚集了﹣4.8×10﹣5C的电荷.此人身上有电子为n′= =3×1014(个);电子质量me=9.1×10﹣31kg,所以他的质量增加m=3×1014×9.1×10﹣31kg=2.73×10﹣16kg.
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】每个电子电荷量为q=1.6×10﹣19C;
则﹣3.2×10﹣5C的电量需要的电子为n= =2×1014(个);
干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走,身上聚集了﹣4.8×10﹣5C的电荷.
此人身上有电子为n′= =3×1014(个);
电子质量me=9.1×10﹣31kg,所以他的质量增加m=3×1014×9.1×10﹣31kg=2.73×10﹣16kg.
答:2×1014个电子的电荷量等于﹣3.2×10﹣5C;
此人身上有3×1014个剩余电子,他的质量增加2.73×10﹣16kg.
【分析】已知单个电子的电量,则可求得一定电荷量所需要的电子数目.
23.【答案】当A的内部通过导线与验电器的小球B项相连时,导体A和验电器已连为一个整体,整个导体为等势体,同性电荷相斥,电荷重新分布,连接后导体与验电器就是一个大的导体,验电器部分不再是内部,而是大导体外部,必有净电荷从A移向B,所以验电器带正电.
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】当A的内部通过导线与验电器的小球B项相连时,导体A和验电器已连为一个整体,整个导体为等势体,同性电荷相斥,电荷重新分布,连接后导体与验电器就是一个大的导体,验电器部分不再是内部,而是大导体外部,必有净电荷从A移向B,所以验电器带正电.
答:验电器带正电.
【分析】当带正电的绝缘空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接时,导体与验电器就是一个大的导体,验电器部分不再是内部,而是大导体外部.平衡时,根据同性电荷相斥,电荷最终分布在导体的外部,内部不带电.
24.【答案】解:已知每个元电荷的电量e=1.6×10﹣19C,
带电小球的电荷量为1.6C,n= =1019(个)
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】已知每个元电荷的电量e=1.6×10﹣19C,
带电小球的电荷量为1.6C,n= =1019(个).
答:小球的电荷量为1019个元电荷的电量.
【分析】元电荷是指最小的电荷量,任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍.
25.【答案】解:当小球C和A接触后,A、C球带电为:Q1= C=1.5×10﹣3C,再让小球B与小球C接触,此时C、B带电为:Q2= =﹣0.25×10﹣3C,所以最终ABC三小球的带电量分别是:1.5×10﹣3C,﹣0.25×10﹣3C,﹣0.25×10﹣3C。
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】当小球C和A接触后,A、C球带电为:Q1= C=1.5×10﹣3C,
再让小球B与小球C接触,此时C、B带电为:Q2= =﹣0.25×10﹣3C,
所以最终ABC三小球的带电量分别是:1.5×10﹣3C,﹣0.25×10﹣3C,﹣0.25×10﹣3C.
答:最终ABC三小球的带电量分别是:1.5×10﹣3C,﹣0.25×10﹣3C,﹣0.25×10﹣3C.
【分析】完全相同的带电小球接触时,若是同种电荷则将总电量平分,若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分.
1 / 1人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练
一、选择题(共15小题)
1.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)关于点电荷,下列表述正确的是(  ).
A.任何带电体都能看作点电荷
B.点电荷是实际带电体的理想化模型
C.只有带电量很小的带电体才能看作点电荷
D.只有质量很小的带电体才能看作点电荷
【答案】B
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、当电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略,电荷量对原来的电场不会产生影响的时候,该电荷就可以看做点电荷,故A错误
B、点电荷是实际带电体的理想化模型,故B正确
C、点电荷是一种理想化的物理模型,其带电荷量并不一定是最小的,故C错误;
D、点电荷是一种理想化的物理模型,其质量并不一定是最小的,故D错误;
故选B.
【分析】当电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略,电荷量对原来的电场不会产生影响的时候,该电荷就可以看做点电荷,根据点电荷的条件分析可以得出结论.
2.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)两金属小球所带电荷量分别为+3Q和﹣Q,将两小球接触后,它们所带的电荷量一共为(  ).
