新课标人教版选修3-1第一章静电场第一节电荷及其守恒定律

选修3-1第一章静电场第一节电荷及其守恒定律
第I卷（选择题）
评卷人
得分
一、选择题
1．关于元电荷的下列说法中正确的是（ ）
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．元电荷的数值通常取作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用油滴实验测得的
2．关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法错误的是( )
A. 密立根测出了元电荷e的数值
B. 法拉第提出了法拉第电磁感应定律
C. 奥斯特发现了电流的磁效应
D. 安培提出了分子电流假说
3．下列说法正确的是
A.电荷量，电容，磁通量，电动势都是标量
B.提出“在电荷的周围存在着由它产生的电场”的观点的科学家是法拉第
C．首先发现电流磁效应的科学家是库仑
D.E = kQ/r2所用的物理方法是比值定义法
4．下列关于点电荷的说法正确的是 ( )
A.只有球形带电体才能看作点电荷
B.只要带电体的体积很小，任何情况下都可看做点电荷
C.体积很大的带电体，任何情况下都不可看做点电荷
D.不论带电体多大，只要带电体间距离远大于它们的大小就可看成是点电荷
5．下列说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是通过实验得出的
B．万有引力常量是由牛顿直接给定的
C．元电荷e的数值最早是由密立根测得
D．用实验可以揭示电场线是客观存在的
6．关于点电荷的说法，正确的是（ ）
A．点电荷一定是带电量很小的电荷
B．只有体积很小的电荷，才能看作点电荷
C．体积很大的电荷，一定不能看作点电荷
D．体积很大的电荷，一定条件下也可看作点电荷
7．关于电现象，下列说法中正确的是
A．感应起电是利用静电感应，使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程
B．带电现象的本质是电子的转移，中性物体得到多余电子就一定带负电，失去电子就一定带正电
C．摩擦起电是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体总是同时带等量同种电荷
D．当一种电荷出现时，必然有等量异种电荷出现，当一种电荷消失时，必然有等量异种电荷同时消失
8．把两张用软纸摩擦过的塑料片相互靠近，它们会张开。这是由于它们之间存在 （ ）
A．弹力 B．摩擦力 C．静电力 D．磁场力
9．下列说法正确的是（ ）
A.元电荷就是质子
B.带电体所带电荷量一定是元电荷的整数倍
C.点电荷一定是带电量很少的带电体
D.处于静电平衡的导体的内部可能有净电荷
10．关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法错误的是（ ）
A.密立根测出了元电荷e的数值
B.法拉第提出了电场线和磁感线的概念
C.奥斯特发现了电流周围存在磁场，并且总结出了右手螺旋定则
D.安培提出了分子电流假说
11．【物理—选修3-5】（15分）
（1）(6分)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是（ )
A.密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值
B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核
C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭(Ra)两种新元素
D.卢瑟福通过а粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
E.汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷
（2）（9分）如图所示，在光滑水平地面上，质量为M的滑块上用轻杆及轻绳悬吊质量为m的小球，轻绳的长度为L。此装置一起以速度v0向右滑动。另一质量也为M的滑块静止于上述装置的右侧。当两滑块相撞后，便粘在一起向右运动，求：
①两滑块相撞过程中损失的机械能；
②当小球向右摆到最大高度时两滑块的速度大小。
12．在电磁学建立和发展的过程中，许多物理学家做出了重要贡献。下列说法符合史实的是
A．法拉第首先提出正电荷、负电荷的概念
B．库仑首先提出电荷周围存在电场的观点
C．奥斯特首先发现电流的磁效应
D．洛伦兹提出分子电流假说
13．关于电荷的电荷量，下列说法正确的是( )
A．电子的电荷量的精确数值最早是由密立根油滴实验测得的
B．带电物体所带电荷量可以是任意值
C．带电物体所带电荷量最小值为1.6×10－19C
D．带电体的比荷是质量与电荷量的比值m/q
14．关于元电荷、点电荷的说法，下列说法正确的是（ ）
A．元电荷就是电子
B．元电荷是表示电子和质子的统称
C．体积很小的带电体才可看成点电荷
D．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
15．关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法错误的是
A. 密立根测出了元电荷e的数值
B. 法拉第提出了电场线和磁感线的概念
C. 奥斯特发现了电流周围存在磁场，并且总结出了右手螺旋定则
D. 安培提出了分子电流假说
16．关于物理学史，下列说法中正确的是 ( )
A．电荷量e的数值最早是由英国物理学家法拉第测得的
B．奥斯特发现了磁场对电流的作用力
C．库仑引入“电场”的概念来描述电场的真实存在
D．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律
17．物理学对人类文明进步做出了积极的贡献，成为当代人类文化的一个重要组成部分。关于物理学发展过程，下列说法中正确的是
A．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快
B．自然界的电荷只有两种，库仑把它们命名为正电荷和负电荷
C．奥斯特发现了电磁感应现象，揭示了电现象与磁现象之间的联系
