2024鲁科版高中物理必修第三册同步练习--第1节　静电的产生及其微观解释

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2024鲁科版高中物理必修第三册同步
第1章　静电力与电场强度
第1节　静电的产生及其微观解释
基础过关练
题组一　静电的产生
1.(2022福建龙岩期末)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,观察到细条散开了,如图所示。下列关于细条散开现象的分析中,正确的是(　　)
A.撕成细条后,由于所受重力减小,细条自然松散
B.撕成细条后,由于空气浮力作用,细条散开
C.用手迅速捋细条时,由于感应起电,细条带同种电荷,相互排斥散开
D.用手迅速捋细条时,由于摩擦起电,细条带同种电荷,相互排斥散开
2.(2021江苏海安南莫中学期中)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,可观察到易拉罐朝气球滚动,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.气球只对易拉罐近侧有作用力
3.如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器的金属箔片张开。关于这一现象,下列说法正确的是(　　)
A.两片金属箔片上带异种电荷
B.两片金属箔片上均带负电荷
C.金属箔片上有电子转移到玻璃棒上
D.将玻璃棒移走,则金属箔片立即合在一起
4.(2023福建上杭一中开学考试)公元1世纪,东汉王充《论衡》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
题组二　电荷守恒定律
5.如图所示,小明使自制的验电器带上负电荷,经过一段时间后,他发现该验电器的金属箔片几乎闭合了。下列说法正确的是 (　　)
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
6.有三个相同的金属小球A、B、C,其中小球A带有2.0×10-5 C的正电荷,小球B、C不带电,现在让小球C先与小球A接触后分开,再让小球B与小球A接触后分开,最后让小球B与小球C接触后分开,最终三个小球的带电荷量分别为q'A=　　　　 C,q'B=　　　　 C,q'C=　　　　 C。
能力提升练
题组一　静电的产生
1.(2023广东广州执信中学月考)如图所示,将带负电的棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下列哪些方法能使两球都带电 (　　)
A.先把两球分开,再移走棒
B.先移走棒,再把两球分开
C.先使甲球瞬时接地,再移走棒
D.使棒与甲球瞬时接触,再移走棒
2.(2023云南昆明四川师范大学附属实验学校安宁校区期中)如图所示,有一带正电的验电器,当一个金属球A靠近验电器上的金属球B时,验电器中金属箔片的张角减小,则 (　　)
　　　　　 　　　　　　　　　　
A.金属球A可能不带电
B.金属球A一定带正电
C.金属球A可能带负电
D.金属球A一定带负电
3.(2023福建莆田第二十五中学阶段练习)如图所示,在绝缘支架上的导体A和导体B按图中方式接触放置,原先A、B都不带电,开关K1、K2均断开,现在将一个带正电的小球C放置在A的左侧,以下判断正确的是 (　　)
A.只闭合K1,则A左端不带电,B右端带负电
B.只闭合K2,接着移走带电小球,最后将A、B分开,A带负电
C.K1、K2均闭合时,A、B均不带电
D.K1、K2均闭合时,A左端带负电,B不带电
题组二　电荷守恒定律
4.(2022山东济南检测)有A、B、C三个用绝缘柱支撑的相同导体球,A带正电,电荷量为q,B和C不带电。讨论用什么办法能使:
(1)B、C带等量正电荷;
(2)B、C都带负电;
(3)B、C带等量的异种电荷;
(4)B带正电,电荷量为q。
5.(2023河北邢台二中月考)相同的两金属小球A、B带电荷量绝对值相等,相隔一定的距离,现让第三个相同的不带电金属小球C,先后与A、B接触后移开。
(1)若A、B两球带同种电荷,接触后A、B两球的电荷量绝对值之比为多大
(2)若A、B两球带异种电荷,接触后A、B两球的电荷量绝对值之比为多大
答案与分层梯度式解析