A.+3Q B.+2Q C.+Q D.﹣Q
【答案】B
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】两金属小球所带电荷量分别为+3Q和﹣Q,将两小球接触后,根据电荷守恒定律,带电总量为:
Q总=(+3Q)+(﹣Q)=+2Q
故选:B.
【分析】两个相同的带电金属球接触再分开后带电的原则是先中和再平分,本题中两球接触是直接中和.
3.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)下列对电现象及规律的认识中,正确的是(  ).
A.摩擦起电说明了电荷可以创生
B.点电荷间的静电力随它们的距离增大而增大
C.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
D.自然界中只存在正、负两种电荷
【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、摩擦起电是由于电子的转移引起,并非说明了电荷可以创生,故A错误;
B、利用库仑定律:F= 得点电荷间的静电力随它们的距离增大而减小,故B错误
C、同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故C错误
D、自然界中只存在正、负两种电荷,故D正确
故选D.
【分析】解本题需要掌握:摩擦起电是电子转移引起的,并非说明了电荷可以创生;
正确利用库仑定律:F= 分析库仑力的大小变化;
4.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)关于摩擦起电、传导起电、感应起电,下列说法错误的是(  ).
A.这是起电的三种不同方式
B.这三种方式都产生了电荷
C.这三种起电方式的实质是一样的,都是电子在转移
D.这三种方式都符合电荷守恒定律
【答案】B
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,但并没有创造电荷.电荷只是发生转移.感应起电过程电荷在电场力作用下,从物体的一部分转移到另一个部分.感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一个部分.电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体是接触带电.
A、摩擦起电、接触起电、感应起电是起电的三种不同方式,故A正确.
B、这三种方式都没有产生电荷,故B错误.
C、这三种起电方式的实质是一样的,都是电子的转移,故C正确.
D、这三种方式都符合电荷守恒定律,故D正确.
本题选择错误的.
故选:B.
【分析】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.感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分.
5.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)摩擦起电是(  ).
A.转移正电荷的过程
B.使电子从一个物体转移到另一个物体
C.电子和质子同时转移的过程
D.创造电荷的过程
【答案】B
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、C、当两种束缚电子的能力不同的物质相互摩擦时,束缚电子能力强的得到电子,故摩擦起电的实质是电子的转移,正电荷及质子不能转移.故AC错误.
B、摩擦起电过程是得到和失去电子的过程,因此其实质是电子的转移,当某种物质失去了电子时,物质的电子比质子少,带正电;当某种物质得到了电子时,物质的电子比质子多,带负电.故B正确;
D、电荷不能被创造、也不能被消灭,摩擦起电是电子的转移,而没有创造出电荷,故D错误.
故选:B.
【分析】由于不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同造成的,在摩擦的过程中束缚本领强的得电子带负电,束缚本领弱的失电子带正电.
6.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)将一束塑料包扎带一端打结,另一端撕成细条后,用手迅速捋细条,观察到细条散开现象的分析中,正确的是(  ).
A.撕成细条后,由于空气浮力使细条散开
B.撕成细条后,所受重力减小,细条自然松散
C.由于摩擦起电,细条带同种电荷,相互排斥散开
D.细条之间相互感应起电,相互排斥散开
【答案】C
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】塑料捆扎绳与手摩擦带电;塑料捆扎绳上带的是同种电荷,同种电荷相互排斥,所以塑料绳会向四周散开,捋的次数越多,塑料绳带电越多,排斥力越多,下端散开的就越大;
故选:C
【分析】①摩擦起电现象普遍存在,任何物体摩擦都可以起电;
②电荷间的相互作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
7.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)两个相同的金属小球M、N,带电量分别为﹣4q和﹢2q.两球接触后分开,M、N的带电量分别为(  )
A.﹢3q,﹣3q B.﹣2q,﹢4q C.﹢2q,﹣4q D.﹣q,﹣q
【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】解答:解:两个完全相同的金属小球接触,电荷先中和后均分,故:
QM′=QN′==﹣q
故选:D
分析:两个完全相同的金属小球接触后,电荷会重新分布,由于两个金属小球完全相同,电量相等.
8.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)关于物理学的研究方法,以下说法错误的是(  ).