D．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去
18．毛皮与橡胶棒摩擦后，橡胶棒带负电是因为
A.橡胶棒上的正电荷转移到毛皮上去了
B.毛皮上的电子转移到橡胶棒上去了
C.橡胶棒丢失了质子
D.毛皮得到了质子
19．冬天，人们在晚上脱衣服的时候，有时会看到火花，并伴有“噼啪”声，这是因为
A．衣服由于摩擦而产生了静电
B．人体本身是带电体
C．空气带电，在衣服上放电所致
D．以上说法均不正确
20．物理学中引入“质点”、“点电荷”等概念的科学方法主要是 [ ]
A．控制变量
B．理想模型
C．类比
D．等效替代
21．如图8－14，光滑平面上固定金属小球A，用长l0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x1，若两球电量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x2，则有：（??? ）
22．如图8－5所示，把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小
球，由于静电感应，在a，b端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是：
A．闭合K1，有电子从枕型导体流向地
B．闭合K2，有电子从枕型导体流向地
C．闭合K1，有电子从地流向枕型导体
D．闭合K2，没有电子通过K2
23．如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2,设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是（ ）
A.溶液内电流方向从A到B，电流为n1e/t
B.溶液内电流方向从B到A，电流为n2e/t
C.溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消
D.溶液内电流方向从A到B，电流为（n1+n2）e/t
24．如图所示，在a、b两点上放置两个点电荷，它们的电荷量分别为，MN是连接两点的直线，P是直线上的一点，下列哪种情况下P点的场强可能为零（ ）
A．都是正电荷，且
B．是正电荷，是负电荷，且
C．是负电荷，是正电荷，且
D．都是负电荷，且
评卷人
得分
二、多选题
25．关于点电荷和元电荷的说法中，正确的是：
A.只有很小的球形带电体才叫做点电荷
B.带电体间的距离比它们本身的大小大得多，以至带电体的形状和大小对它们之间的作用力影响可以忽略不计时，带电体就可以视为点电荷
C.元电荷就是电子
D.任何带电体的电量都是元电荷的整数倍
第II卷（非选择题）
评卷人
得分
三、实验题
26．美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。如图，两块水平放置的金属板A、B分别与电的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。
（1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有__________。
A．油滴质量m B．两板间的电压U
C．两板间的距离d D．两板的长度L
（2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________（已知重力加速度为g）
（3）在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷，其值为e=__________C。
评卷人
得分
四、综合题
27．如图8-10所示，当带电体A靠近一个绝缘导体B时，由于静电感应，B两端感应出等量异种电荷。将B的左端接地，绝缘导体B带何种电荷？
28．?三个绝缘的不带电的相同的金属球A，B，C靠在一起，如图8-9所示，再将一个带正电的物体从左边靠近A球，并固定好，再依次拿走C球、B球、A球，问：这三个金属球各带什么电？并比较它们带电量的多少。
参考答案
1．BCD
【解析】
试题分析：元电荷是指电量1.60×10－19 C，不是指电子和质子；选项A错误；所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍，选项B正确；元电荷的数值通常取作e＝1.60×10－19 C，选项C正确；元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根用油滴实验测得的，选项D正确； 故选BCD.
考点：元电荷.
2．B
【解析】
试题分析：密立根利用油滴实验测出了元电荷e的数值，所以A正确；法拉第发现了电磁感应现象，并没有提出电磁感应定律，所以B错误；奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了分子电流假说，所以C、D正确，本题错误的选B。
考点：本题考查物理学史
3．AB
【解析】
试题分析：电荷量有正、负，没有方向；电容表征电容器容纳点和本领的强弱；磁感应强度B与垂直磁场方向的平面面积S的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的大小；这几个量都没有方向，是标量。A正确。库仑提出了电荷间作用力存在的规律--库仑定律，法拉第提出了在电荷的周围存在着电场，B正确。首先发现电流磁效应的科学家是奥斯特，C错误。E = kQ/r2是点电荷产生电场的电场强度的计算公式，是决定式，电场强度的定义式是E=F/q，D错误。
考点：矢量和标量、物理学史、电场强度
4．D
【解析】
试题分析：不论带电体多大，只要带电体间距离远大于它们的大小，或者放入电场中某点时，对该点的电场无影响，这样的电荷就可看成是点电荷，选项D正确。
考点：点电荷
5．C
【解析】
试题分析：牛顿第一定律不是实验定律，它是建立在实验的基础上的经过理想化抽象推理得出的规律，选项A错误；万有引力常量是由卡文迪许通过扭秤测出的，选项B错误；元电荷e的数值最早是由密立根测得，选项C正确；电场时客观存在的，但是电场线是认为为研究电场而假想的曲线，不是客观存在的，选项D错误；故选C.
