2018年高中物理第1章静电场第1节静电现象及其微观解释随堂演练巩固提升鲁科版选修3_1

第1节 静电现象及其微观解释
[随堂检测]
1．专门用来运输柴油、汽油的油罐车，在它的尾部都装有一条拖在地上的铁链，对它的作用下列说法正确的是(　　)
A．让铁链与路面摩擦产生静电，使油罐车积累一定的静电荷
B．让铁链发出声音，以引起其他车辆的注意
C．由于罐体与油摩擦产生了静电，罐体上的静电被铁链导入大地，从而避免了火花放电
D．由于罐体与油摩擦产生了静电，铁链将油的静电导入大地，从而避免了火花放电
解析：选C．在运输柴油、汽油时，由于上下左右颠簸摇摆，造成油和油罐摩擦而产生静电，所以在油罐车尾部装一条拖在地上的铁链能将罐体上的静电导入大地从而避免静电的积累．
2．(多选)关于摩擦起电现象，下列说法正确的是(　　)
A．摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子
B．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷
C．摩擦起电，可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的
D．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电
解析：选BD．摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不同，因而电子可以在物体间转移，若一个物体失去电子，其质子数就会比电子数多，我们说它带正电．若一个物体得到电子，其质子数就会比电子数少，我们说它带负电．使物体带电并不是创造出电荷．
3．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下面各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是(　　)
解析：选B．由于验电器原来不带电，因此，验电器的金属球和箔片带异号电荷，选项A、C错误；验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异号的电荷，选项B正确，D错误．
4．(多选)悬挂在绝缘细线下的两个轻质小球，表面镀有金属薄膜，由于电荷的相互作用而靠近或远离，分别如图甲、乙所示，则(　　)
A．甲图中两球一定带异种电荷
B．乙图中两球一定带同种电荷
C．甲图中两球至少有一个带电
D．乙图中两球只有一个带电
解析：选BC．题目中的小球都是镀有金属薄膜的轻质小球，带电物体具有吸引轻小物体的性质，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以可以判断出题图甲的现象可以是两个带异种电荷的小球，也可以是一个小球带电而另一个小球不带电；两个小球由于相互排斥而出现题图乙中的现象，则必须都带电且是同种电荷．
5．如图所示，A为带正电的小球，B为原来不带电的金属导体，处于图示位置时B的右端带了q的电荷量，然后用一导线将导体B的右端与大地相连，则通过导线的电荷量为________．
解析：由题意可知，导体B处在带电小球A的附近，由于感应起电使导体的两端带上等量的异种电荷，即导体的左端带电荷量为q的负电荷，右端带等量的正电荷．当用导线将导体B的右端与大地相连时，可以将导体B与大地视为一个整体(一个巨大的导体)，与A接近的一端带电荷量不变，而远离A的大地(大地为远端)带等量的正电荷，可见通过导线的电荷量为q.
答案：q
[课时作业]
一、单项选择题
1．(2018·甘肃天水一中月考)下列关于电荷、起电的说法正确的是(　　)
A．自然界存在有三种电荷：正电荷、负电荷和中性电荷
B．静电感应不是创造了电荷，只是电荷从物体的一个部分转移到另外一个部分
C．摩擦起电是创造了电荷，从而使物体带电
D．一个带电体接触另外一个不带电的物体，两个物体会带上异种电荷
解析：选B．自然界存在有两种电荷：正电荷、负电荷，选项A错误；根据电荷守恒定律可知，静电感应不是创造了电荷，只是电荷从物体的一个部分转移到另外一个部分，选项B正确；摩擦起电不是创造了电荷，而是电荷的转移，选项C错误；一个带电体接触另外一个不带电的物体，由于电荷的转移两个物体会带上同种电荷，选项D错误．
2．电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要是因为(　　)
A．灰尘的自然堆积
B．玻璃有极强的吸附灰尘的能力
C．电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘
D．电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘
解析：选D．应明确该现象是一种静电现象，即电视机工作时，屏表面由于有静电而吸附灰尘，即D正确．
3．(2018·西藏日喀则一中期中)导体A带5q的正电荷，另一完全相同的导体B带q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电量为(　　)
A．－q　　　　　　　　 B．q
C．2q D．4q
解析：选C．两带电体带异种电荷，接触后先将电量中和，故接触后两带电体带电总和为：5q－q＝4q，当两带电体分开后，将总量平分，所以将两导体接触一会后再分开，则B导体的带电量为2q.故选C．
4．(2018·河北定州中学高二周练) A、B两物体均不带电，相互摩擦后A带负电荷，电荷量大小为Q，则B的带电情况是(　　)
A．带正电荷，电荷量大于Q
B．带正电荷，电荷量等于Q
C．带负电荷，电荷量大于Q
D．带负电荷，电荷量等于Q
解析：选B．A、B两物体均不带电，相互摩擦后A带负电荷，电荷量大小为Q，根据电荷守恒定律得B的带电情况是带正电荷，电荷量等于Q，故A、C、D错误，B正确．
5．如图所示，A、B是被绝缘支架分别架起的金属导体，并相隔一定距离，其中A带正电，B不带电，则下列说法中正确的是(　　)
A．若B向A靠近，导体B左端出现负电荷，右端出现正电荷并且电荷量小于左端
B．若A不动，将B沿图中aa′分开，则两边电荷量一定不相等
C．若A向B靠近，B左端和右端的电荷量大小始终相等并且连续变化
D．若A、B接触一下，A、B均带正电，但总电荷量不变