A.在用实验探究加速度、力和质量三者之间关系时,应用了控制变量法
B.在利用速度﹣时间图象推导匀变速运动的位移公式时,使用的是微元法
C.用点电荷代替带电体,应用的是理想模型法
D.伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时,使用的是实验归纳法
【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时,由于涉及物理量较多,因此采用控制变量法进行实验,故A正确;
B、在推导位移公式时,使用了微元法;故B正确;
C、点电荷是高中所涉及的重要的理想化模型,都是抓住问题的主要因素,忽略次要因素,故C正确;
D、伽利略对自由落体运动的研究,以及理想斜面实验探究力和运动的关系时,采用的是理想斜面实验法和将试验结论外推的方法,不是用的实验归纳法;故D错误.
本题选错误的,故选:D.
【分析】物理学的发展离不开科学的思维方法,要明确各种科学方法在物理中的应用,如控制变量法、理想实验、理想化模型、极限思想等.
9.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)同学通过以下步骤测出了从﹣定高度落下的排球对地面的冲击力:将一张白纸铺在水平地面上,把排球在水里弄湿,然后让排球从规定的高度自由落下,并在白纸上留下球的水印.再将印有水印的白纸铺在台秤上,将球放在纸上的水印中心,缓慢地向下压球,使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印.记下此时台秤的示数即为冲击力的最大值.下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是(  ).
A.建立“点电荷”的概念
B.建立“合力与分力”的概念
C.建立“瞬时速度”的概念
D.研究加速度与合力、质量的关系
【答案】B
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、点电荷是一种理想化的模型,是采用的理想化的方法,故A错误;
B、合力和分力是等效的,它们是等效替代的关系,故B正确;
C、瞬时速度是把很短的短时间内的物体的平均速度近似的认为是瞬时速度,是采用的极限的方法,故C错误.
D、研究加速度与合力、质量的关系的时候,是控制其中的一个量不变,从而得到其他两个物理量的关系,是采用的控制变量的方法,故D错误.
故选:B.
【分析】通过白纸上的球的印迹,来确定球发生的形变的大小,从而可以把不容易测量的一次冲击力用球形变量的大小来表示出来,在通过台秤来测量相同的形变时受到的力的大小,这是用来等效替代的方法.
10.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)如图所示,M和N是带有异种电荷的带电金属导体,P和Q是M表面上的两点,S是N表面上的一点,在M和N之间的电场中画有三条等势线.现有一个带正电的粒子(重力不计)在电场中的运动轨迹如图中虚线所示,不计带电粒子对原电场的影响,不计空气阻力,则以下说法正确的是(  ).
A.P和Q两点的电势不相等
B.S点的电势高于P点的电势
C.带电粒子在F点的电势能大于在E点的电势能
D.带电粒子应该由W点射入经F点到E点
【答案】C
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】A、P和Q两点在带电体M的表面上,M是处于静电平衡状态的导体,其表面是一个等势面,故P和Q两点的电势相等,故A错误;
B、从粒子运动轨迹看出,轨迹向下弯曲,可知带电粒子受到了向下的排斥力作用,从E到F库仑力做负功,电势能增加,则粒子在E点的电势能小于在F点的电势能,因为粒子带正电,所以E点电势小于F点电势,则P点的电势大于S点的电势,故B错误,C正确;
D、根据题目条件无法判断粒子从那边射入,即从W点和E点都可以射入,故D错误;
故选:C
【分析】处于静电平衡状态的导体,其表面是一个等势面,从粒子运动轨迹看出,轨迹向下弯曲,可知带电粒子受到了向下的排斥力作用,根据电场力对粒子做功的正负,可判断电势能的大小.根据粒子的电性,判断电势的高低.
11.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)建立物理模型是物理研究的常用方法,下列属于理想化“物理模型”的是(  ).
A.重力 B.向心力 C.元电荷 D.点电荷
【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、重力是实际存在的,故重力不是理想化“物理模型”.故A错误;
B、向心力是指物体在做圆周运动时需要的一种力,是实际的情况,不是理想化“物理模型”.故B错误;
C、元电荷是电荷量的最小的单位,不是理想化“物理模型”.故C错误;
D、点电荷实际并不存在,是我们抽象出来的一个理想化物理模型,故D正确.