考点：物理学史
6．D
【解析】
试题分析：物理学上把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷。不考虑其尺寸、形状和电荷分布情况的带电体。是实际带电体的理想化模型。
考点：电荷及电荷守恒
7．ABD
【解析】
试题分析：感应起电是利用静电感应，使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程,选项A正确；
B．带电现象的本质是电子的转移，中性物体得到多余电子就一定带负电，失去电子就一定带正电，选项B正确摩擦起电是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体总是同时带等量异种电荷，选项C错误；当一种电荷出现时，必然有等量异种电荷出现，当一种电荷消失时，必然有等量异种电荷同时消失，选项D正确；故选ABD。
考点：静电感应；摩擦起电。
8．C
【解析】
试题分析：由于摩擦起电，用两张用软纸摩擦过的塑料片带同种电荷，相互靠近时，相互排斥，塑料片会张开，是由于静电力作用．故选C
考点：摩擦起电.
9．B
【解析】
试题分析：元电荷是指1.6×10-19C的电量，而质子所带的电量与元电荷相等，选项A错误；任何带电体所带电荷量一定是元电荷的整数倍，选项B正确；点电荷是指它所带的电量对所在位置的电场无影响时即可把这个电荷看做点电荷，故带电量很少的带电体不一定是点电荷，选项C错误；处于静电平衡的导体的内部没有净电荷，选项D错误；故选B.
考点：元电荷；点电荷；静电平衡.
10．C
【解析】
试题分析：奥斯特发现了电流周围存在磁场，但右手螺旋定则是安培总结出的，C错误。A、B、D说法符合历史史实，正确。
考点：物理学史
11．（1）ACE；（2）①Mvo2；
【解析】
试题分析：（1）密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值为1.6’10-19C，选项A 正确；贝克勒尔通过对天然放射性研究发现了中子，选项B错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（PO）和镭（Ra）两种新元素，选项C 正确；卢瑟福通过α粒子散射实验，得出了原子的核式结构理论，选项D 错误；汤姆孙通过对阴极射线在电场及在磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测定了粒子的比荷，选项E 正确。选ACE。
（2）(10分)①两滑块相撞过程，由于碰撞时间极短，小球的宏观位置还没有发生改变，两滑块已经达到共同速度，因此悬线仍保持竖直方向。由动量守恒定律，有
Mv0＝2Mv （3分）
该过程中，损失的机械能为。 （2分）
②两滑块碰撞完毕后，小球上升到最高点的过程，系统在水平方向上所受合外力为零，动量守恒，小球上升到最高点时，系统有相同的水平速度，则2Mv +mv0＝（2M+m）v′ （3分）
解得，。 (2分)
考点：近代物理学史及物理学家在原子物理学的贡献、动量守恒定律、能量守恒定律
12．C
【解析】
试题分析：首先提出正电荷、负电荷概念的科学家不是法拉第，是富兰克，故A错误；法拉第首先提出电荷周围存在电场的观点，故B错误．丹麦物理学家奥斯特首先发现电流的磁效应，故C正确；安培提出分子电流假说，可以很好地解释软铁被磁化的现象，故D错误。
考点：物理学史.
13．AC
【解析】
试题分析：电子的电荷量是密立根通过油滴实验测得的，A正确；带电体所带电荷量的大小是元电荷的整数倍，最小电荷量为元电荷，大小为1.6×10－19C，B错误C正确；带电体的比荷是电荷量与质量的比值，D错误；
考点：考查了对电荷量的理解
14．D
【解析】
试题分析：元电荷是带点物体最小带电量，其大小和电子，所有带电体的电荷量为元电荷的整数倍，质子所带电荷量大小相等，但不是电子和质子，故A、B错误，D正确；当电荷的形状大小对我们所研究问题影响不大时可看做点电荷，不是依据体积大小判断的，C错误。
考点：考查了对元电荷和点电荷的理解
15．C
【解析】
试题分析：密立根测出了元电荷e的数值，故A正确；法拉第提出了电场线和磁感线的概念，故B正确；奥斯特发现了电流周围存在磁场，安培总结出了右手螺旋定则，故C错误；安培提出了分子电流假说，故D正确；本题选错误的，故选：C．
考点：物理学史
16．D
【解析】
试题分析：电荷量e的数值是由密立根测得的，A错误；奥斯特发现了电流的磁效应，B错误；法拉第首先引入场的概念，C错误；库伦发现了库仑定律，故D正确.