第1章　静电力与电场强度
第1节　静电的产生及其微观解释
基础过关练
1.D 2.A 3.C 4.A 5.CD
1.D　用手迅速捋塑料细条,手与塑料细条摩擦起电,细条带同种电荷,互相排斥,所以细条散开,故A、B、C错误,D正确。
2.A　由于静电感应,易拉罐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;气球对易拉罐远侧为斥力,近侧为吸引力,C、D错误。
3.C　丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,若使其接触验电器的金属球,两个金属箔片将带同种电荷(正电);在此过程中,一部分电子会从验电器的金属箔片转移到玻璃棒;移走玻璃棒,金属箔片仍带电,不会立即合在一起。选项C正确。
4.A　“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;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,所以干草不一定带电,C、D错误。故选A。
5.CD　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C、D正确,A、B错误。
6.答案　5×10-6　7.5×10-6　7.5×10-6
解析　小球C先与小球A接触后平分A的电荷,则qA=qC==1.0×10-5 C,再让小球B与小球A接触后分开,则q'A=qB==5×10-6 C,最后让小球B与小球C接触后分开,则q'B=q'C==7.5×10-6 C。
能力提升练
1.ACD 2.AC 3.D
1.ACD　由于静电感应,甲、乙两球会带上等量的异种电荷,先把甲、乙两球分开再移走棒会使甲、乙两球带上等量异种电荷,A符合题意;但如果先移走棒,会使甲、乙两球上感应的电荷立即中和,B不符合题意;若使甲球瞬时接地,则会使得乙球多余的负电荷导入大地,移走棒后甲、乙两球都带正电,C符合题意;若使棒与甲球瞬时接触,则由于接触起电,甲、乙两球都带负电,D符合题意。
2.AC　带正电的验电器的箔片之所以张开,是因为它们都带了正电荷。张开的角度取决于带电荷量的多少,张角减小,说明箔片上的正电荷减少,A球与B球无接触,则发生的是静电感应。A球不带电时,由于静电感应,A球靠近B球的一端带负电荷,同理,A球反过来感应B球,使B球上的正电荷增多,箔片上的正电荷减少,张角减小;若A球带负电,可达到同样的效果;若A球带正电,则箔片的张角增大。所以选A、C。
易错警示　本题容易漏选A,认为不带电的金属球,不影响验电器金属箔片的张角。实则不然,带正电的B球,通过感应起电的方式使A近端和远端出现等量异种电荷,从而影响箔片上的电荷分布。
3.D　只闭合开关K1时,由于静电感应,导体B右端带的正电荷会被大地中的负电荷中和,所以导体B右端不再带有电荷,A左端带负电,故A错误。当闭合开关K2时,由于静电感应,导体B右端带的正电荷会被大地中的负电荷中和,所以导体B右端不再带有电荷,A左端带负电,接着移走带电小球,A左端的负电荷会被中和,最后将A、B分开,则A和B均不带电,故B错误。K1、K2均闭合时,导体A、B的近端还是A的左端,会感应出异种电荷,即A左端带负电,远端通过接地线变成了无穷远,故B不带电,C项错误,D项正确。
归纳总结　凡是遇到接地问题时,该导体与地球可视为一个导体,而且该导体可视为近端,带异号电荷,地球就成为远端,带同号电荷。
4.答案　见解析
解析　(1)B与A接触后,再与C接触。
(2)使A靠近B、C,B、C用导线接地后,断开导线。
(3)用导线将B、C连接,使A靠近B,断开导线。
(4)B与A接触后,再与C接触,此时A带正电,B带正电,让B再次与A接触分开后,B带q正电。
5.答案　(1)2∶3　(2)2∶1
解析　(1)若A、B带同种电荷,设电荷量为Q,C与A接触后,A、C所带的电荷量均为Q;C再与B接触后,B、C所带的电荷量均为×=Q。A、B最终的电荷量绝对值之比为∶=2∶3。
(2)若A、B带异种电荷,设电荷量分别为Q、-Q,A、C接触后,所带的电荷量均为Q;C再与B接触,平分二者的总电荷量,C、B所带的电荷量均为×=-Q。A、B最终的电荷量绝对值之比为2∶1。
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