故选:D
【分析】抓住主要因素,忽略次要因素是物理学中常用方法,比如质点、点电荷等就是如此,质点是高中一开始所学的一个理想化模型,对其理解要抓住“当物体的体积和形状在所研究问题中可以忽略时”这一核心进行.
12.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)如图所示,两个等量异种电荷的连线和其中垂线上有a、b、c三点,下列说法正确的是(  ).
A.a点电势比b点电势高
B.a、b两点场强方向相同,b点场强比a点场强小
C.b点电势比c点电势高,场强方向相同
D.一个电子仅在电场力作用下不可能沿如图曲线轨迹从a点运动到c点
【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线.则知,ab两点的电势相等.故A错误.
B、电场线的疏密表示场强的大小.中垂线上b处电场线最密,则b点场强比a点大.a、b两点场强方向都与中垂线垂直,则a、b两点场强方向相同.故B错误.
C、根据顺着电场线方向电势降低可知b点电势比c点低,两者场强方向相同.故C错误.
D、根据曲线运动的合力方向指向轨迹的内侧可知,而在c电子所受的电场力向右,所以电子仅在电场力作用下不可能沿如图曲线轨迹从a点运动到c点.故D正确.
故选:D
【分析】等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线.电场线的疏密表示场强的大小.中垂线上b处电场线最密,连线上b处电场线最疏.根据电场线方向可判断cb电势高低.电子仅在电场力作用下不可能沿如图曲线轨迹从a点运动到c点.
13.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)关于元电荷,下述正确的是(  )。
A.点电荷就是元电荷 B.元电荷就是正电子
C.元电荷是带电量为1C的电荷 D.自然界中已知的最小电荷量
【答案】D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、元电荷是指最小的电荷量,不是电荷,不是指质子或者是电子,故AB错误;
C、元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电荷,是1.6×10﹣19C的电量.故C错误;
D、元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电荷,是自然界中已知的最小电荷量.故D正确;
故选:D.
【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等于元电荷或者是元电荷的整数倍.
14.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)带电质点P1固定在光滑的水平绝缘桌面上,另有一个带电质点P2在桌面上运动,某一时刻质点P2的速度沿垂直于P1P2的连线方向,如图所示,关于质点P2以后的运动情况,下列说法正确的是(  )。
A.若P1、P2带异种电荷,可能做加速度变大,速度变小的曲线运动
B.若P1、P2带异种电荷,速度大小和加速度大小可能都不变
C.若P1、P2带同种电荷,可能做速度变小的曲线运动
D.若P1、P2带同种电荷,可能做加速度变大的曲线运动
【答案】B
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】A、若P1、P2为异种电荷,P1、P2之间的库仑力为引力,当P1、P2之间的库仑力大于需要的向心力的时候,P2球做向心运动,加速度变大,速度变大.故A错误.
B、若P1、P2为异种电荷,P1、P2之间的库仑力为吸引力,当P1、P2之间的库仑力恰好等于向心力的时候,P2球就绕着P1做匀速圆周运动,此时P2速度的大小和加速度的大小都不变,故B正确.
CD、若P1、P2为同种电荷,P1、P2之间的库仑力为排斥力,并且力的方向和速度的方向不再一条直线上,所以质点P2一定做曲线运动,由于两者之间的距离越来越大,它们之间的库仑力也就越来越小,所以P2的加速度在减小.速度增大,故CD错误;
故选:B.
【分析】分P1和P2为同种电荷和异种电荷两种情况来讨论,当为同种电荷时,P2要远离P1,当为异种电荷的时候,根据库仑力和向心力的大小关系来分别讨论可能的运动情况.
15.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)现有丝绸、玻璃、塑料薄膜三种材料,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.据此排出三种材料的顺序,使前面的材料跟后面的材料摩擦后,前者总是带负电,这个顺序是(  )。
A.丝绸、玻墒、塑料薄膜 B.塑料薄膜、玻璃、丝绸
C.塑料薄膜、丝绸、玻璃 D.丝绸、塑料薄膜、玻璃
【答案】C
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】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,故丝绸的吸附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,即塑料薄膜的吸附电子能力大于丝绸,故吸附电子能力由强到弱的排列顺序是:塑料薄膜、丝绸、玻璃,此时使前面的材料跟后面的材料摩擦后,前者总是带负电;
故选C.