考点：考查了物理学史
17．D
【解析】
试题分析：伽利略认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快，故A错误；自然界的电荷只有两种，富兰克林把它们命名为正电荷和负电荷，故B错误；法拉第发现了电磁感应现象，揭示了电现象与磁现象之间的联系，故C错误；伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，选项D正确；故选D.
考点：物理学史.
18．B
【解析】
试题分析：毛皮与橡胶棒摩擦后，橡胶棒带负电是因为毛皮失去电子，橡胶棒得到电子，毛皮上的电子转移到橡胶棒上去了，选项B正确。
考点：摩擦起电。
19．A
【解析】
20．B
【解析】
考点：质点的认识、点电荷。
分析：理想化的模型是实际物体的简化处理，物理上研究的方法很多，我们在学习物理知识的同时，更要学习科学研究的方法。物理学中引入了“质点”、“点电荷”等概念，都是在物理学中引入的理想化的模型，是众多的科学方法中的一种。
解答：“质点”、“点电荷”等都是为了研究问题简单而引入的理想化的模型，所以它们从科学方法上来说属于理想模型，故B正确。
21．C
【解析】由题意画示意图，B球先后平衡，于是有
22．C
【解析】在K1，K2都闭合前，对于枕型导体它的电荷是守恒的，a，b出现的负、正电荷等量。当闭合K1，K2中的任何一个以后，便把导体与大地连通，使大地也参与了电荷转移。因此，导体本身的电荷不再守恒，而是导体与大地构成的系统中电荷守恒。由于静电感应，a端仍为负电荷，大地远处感应出等量正电荷，因此无论闭K1还是K2，都是有电子从地流向导体，应选答案C。
23．D
【解析】根据电流方向的规定知，电流方向A→B,但电荷量应该是正、负离子电荷量之和，故应选D.
24．B
【解析】 根据场的叠加可知，要使P处场强为零，必为异种电荷。由可知，E相等时，r大则q大。故B正确。
25．BD
【解析】
试题分析：带电体间的距离比它们本身的大小大得多，以至带电体的形状和大小对它们之间的作用力影响可以忽略不计时，带电体就可以视为点电荷，故很小的球形带电体不一定是点电荷，选项A错误，B正确；元电荷的电量等于电子的电量，但不是电子．元电荷是带电量的最小单元．没有电性之说，故C错误；任何带电体的电量都是元电荷的整数倍，选项D正确；故选BD.
考点：点电荷；元电荷。
26．（1）ABC（2）（3）
【解析】
试题分析：（1）（2）平行板电容器间的电场为匀强电场，液滴处于静止状态，所以电场力与重力平衡，故，可得，所以需要测出的物理量有油滴质量m，两板间的电压U，两板间的距离d。
（3）这个最小电荷量是元电荷，其大小等于电子的电荷量．
考点：考查了密立根油滴实验
27．B导体将带负电荷
【解析】因为导体B处于正电荷所形成的电场中，而正电荷所形成的电场电势处处为正，所以导体B的电势是正的，UB＞U地；而负电荷在电场力的作用下总是从低电势向高电势运动，B左端接地，使地球中的负电荷（电子）沿电场线反方向进入高电势B导体的右端与正电荷中和，所以B导体将带负电荷。
28．C球带正电，B球带少量正电，A球带负电，且A球带电量比C球带电量多。
|QA|=|QB|+|QC|
【解析】将带正电的物体靠近A，静电平衡后，A，B，C三球达到静电平衡，C球带正电，A球带负电，B球不带电。当将带正电的C球移走后，A，B两球上的静电平衡被打破，B球右端电子在左端正电的物体的电场的作用下向A运动，形成新的附加电场，直到与外电场重新平衡时为止。此时B球带正电，A球所带负电将比C球移走前多。依次将C，B，A移走，C球带正电，B球带少量正电，A球带负电，且A球带电量比C球带电量多。
|QA|=|QB|+|QC|