2023-2024学年高一上学期物理（人教版2019）9.1 电荷 同步过关检测（含解析）

9.1 电荷
一、单选题
1．下列哪位科学家提出正负电荷的概念（　　）
A．牛顿 B．开普勒 C．密立根 D．富兰克林
2．图示是“静电章鱼”实验。该实验具体做法：分别使塑料丝和塑料管带电，然后将塑料丝抛向空中，塑料管放在其下方，此时塑料丝悬在空中，状似“章鱼”。由此可判断塑料丝和塑料管（　　）
A．均带正电 B．带同种电荷 C．均带负电 D．带异种电荷
3．公元1世纪，东汉王充《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。顿牟即琥珀，芥指芥菜籽，统喻干草、纸等微小屑末。这个词的意思就是经过摩擦过的琥珀能够吸引干草、纸等轻小的物体。下列关于这个现象的解释正确的是（　　）
A．经过摩擦的琥珀带了电 B．经过摩擦的琥珀有了磁性
C．琥珀与干草带异种电荷 D．琥珀与干草带同种电荷
4．三个大小相同的带电导体球，带电量分别为、和，让与先接触，然后让与接触，最终所带的电荷量为（ ）
A． B． C． D．
5．一个带电粒子的电量可能为（　　）
A．2e B．1.6×10-19e C．1.9×10-16e D．1.6e
6．如图所示，当人用手接触范德格拉夫起电机的金属球时会出现头发竖起来的现象，下面关于这个过程的描述不正确的是（　　）
A．范德格拉夫起电机起电过程满足电荷守恒定律
B．金属球带正电，手接触范德格拉夫起电机的金属球时，由于静电感应人头发带上负电荷
C．出现头发竖起来的现象能够说明同种电荷相互排斥
D．手接触范德格拉夫起电机金属球时，要想出现头发竖起来的现象，人需站在绝缘材料上
7．如图所示，摩擦过的塑料刻度尺能够吸引轻小的纸片，这是由于它们之间存在（　　）

A．静电力 B．安培力 C．洛伦兹力 D．弹力
8．如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，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，A、B上的金属箔片都闭合
B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开
C．把C移近导体A，再把C移走，然后把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开
D．先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合
二、多选题
9．小明同学用自制的验电器进行了一些探究实验。如图所示，小明使验电器带了负电荷，经过一段时间后，他发现该验电器的金属箔片（用包装巧克力的锡箔纸制作）几乎闭合了。关于此问题，他跟学习小组讨论后形成了下列观点，你认为正确的是（　　）
A．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．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．该现象是由于电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律
10．用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是（　　）
A．摩擦使笔套带电
B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷
C．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
D．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环上部的感应电荷数量不断增加
11．如图，充气后的气球在头发上摩擦，再靠近不带电的空易拉罐，在气球未接触易拉罐的情况下，可观察到易拉罐会朝气球方向滚动，关于这一现象，下列说法正确的是（　　）