【分析】摩擦起电并不是创造了电荷,而是电荷从一个物体转移到另一个物体上,得到电子的带负电,失去电子的带正电.
二、填空题(共5小题)
16.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)一个元电荷的电量是   ,3.2×10﹣8C电量有   个基元电荷.
【答案】1.60×10﹣19C;2×1011
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】一个元电荷的电量是1.60×10﹣19C.
各种带电微粒所带电荷量是电子电荷量的整数倍,3.2×10﹣8C电量有2×1011个基元电荷.
故答案为:1.60×10﹣19C,2×1011
【分析】各种带电微粒所带电荷量是电子电荷量的整数倍,人们把最小电荷叫做基元电荷,基元电荷的电荷量为1.60×10﹣19C.
17.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)两个点电荷甲和乙同处于真空中.
①甲的电量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的   倍.
②若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的   倍;
③保持其中一电荷的电量不变,另一个电荷的电量变为原来的4倍,为保持相互作用力不变,则它们之间的距离应变为原来的   倍.
【答案】1;4;2
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】(1)甲对乙的作用力和乙对甲的作用是一对作用力和反作用力,一定等大的.(2)由库仑定律F=,若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,那么它们之间的相互作用力变为 =4F,是原来的4倍.(3)保持其中一电荷的电量不变,另一个电荷的电量变为原来的4倍,为保持相互作用力不变,由库仑定律:F‘=,解得:r′=2r,则它们之间的距离应变为原来的2倍.
故答案为:(1)1;(2)4;(3)2
【分析】由库仑定律F=可以分析对应量改变后库仑力的变化.
18.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)如图所示,在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支座上.若先将+Q移走,再把A、B分开,则A   电,B   电;若先将A、B分开,再移走+Q,则A   电,B   电.
【答案】不带;不带;带负;带正
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】若先移走带正电的导体棒,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.
先把导体A和B分开,再移走带正电的导体棒,导体A和B由于感应起电带上异种电荷,所以此时A带负电,B带正电.
故答案为:不带;不带;带负;带正.
【分析】将带正电的导体棒靠近两个不带电的导体AB,靠感应起电使物体带电,带电的实质是电荷的移动,总电荷量保持不变.
19.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)一个元电荷的电荷量为   C,某带电体所带的电量是3.2×10﹣8C,此带电体所带电荷量是元电荷的   倍,电荷间相互作用是靠   实现的.
【答案】1.6×10﹣19;2×1011;电场
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】一个元电荷的电荷量为1.6×10﹣19C,某带电体所带的电量是3.2×10﹣8C,此带电体所带电荷量是元电荷的2×1011倍,电荷间相互作用是靠电场实现的.
故答案为:1.6×10﹣19;2×1011;电场
【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.
20.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)电子所带的电荷量是e=1.6×10﹣19C,实验指出,所有带电物体的电荷量都是   e(填“等于”或“不等于”),或者是e的   倍.
【答案】等于;整数
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】人们把最小电荷叫做元电荷,所带电荷量大小为:e=1.60×10﹣19C,任何带电体所带电荷都是e的整数倍,或等于e.
故答案为:等于;整数.
【分析】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,所带电荷量大小为:e=1.60×10﹣19C,任何带电体所带电荷都是e的整数倍
三、解答题(共5小题)
21.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)如图所示,通过调节控制电子枪产生的电子束,使其每秒钟有104个电子到达收集电子的金属瓶,经过一段时间,金属瓶上带有﹣8×10﹣12C的电荷量,求:

(1)电子瓶上收集到多少个电子?
(2)实验的时间为多长.
【答案】(1)解:由q=ne可得;
n= =5×107 (个)
(2)实验的时间t= =5000s
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】由q=ne可得;
n= =5×107个;(2)实验的时间t= =5000s;
答:(1)电子瓶上收集到5×107个电子?(2)实验的时间为5000s.
【分析】(1)由q=ne可求得电子数目;(2)根据每秒打在瓶子上的个数,可求得实验时间.
