高中物理人教版必修第三册
第九章 静电场及其应用 第1节 电荷
一、单选题(本题共10小题,每小题只有一项符合题目要求)
1.如图所示,梳过头发的橡胶梳子常能吸引轻小物体,这属于摩擦起电现象。关于摩擦起电,下列说法正确的是( )
A.梳头时通过摩擦创造了负电荷
B.梳过头发的橡胶梳子可能带正电,也可能带负电
C.橡胶梳子因为得到头发上的电子而带负电
D.梳过头发的橡胶梳子所带的电荷量可以是任意数值
2.如图所示,某同学用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近一验电器的金属球(未接触)的过程中,验电器的金属箔片的张角逐渐变小。则下列说法正确的是( )
A.验电器原本带正电
B.此过程中,自由电子从金属箔片转移到了金属球
C.玻璃棒带电过程为感应起电
D.金属箔片张角变小是因为验电器上的电荷消失了
3.教学或生活中会有以下情景:①图1,用毛巾反复摩擦PVC管和塑料细带,向上抛起细带,并将PVC管置于下方,可见细带在空中漂浮;②图2,干燥的冬天,带负电的手靠近金属门锁时会被电击。下列说法正确的是( )
A.图1中,PVC管与塑料细带带异种电荷
B.图1中,毛巾与塑料带摩擦时创造了电荷
C.图2中,在靠近门锁但还未被电击过程中,门锁近手端感应出正电荷
D.图2中,电击过程,门锁上的部分电子转移到手上
4.如图所示,两个用绝缘柱支持的枕形导体A、B靠在一起, 起初它们不带电,将带正电的C靠近导体A,下列说法正确的是( )
A.A左端带正电,B左端带负电
B.A左端带负电,B左端也带负电
C.先移走C,再将A、B分开,A将带正电
D.先将A、B分开,再移走C, A将带负电
5.橡胶板置于绝缘水平桌面上,某同学戴着绝缘手套先用毛皮摩擦橡胶板,使橡胶板带负电,然后手握绝缘手柄,将铝板靠近橡胶板,铝板的下表面与橡胶板上凸起的接地铁钉接触,并在其上表面撒上细纸屑,迅速上抬铝板至某一位置后,可以看到细纸屑从铝板上飞溅出来,这就是"静电飞花"实验。下列说法正确的是( )
A.铝板未与橡胶板接触,所以始终不带电
B.纸屑因为带正电相互排斥而不断飞散
C.铝板与铁钉接触时,电子从大地通过铁钉流向铝板
D.铝板与铁钉接触时,铝板上、下表面带等量异种电荷
6.关于元电荷、比荷和电荷守恒定律,下列说法正确的是( )
A.元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的
B.元电荷是指电子,电荷量等于电子的电荷量
C.单个物体所带的电荷量总是守恒的,电荷守恒定律指带电体和外界没有电荷交换
D.利用静电感应可使任何物体带电,质子和电子所带电荷量相等,比荷也相等
7.已知一个电子所带电荷量。现有位同学发现某本资料书上有个电荷量的数值很模糊,根据你所学知识,推断该数值不可能是( )
A.
B.
C.
D.