解析：选D．B靠近带电体A时，由于静电感应，B的左端带负电，右端带正电，B原来不带电，故靠近A后，左、右端带电量相等，选项A错误；B原来显示中性，沿aa′分开，两边电荷量一定相等，选项B错误；A靠近B的过程，B两端电荷不能连续变化，因为所有物体带电量只能是e＝1.6×10－19 C的整数倍，选项C错误；A、B接触一下，A原来带的正电荷将在A、B导体上重新分配，A、B均带正电，总电荷量不变，选项D正确．
二、多项选择题
6．原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.6×10－15 C，丙物体带电8×10－16
C．则对于乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是(　　)
A．乙物体一定带有负电荷8×10－16 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8×10－16 C
D．丙物体一定带有负电荷8×10－16 C
解析：选AD．由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有净电荷，甲、乙摩擦导致甲失去电子而带1.6×10－15 C的正电，乙物体得到电子而带1.6×10－15 C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷．由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为(1.6×10－15－8×10－16)C＝8×10－16 C，故A、D正确．
7．以下判断小球是否带电的说法中正确的是(　　)
A．用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，则小球一定带电
B．用一个带电体靠近它，如果能够排斥小球，则小球一定带电
C．用验电器的金属球接触它后，如果验电器的金属箔能改变角度，则小球一定带电
D．如果小球能吸引小纸屑，则小球一定带电
解析：选BD．用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，小球可能带异种电荷，也可能不带电，选项A错误；如果能够排斥小球，则小球一定带同种电荷，故选项B正确；用验电器的金属球接触它时，如果小球不带电，由于电荷量重新分配，验电器的金属箔也会改变角度，所以选项C错误；带电小球能吸引轻小物体是带电体的性质，选项D正确．
8．(2018·宁夏银川二中高二月考)如图所示，a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸d，b斥c，c斥a，d吸b，则(　　)
A．仅有两个小球带同种电荷
B．仅有三个小球带同种电荷
C．c，d小球带同种电荷
D．c，d小球带异种电荷
解析：选BD．设a带正电，则a吸d，异种电荷相吸，所以d带负电．c斥a，同种电荷相斥，所以c带正电．d吸b，所以b带正电，即a＋、d－、c＋、b＋；故选B、D．
9．如图所示，在两个带等量异种电荷的绝缘导体之间，对称地放着两个相同的导体ab、cd，现用导线把a、d连接起来，下列说法正确的是(　　)
A．有正电荷沿导线从a移向d，进而形成方向为由a到d的电流
B．有负电荷沿导线从d移向a，进而形成方向为由a到d的电流
C．达到静电平衡后，a、d端均不带电
D．达到静电平衡后，b、c端均不带电
解析：选BD．本题中若a、d连接起来，导体ab和cd就组成一个新的导体，由于静电感应，靠近正电荷的a端带负电，靠近负电荷的d端带正电，b、c两端不带电，故C错，D对．在金属导体中只有带负电的自由电子移动，正电荷不能移动，故A错，B对．
10．为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的，它通过电场会发生偏转，非极性分子不偏转)，可做如下实验：在酸式滴定管中注入适量蒸馏水，打开活塞，让水慢慢如线状流下，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流，发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转，这证明(　　)
A．水分子是非极性分子
B．水分子是极性分子
C．水分子带正电
D．水分子带负电
解析：选BD．根据偏转，可判断出水分子是极性分子；根据向玻璃棒偏转，可以判断出其带负电．
三、非选择题
11．某同学设计了一个证明电荷守恒的实验，实验装置如图所示．实验步骤如下：
(1)用一根金属杆连接两只相同的验电器，让带电的有机玻璃棒靠近金属杆的一端，两只验电器的箔片均张开，为什么？
(2)在两只验电器的箔片均张开的情况下，先移走金属杆，再移走带电的有机玻璃棒，这时验电器的箔片是否保持张开状态？为什么？
(3)再用金属杆连接两只验电器，将会出现什么现象？这个现象说明了什么？这个实验能证明电荷守恒吗？为什么？
答案：(1)带电的有机玻璃棒靠近金属杆的一端时，金属杆因静电感应，两端带等量异种电荷，与金属杆连接的验电器因此而带电，带电的验电器的箔片因库仑斥力而张开．
(2)保持张开状态．因为验电器所带的电荷没有失去，箔片因电荷的斥力仍然处于张开状态．
(3)验电器的金属箔片又重新闭合．说明两验电器所带电荷量相等，电性相反．能证明电荷守恒．因为它说明了电荷不是创生的，只是从一个物体转移到另一个物体，一个物体得到多少电荷，另一个物体必然因失去相同的电荷而带等量的相反电荷，电荷总量不变．
12．半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径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，接触后两球的电荷量大小之比为多大？
(2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？
解析：(1)设A、B带同种电荷，带电荷量均为q，则A、C接触后，A、C带电荷量为qA＝qC＝q，C与B球接触后，B、C所带电荷量为qB＝qC′＝＝q
故A、B带电荷量大小之比为＝＝.
(2)若A、B带异种电荷，设A带电荷量＋Q，则最后A带电荷量＋Q
B最后带电荷量＝－Q
A、B最后带电荷量大小之比为∶＝2∶1.
答案：(1)2∶3　(2)2∶1