22.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)多少个电子的电荷量等于﹣3.2×10﹣5C?干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走,身上聚集了﹣4.8×10﹣5C的电荷.此人身上有多少个剩余电子?他的质量增加了多少?(电子质量me=9.1×10﹣31kg,电子电荷量e=1.6×10﹣19C)
【答案】解:每个电子电荷量为q=1.6×10﹣19C;则﹣3.2×10﹣5C的电量需要的电子为n= =2×1014(个);干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走,身上聚集了﹣4.8×10﹣5C的电荷.此人身上有电子为n′= =3×1014(个);电子质量me=9.1×10﹣31kg,所以他的质量增加m=3×1014×9.1×10﹣31kg=2.73×10﹣16kg.
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】每个电子电荷量为q=1.6×10﹣19C;
则﹣3.2×10﹣5C的电量需要的电子为n= =2×1014(个);
干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走,身上聚集了﹣4.8×10﹣5C的电荷.
此人身上有电子为n′= =3×1014(个);
电子质量me=9.1×10﹣31kg,所以他的质量增加m=3×1014×9.1×10﹣31kg=2.73×10﹣16kg.
答:2×1014个电子的电荷量等于﹣3.2×10﹣5C;
此人身上有3×1014个剩余电子,他的质量增加2.73×10﹣16kg.
【分析】已知单个电子的电量,则可求得一定电荷量所需要的电子数目.
23.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)如图所示,当带正电的绝缘空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接时,问验电器是否带电?
【答案】当A的内部通过导线与验电器的小球B项相连时,导体A和验电器已连为一个整体,整个导体为等势体,同性电荷相斥,电荷重新分布,连接后导体与验电器就是一个大的导体,验电器部分不再是内部,而是大导体外部,必有净电荷从A移向B,所以验电器带正电.
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】当A的内部通过导线与验电器的小球B项相连时,导体A和验电器已连为一个整体,整个导体为等势体,同性电荷相斥,电荷重新分布,连接后导体与验电器就是一个大的导体,验电器部分不再是内部,而是大导体外部,必有净电荷从A移向B,所以验电器带正电.
答:验电器带正电.
【分析】当带正电的绝缘空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接时,导体与验电器就是一个大的导体,验电器部分不再是内部,而是大导体外部.平衡时,根据同性电荷相斥,电荷最终分布在导体的外部,内部不带电.
24.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)一个带电小球的电荷量为1.6C.已知每个元电荷的电量e=1.6×10﹣19C,那么小球的电荷量为多少个元电荷的电量?
【答案】解:已知每个元电荷的电量e=1.6×10﹣19C,
带电小球的电荷量为1.6C,n= =1019(个)
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】已知每个元电荷的电量e=1.6×10﹣19C,
带电小球的电荷量为1.6C,n= =1019(个).
答:小球的电荷量为1019个元电荷的电量.
【分析】元电荷是指最小的电荷量,任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍.
25.(人教版物理选修1-1第一章第一节电荷库仑定律同步训练)有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中小球A带有3×10﹣3C的正电荷,小球B带有﹣2×10﹣3C的负电荷,小球C不带电.先将小球C与小球A接触后分开,再将小球B与小球C接触然后分开,试求这时三球的带电荷量分别为多少?
【答案】解:当小球C和A接触后,A、C球带电为:Q1= C=1.5×10﹣3C,再让小球B与小球C接触,此时C、B带电为:Q2= =﹣0.25×10﹣3C,所以最终ABC三小球的带电量分别是:1.5×10﹣3C,﹣0.25×10﹣3C,﹣0.25×10﹣3C。
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】当小球C和A接触后,A、C球带电为:Q1= C=1.5×10﹣3C,
再让小球B与小球C接触,此时C、B带电为:Q2= =﹣0.25×10﹣3C,
所以最终ABC三小球的带电量分别是:1.5×10﹣3C,﹣0.25×10﹣3C,﹣0.25×10﹣3C.
答:最终ABC三小球的带电量分别是:1.5×10﹣3C,﹣0.25×10﹣3C,﹣0.25×10﹣3C.
【分析】完全相同的带电小球接触时,若是同种电荷则将总电量平分,若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分.
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