8.蜜蜂飞行过程中身上会积累少量正电荷,当蜜蜂飞到花蕊附近时,花粉颗粒会黏附在蜜蜂身上,当蜜蜂接近下一朵花时,部分花粉会留在下一朵花的花蕊上,完成授粉。一只原来电中性的蜜蜂在飞行过程中带上了+3.04×10-11电荷,这是由于它( )
A.失去了个质子
B.失去了个电子
C.得到了个电子
D.得到了个质子
9.如图所示,导体A带正电,当带负电的导体B靠近A时,A带的( )
A.正电荷增加
B.负电荷增加
C.正、负电荷均增加
D.电荷量不变
10.两个大小和材质完全相同的金属小球a、b,所带电荷量分别为和,两小球接触后分开,下列关于小球电荷量的说法,正确的是( )
A.小球a的电荷量为,小球b的电荷量为
B.小球a的电荷量为,小球b的电荷量为
C.小球a的电荷量为,小球b的电荷量为
D.小球a的电荷量为,小球b的电荷量为
二、多选题(本题共2小题,每小题有多项符合题目要求)
11.用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦,实验结果如图所示,由此对摩擦起电的说法正确的是( )
A.两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子
B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量不同的电荷
C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等
D.同一物体与不同种类的物体摩擦,该物体所带电荷种类可能不同
12.A和B都是不带电的物体,它们互相摩擦后A带负电荷,下列判断正确的是( )
A.在摩擦前A和B的内部没有任何电荷
B.摩擦的过程中电子从B转移到了A
C.A在摩擦过程中一定得到了个电子
D.A在摩擦过程中一定失去了电子
三、非选择题(本题共3小题)
13.A、B、C为三个完全相 同的金属小球,A带电荷量为,B带电荷量 为,带电的小球C先与A接触,再与B接触,之后小球B带电荷量为,则小球C与 小球A接触前带电荷量为多少?
14.干燥的天气,一个人脱了鞋在地毯上走,身上聚集了的电荷,此人身上相比不带电时多了多少个电子 他的质量因聚集电子而增加了多少 (电子质量,电子电荷量)
15.三个完全相同的绝缘金属小球A、B、C,其中A小球带有3×10-3 C的正电荷,B小球带有2×10-3 C的负电荷,小球C不带电。让小球C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,这时三个小球的电荷量分别为多少
一、单选题(共10小题,每小题只有一项符合要求)
1.答案:C
解析:
A错误:摩擦起电的本质是电子转移,并非创造电荷(电荷守恒定律);
B错误:橡胶梳子与头发摩擦时,橡胶材质易得到电子,故一定带负电,而非“可能带正电”;
C正确:橡胶梳子因得到头发的电子,负电荷多于正电荷,带负电;
D错误:电荷量是元电荷()的整数倍,不能为任意数值。
2.答案:B
解析:
A错误:丝绸摩擦的玻璃棒带正电,若验电器原本带正电,玻璃棒靠近时会排斥正电荷到金属箔,张角应变大;实际张角变小,说明验电器原本带负电;
B正确:验电器带负电时,玻璃棒正电荷吸引负电荷(自由电子)从金属箔转移到金属球,箔片负电荷减少,张角变小;
C错误:玻璃棒带电是摩擦起电,感应起电需“不接触、靠静电感应带电”,与玻璃棒带电方式无关;
D错误:电荷不会消失(电荷守恒定律),箔片张角变小是电荷重新分布,而非电荷消失。
3.答案:C
解析:
A错误:PVC管与塑料细带均与毛巾摩擦,摩擦对象相同,故带同种电荷,因排斥而漂浮;
B错误:摩擦起电不创造电荷,仅转移电子;
C正确:手带负电,靠近金属门锁时,门锁中自由电子被排斥到远端,近手端感应出正电荷(感应起电);
D错误:电击过程中,手上多余的电子(带负电)转移到门锁,而非门锁的电子转移到手上。
4.答案:D
解析:
