2024教科版高中物理必修第三册同步练习（有解析）--1.1 电荷　电荷守恒定律

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2024教科版高中物理必修第三册同步
第一章　静电场
1　电荷　电荷守恒定律
基础过关练
题组一　摩擦起电　两种电荷
1.(2022广东广州期末)用验电羽、感应起电机等可以组成一个模拟电场形状的实验。如图是某次实验中验电羽的一种形状,则两个验电羽(　　)
A.一定带正电　　　　B.一定带负电
C.一定带异种电荷　　　　D.可能只带正电
2.(2021广东汕头一中期末)如图所示,将通过摩擦起电的塑料丝靠近带电的PVC管,塑料丝“躲开”时状似章鱼,所以称为“静电章鱼”。由此现象可以判断 (　　)
A.塑料丝和PVC管都带正电
B.塑料丝和PVC管都带负电
C.塑料丝和PVC管带同种电荷
D.塑料丝和PVC管带异种电荷
3.(2022天津静海一中调研)关于元电荷,下列说法中不正确的是 (　　)
A.元电荷实质上是指电子和质子本身
B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C.元电荷的值通常取作e=1.60×10-19 C
D.元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的
4.(2022湖南名校联考联合体期末)如图所示,将塑料梳快速梳头发丝多次,观察到头发散开了,产生这种现象的主要原因是 (　　)
A.塑料梳与头发丝之间相互感应起电
B.头发丝所受重力小,自然松散
C.头发丝受到空气浮力作用而散开
D.由于摩擦起电,头发丝带同种电荷而相互排斥
题组二　电荷守恒定律
5.(2022天津红桥期末)关于摩擦起电和感应起电,下列说法中正确的是 (　　)
A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造出电荷
B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C.感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分
D.感应起电说明人类可以创造出电荷
6.(2022上海延安中学期末)如图所示,A、B是两个完全相同的带绝缘柄的金属小球,A球所带电荷量为-3.2×10-9 C,B球不带电。现将A、B接触后再分开,则(e=1.6×1019 C) (　　)
A.B球将得到1×1010个电子
B.B球将失去1×1010个电子
C.B球将得到2×1020个电子
D.B球将失去2×1010个电子
7.(2022吉林长春外国语学校期末)M和N是两个不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电1.6×10-10 C,下列判断正确的有 (　　)
A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B.摩擦的过程中电子从M转移到N
C.N在摩擦后一定带负电1.6×10-10 C
D.M在摩擦过程中失去1.6×10-10个电子
8.(2022安徽部分学校联考)2021年5月28日,第八届全国静电纺丝技术与纳米纤维学术会议在天津工业大学召开。摩擦可以产生静电,原来甲、乙、丙三物体都不带电,使甲、乙两物体相互摩擦后,乙物体再与丙物体接触,最后甲物体带正电2.8×10-15 C,丙物体带电荷量大小为6×10-16 C。则关于最后乙、丙两物体的带电情况,下列说法正确的是 (　　)
A.乙物体一定带有负电荷3.4×10-15 C
B.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 C
C.丙物体一定带有正电荷6×10-16 C
D.丙物体一定带有负电荷6×10-16 C
题组三　静电感应
9.(2022江苏海门期中)如图所示,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相等
10.(2022上海嘉定期中)如图所示,用绝缘柱支撑的导体A和B彼此接触,起初它们不带电,贴在两端下部的金属箔是闭合的,把带正电的物体C移近A端但不接触,然后把A和B分开较远的距离,再移去C,则 (　　)
A.C移近A端时,A端的金属箔张开,B端的金属箔闭合
B.C移近A端时,A端的金属箔闭合,B端的金属箔张开
C.A和B分开,移去C后,A端的金属箔会立即闭合
D.A和B分开,移去C后,A端的金属箔仍会张开
11.(2022吉林长春第二十九中学月考)如图所示,不带电导体B在靠近带正电荷的导体A后,P端及Q端分别感应出负电荷和正电荷,则以下说法正确的是 (　　)
A.若用导线将Q接地,然后断开,再取走A,则导体B将带负电
B.若用导线将Q接地,然后断开,再取走A,则导体B将带正电