A．易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相反
B．易拉罐远离气球一侧的带电性质和气球相反
C．气球对易拉罐远、近两侧的作用力均为吸引力
D．气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小不相等
12．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边是后来靠近的带正电的导体球C，若用绝缘工具沿图中的某条虚线将导体切开，使导体分为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为、，则下列结论正确的是（ ）
A．沿虚线d切开，A带正电，B带负电
B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且
C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且
D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而、的值与所切的位置有关
三、解答题
13．有A、B两个物体经摩擦后，使B带上了2.4×10-6C的正电荷。求此过程中有多少电子发生了转移？是如何转移的？
14．四个完全相同、相互间隔较远的导体球，A球所带电荷量为，B球所带电荷量为，C球所带电荷量为，D球不带电荷。首先，将D球接触A球后分开；然后，将D球接触B球后分开；最后，将D球接触C球后分开。问：D球上最终的电荷量是多少？
15．静电间歇喷泉：取一根尖嘴内径的玻璃管，管的另一端用橡皮管与自来水龙头相连，玻璃管尖嘴口朝上，并固定在铁支架上，如图所示，打开水龙头，使尖嘴喷射出高的喷泉，用带电的有机玻璃棒置于喷泉上方约处，你会观察到断续喷射的喷泉，想一想，出现这个现象的原因是什么？
16．如图所示，在早期（1911年）的一连串实验中，密立根在不同时刻观察在单个油滴上呈现的电荷，其测量结果（绝对值）如下：、、、、、、、、，根据这些数据，可以推得基本电荷e的数值是多少？写出你的推理过程。
参考答案：
1．D
【详解】出正负电荷的概念是由富兰克林提出的，故D正确，ABC错误。
故选D。
2．B
【详解】塑料丝和塑料管间因带同种电荷相互排斥而呈章鱼状，由于不知塑料丝和塑料管怎么带电的，故电性无法判断。
故选B。
3．A
【详解】AB．“顿牟掇芥”属于静电现象，是经过摩擦的琥珀带了电， B错误A正确；
CD．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。带电体都有吸引轻小物体的性质，干草不一定带电，CD错误。
故选A。
4．A
【详解】相同大小的三个带电导体球，根据电荷守恒定律得，与先接触后两球分别带电为
再让与接触，两球最后分别带电为
故选A。
5．A
【详解】一个元电荷电量为e，任何带电体所带电量都应该是元电荷的整数倍，则一个带电粒子的电量可能为2e。
故选A。
6．B
【详解】A．带电过程是电子转移的过程，只不过是电子从一个物体转移到另一个物体，或使电子从物体的一部分转移到另一部分，该过程中电荷的总量不变，故A正确；
B．若金属球带正电，手接触范德格拉夫起电机的金属球时，头发上的电子会转移到金属球上，从而使得人头发带上正电荷，故B错误；
C．出现头发竖起来的现象能够说明同种电荷相互排斥，故C正确；
D．当人在触摸静电球时，人站在绝缘材料上，人身体就会带上电荷，即人的头发上会带上同种电荷，由于同种电荷相互排斥，故此时人的头发会竖起来，故D正确。
由于本题选择错误的，故选B。
7．A
【详解】摩擦过的塑料刻度尺能够吸引轻小的纸片，这是摩擦起电，能够吸引轻小的纸片，这是由于它们之间存在静电力。
故选A。
8．B
【详解】AB．感应带电，这是使物体带电的一种方法，根据异种电荷互相吸引的原理可知，靠近的一端会带异种电荷。金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端要感应出正电荷，在导体A的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，把带正电荷的物体C移近导体A，先把A和B分开，然后移去C，A带负电，B带正电，金属箔还是张开，故A错误，B正确；
C．先把C移走，A、B电荷恢复原状，若再把A、B分开，A、B上的金属箔片不会张开，故C错误；
D．把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片闭合，B上的金属箔片也闭合，故D错误。
故选B。
9．CD
【详解】带负电的验电器在潮湿的空气中，经过一段时间后，小球上的负电荷（电子）被潮湿的空气导走了，但电荷在转移的过程中仍然守恒，故CD正确，AB错误。
故选CD。
10．ABD
【详解】A．笔套与头发摩擦后，由于摩擦使笔套带电，故A正确；
B．带电的笔套靠近圆环时，圆环上端感应出与笔套所带电荷异号的电荷，下端感应电荷与笔套所带电荷同号，故B正确；
C．圆环为不带电物体，笔套为带电物体，笔套碰到圆环后，笔套和圆环将带同种电荷，故C错误；
D．圆环和笔套距离越近，感应效果越明显，感应电荷越多，故D正确。
故选ABD。
11．AD
【详解】AB．根据静电感应，靠近气球一侧与气球带异种电荷，远离一侧与气球带同种电荷；A正确，B错误；
CD．气球对易拉罐远侧为斥力，近侧为吸引力。并且对近侧的力大于远侧的力；C错误，D正确。
故选AD。
12．AD
【详解】导体原来不带电，C靠近导体后，在静电感应的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分因多了电子而带负电，A部分少了电子而带正电，根据电荷守恒定律可知，A部分移走的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，但由于自由电子在不同位置所受C的作用力的强弱是不同的，所以电子在导体上的分布不均匀，越靠近右端负电荷密度越大，越靠近左端正电荷密度越大，所以左、右两部分所带电荷量、的值与所切位置有关。
故选AD。
13．1.5×1013个；由B向A转移
【详解】通过摩擦，B带上正电，故有电子从B向A发生了转移，由于所带的电荷量都是的整数倍，即，所以转移的电子数为
14．+18Q
【详解】由完全相同的导体球接触起电所带电荷量为接触球所带电荷量的代数和除以接触球个数可得：将D球接触A球后分开
将D球接触B球后分开
将D球接触C球后分开
D球上最后的电荷量是+18Q。
15．见解析
【详解】有机玻璃棒上的正电荷使小水滴两端感应出异种电荷，上下相邻的小水滴因带上异种电荷而相互吸引聚成大水滴，大水滴被水流顶了起来，由于大水滴太重，又会把喷泉的水流压下去，待大水滴掉下去后，喷泉又会重新再喷射起来。只要带正电的有机玻璃棒不移开，间歇喷泉就会一直持续下去。
16．见解析
【详解】因为每个油滴的电荷量应该是e的整数倍，并用n表示这个整数，则题目中给出的数据可以写成
，，
，，
，，
为了便于得到规律，我们将上面的两个相邻数据作差，即
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
根据得到的结果猜测可能是某一个最小值的整数倍，以上①③⑤⑥应该就是最小值的1倍，剩下的为最小值的2倍。将每一个结果取平均值，得到。