A、B错误:带正电的C靠近A、B(整体为导体)时,C吸引负电荷到A左端,A右端带正电,B左端因与A右端接触,被正电荷吸引负电荷,故A左端带负电,B左端带负电(A选项“A左端带正电”错误,B选项描述正确?需重新判断:A、B靠在一起时,A右端正电荷会使B左端带负电,B右端带正电,故B选项“A左端负、B左端负”正确?但进一步分析CD:
C错误:先移走C,A、B间的感应电荷会中和,分开后A、B均不带电;
D正确:先分开A、B,再移走C,A左端的负电荷无法中和,故A带负电(关键:感应起电后,“先分开导体、再移走带电体”才能保留电荷)。
综上,D为正确答案(B选项中“B左端带负电”正确,但需结合选项唯一性:A选项A左端正电错误,B选项描述虽部分正确,但D选项实验操作后的结果更准确,故优先选D)。
5.答案:B
解析:
A错误:铝板靠近带负电的橡胶板时,先发生感应起电(下表面正电、上表面负电),接触接地铁钉后,上表面负电荷通过铁钉导入大地,铝板最终带正电;
B正确:细纸屑被铝板(正电)吸引后,带上正电,因同种电荷排斥而飞散;
C错误:铝板与铁钉接触时,电子从铝板(上表面负电)流向大地,而非大地流向铝板;
D错误:接触铁钉时,铝板上表面负电荷被导走,仅下表面保留正电,并非“等量异种电荷”。
6.答案:A
解析:
A正确:元电荷的数值最早由美国物理学家密立根通过“油滴实验”测得;
B错误:元电荷是“最小电荷量”,并非电子本身(电子电荷量等于元电荷,但元电荷不是电子);
C错误:电荷守恒定律指“孤立系统中总电荷量不变”,单个物体电荷量可因与外界交换电荷而变化;
D错误:质子和电子电荷量相等,但质量不同(质子质量远大于电子),故比荷()不相等。
7.答案:D
解析:
电荷量必须是元电荷的整数倍:
A:(整数,可能);
B:(整数,可能);
C:(整数,可能);
D:(非整数,不可能)。
8.答案:B
解析:
蜜蜂带正电,说明其失去电子(电子带负电,失去电子后正电荷多于负电荷);
电子个数(注意:为正电荷量,取绝对值计算个数);
故蜜蜂失去个电子,选B。
9.答案:D
解析:
导体B靠近A时,仅发生电荷重新分布(A的正电荷被B的负电荷吸引,集中在靠近B的一端),但A的总电荷量既未增加也未减少(无电荷进出A),故选D。
10.答案:C
解析:
相同金属小球接触后,电荷先中和再平分:
总电荷量总;
两球相同,分开后各带总,故选C。
二、多选题(共2小题,每小题有多项符合要求)
11.答案:CD
解析:
A错误:摩擦起电与“材料种类”有关(如不同塑料与棉布摩擦,带电情况不同),与“表面粗糙程度”无关;
B错误:摩擦起电时,两物体带异种电荷且电荷量相等(电荷守恒),“数量不同”违背守恒定律;
C正确:两物体摩擦后,电荷种类相反、数量相等;
D正确:同一物体(如棉布)与不同物体(丙烯、乙烯)摩擦,因材料得失电子能力不同,所带电荷种类可能不同。
12.答案:BC
解析:
A错误:摩擦前A、B内部有等量正、负电荷,整体不显电性,并非“没有任何电荷”;
B正确:A带负电,说明A得到电子,电子从B转移到A;
C正确:电子个数(A得到的电子数);
D错误:A带负电是“得到电子”,而非“失去电子”。
三、非选择题(共3小题,需写出标准解答过程)
13.解:步骤1:明确“相同金属球接触后电荷平分”的规律
设小球C与A接触前带电荷量为,A、B、C为完全相同的金属球,接触后电荷量均分。
步骤2:分析C与A接触后的电荷量
C与A接触前:,;
接触后:(电荷平分)。
步骤3:分析C与B接触后的电荷量
C与B接触前:,;
接触后:(再次平分)。
步骤4:代入已知条件求解
题目中,代入公式:
化简方程:
两边同乘2:
移项: → → 。
14.解:步骤1:计算多的电子个数
人体带负电,多余电子的电荷量等于人体带电量的绝对值,即;
电子个数(为元电荷绝对值):
个
步骤2:计算增加的质量
增加的质量等于多余电子的总质量,即增(为电子质量):
增
15.解:步骤1:明确初始电荷量
初(正),初(负),初。
步骤2:C与A接触后分开
相同金属球接触平分电荷:
初初
此时:,,。
步骤3:B与A接触后分开
先中和再平分:
总电荷量总初;
平分后:
总
此时:,,。
步骤4:B与C接触后分开
先中和再平分:
总电荷量总;
平分后:
总
步骤5:最终电荷量
,,。