C.若用导线将Q接地,然后断开,再取走A,则导体B将不带电
D.若用导线将P接地,然后断开,再取走A,则导体B将带正电
答案与分层梯度式解析
第一章　静电场
1　电荷　电荷守恒定律
基础过关练
1.C 2.C 3.A 4.D 5.BC 6.A
7.BC 8.D 9.A 10.D 11.A
1.C　由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,从验电羽的形状可知,两个验电羽相互吸引,一定带异种电荷,C正确。
2.C　根据同种电荷相互排斥,可知塑料丝“躲开”PVC管是由于塑料丝和PVC管带同种电荷;由于不知道塑料丝与哪一种物体摩擦,所以不能判断出塑料丝带正电还是带负电,故选C。
3.A　实验得出,所有带电体的电荷量都是e的整数倍,电荷量是不能连续变化的,元电荷是电荷的最小单元,电子和质子所带电荷量的绝对值等于e,A错误,B正确;元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的,e=1.60×10-19 C,C、D正确。
4.D　塑料梳与头发丝摩擦起电,头发丝上带的是同种电荷,同种电荷相互排斥,所以头发丝会向四周散开,选D。
5.BC　根据电荷守恒定律可知,无论是哪种起电方式,都不能创造电荷,只能是电荷从一个物体转移到另一个物体或者是从物体的一部分转移到另一个部分,则选项A、D错误;摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体,选项B正确;感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分,选项C正确。
导师点睛　起电实质是物体中正负电荷的分离或转移,在分离、转移过程中电荷的总量保持不变,是物体所带电荷量的重新分配。起电的动力学原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
6.A　将A、B接触后再分开,A、B所带电荷量均为q= C=-1.6×10-9 C=1×1010 e,电荷在分配过程中是电子发生了移动而不是质子发生了移动,所以A球失去了1×1010个电子,B球得到了1×1010个电子,选A。
归纳总结　电子转移规律
(1)带正电荷的物体与带负电荷的物体接触,电子由带负电荷的物体转移到带正电荷的物体上。
(2)带正电荷的物体与不带电的中性物体接触,电子由中性物体转移到带正电荷的物体上。
(3)带负电荷的物体与不带电的中性物体接触,电子由带负电荷的物体转移到中性物体上。
7.BC　摩擦起电的实质是电子的转移,在摩擦前M、N内部都有电荷,A错误;互相摩擦后M带1.6×10-10 C正电荷,故应该是M上电荷量为1.6×10-10 C的电子转移到N上,B正确;N原来是电中性的,摩擦后M上电荷量为1.6×10-10 C的电子转移到N上,故N在摩擦后一定带1.6×10-10 C的负电荷,C正确;M在摩擦过程中失去的电子数为n==109个,D错误。
8.D
解题关键　甲与乙摩擦,甲失去电子带正电,乙得到了电子带负电。
等量异号
乙再与丙接触,部分电子由乙转移到丙,使丙也带上负电。
未强调乙、丙完全相同
根据电荷守恒定律,摩擦后甲物体带正电2.8×10-15 C,则乙物体一定带负电2.8×10-15 C,乙与丙接触后,丙物体带有负电荷6×10-16 C,此时乙物体一定带有负电荷2.2×10-15 C,故选D。
9.A　根据静电感应可知,靠近气球一侧与气球带异种电荷,远离气球一侧与气球带同种电荷,故A正确,B错误;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,故C、D错误。
10.D　C移近A端时,由于感应起电使A、B两端带等量异种电荷,A、B端的金属箔都张开,故A、B错误;A和B分开,两端电荷无法中和,移去C后,两端仍然带电,金属箔仍会张开,故C错误,D正确。
方法技巧　分析感应起电的两个技巧
(1)“近异远同”,用带电体靠近不带电的导体时,会在靠近带电体的一端感应出与带电体电性相反的电荷,远离端感应出与带电体电性相同的电荷。
(2)“等量异性”,用带电体靠近不带电的导体(或两不带电的相互接触的导体)时,会在原不带电的导体两端(或两不带电的相互接触的导体上)感应出等量异种电荷。
11.A　当B靠近A后,靠近A的P端感应出负电荷,而Q端感应出等量的正电荷,此时无论哪一端接地,导体B与大地成为一个新的导体,这时大地变成了这个新导体的远端,而P端仍是近端,故负电荷仍留在P端,而Q端原来感应出的正电荷被从大地转移来的负电荷中和;当断开导线再取走A后,P端的负电荷就留在导体B上,故A正确,B、C、D错误。
方法技巧　不论接地的部位在哪,近端不变,远端始终为大地,因此接地的位置不影响近端和远端,故电荷分布只会出现一种形式。
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