学业分层测评(一)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．关于摩擦起电与感应起电，以下说法正确的是( )
A．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷
B．摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移
C．不论摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移
D．以上说法均不正确
【解析】 任何起电方式都是电荷的转移，都没有创造电荷．
【答案】 C
2．下列叙述正确的是( )
A．摩擦起电是创造电荷的过程
B．接触起电是电荷转移的过程
C．感应起电时，由于带电体和被感应导体不接触所以一定是产生了电荷
D．一对正、负电子接触后，电荷会消失，这种现象叫电子的湮灭
【解析】 摩擦起电、接触起电、感应起电都是电荷的转移，A、C错，B对；正、负电子接触是电荷的中和，整体不再显示电性，并不是电荷消失，D错．
【答案】 B
3．将不带电的导体A和带负电的导体B接触后，导体A中的质子数目( )
A．增加 B．减少
C．不变 D．先增加后减少
【解析】 在接触带电的过程中，发生转移的电荷是自由电子，质子并不发生移动，故C正确．
【答案】 C
4．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们学习效率甚至给我们的学习带来隐患．小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列哪个数值( )
A．6.2×10－19 C B．6.4×10－19 C
C．6.6×10－19 C D．6.8×10－19 C
【解析】 任何带电体的带电荷量均是元电荷的整数倍，即是1.6×10－19 C的整数倍，由计算可知，只有B选项中的数值是1.6×10－19 C的整数倍，故B正确．
【答案】 B
5．(多选)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1-1-5甲、乙所示，则( )
甲 乙
图1-1-5
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．乙图中两球至多有一个带电
【解析】 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，所以可以判断出甲图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乙图中的现象，则必须都带电且是同种电荷．
【答案】 BC
6．(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图1-1-6所示．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( )
图1-1-6
A．摩擦使笔套带电
B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷
C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
【解析】 笔套与头发摩擦后，能够吸引圆环，说明笔套上带了电荷，即摩擦使笔套带电，选项A正确；笔套靠近圆环时，由于静电感应，会使圆环上、下部感应出异号电荷，选项B正确；圆环被吸引到笔套的过程中，是由于圆环所受静电力的合力大于圆环所受的重力，故选项C正确；笔套接触到圆环后，笔套上的部分电荷转移到圆环上，使圆环带上相同性质的电荷，选项D错误．
【答案】 ABC
7．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片会张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是( )
【解析】 把带电金属球移近不带电的验电器，根据静电感应现象的规律，若金属球带正电，则将验电器箔片上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电，箔片带正电；若金属球带负电，则将验电器上部的自由电子排斥到远端的箔片上，这样验电器的上部将带正电，箔片带负电．选项B正确．
【答案】 B
8．某同学设计了一个证明电荷守恒的实验，实验装置如图1-1-7所示．实验步骤如下：
图1-1-7
(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)移走玻璃棒后，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？
【解析】 (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带异种电荷相互排斥而张开．
(2)保持张开状态．因为验电器的箔片仍带有电荷，箔片因电荷的斥力仍然处于张开状态．
(3)验电器的箔片又重新闭合．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异种电荷，电荷总量不变．
【答案】 见解析
[能力提升]
9．如图1-1-8所示，在真空中，把一个表面绝缘的导体向带负电的球P慢慢靠近．关于表面绝缘的导体两端的电荷，下列说法中不正确的是( )
图1-1-8
A．两端的感应电荷越来越多
B．两端的感应电荷是同种电荷
C．两端的感应电荷是异种电荷
D．两端的感应电荷的电荷量相等
【解析】 由于导体内有大量可以自由移动的电子，当带负电的球P慢慢靠近它时，由于同种电荷相互排斥，导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端，从而显出正电荷，远离P的一端带上了等量的负电荷．导体与球P之间的距离越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多．
【答案】 B
10．如图1-1-9所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b两端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是( )
图1-1-9
A．闭合开关S1，有电子从枕形导体流向大地
B．闭合开关S2，有电子从枕形导体流向大地
C．闭合开关S1，有电子从大地流向枕形导体
D．闭合开关S2，没有电子通过开关S2
【解析】 在S1、S2都闭合前，对枕形导体，它的电荷是守恒的．由于静电感应，a、b两端出现等量的负、正电荷．当闭合开关S1、S2中的任何一个以后，便把大地与枕形导体连通，使大地与枕形导体组成一个新的大导体，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电荷守恒，由于静电感应，a端仍为负电荷，大地为远端，感应出正电荷，因此无论闭合开关S1还是开关S2，都有电子从大地流向枕形导体，故选项C正确．
【答案】 C
11．(多选)如图1-1-10所示为科技馆里一个趣味体验项目的简化图，核心装置为一个金属球，在干燥的空气里，体验者双脚站在绝缘凳上，右手按在金属球上，并远离周围其他物体．一条特殊传送带(图中未画出)给金属球不断地输送电荷，过一段时间后，体验者的头发便会四处散开，甚至倒立，十分有趣，在此状态下，下列分析正确的是( )
图1-1-10
A．若用左手也去摸金属球，会被电击
B．若用左手与旁边的观众握手，会被电击
C．若右手离开金属球，则头发会立刻恢复常态
D．若右手离开金属球而且走下绝缘凳，头发会立刻恢复常态
【解析】 若用左手也去摸金属球，不会有电流产生，不会被电击，选项A错误；若用左手与旁边的观众握手，会发生放电现象而被电击，选项B正确；若右手离开金属球，电荷不会转移，则头发仍然四处散开，选项C错误；若右手离开金属球而且走下绝缘凳，则电荷将进入大地，人体将不再带电，头发会立刻恢复常态，选项D正确．
【答案】 BD
12．半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量，相隔一定的距离，现让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后再移开．
(1)若A、B带同种电荷，求接触后两球所带的电荷量之比；
(2)若A、B带异种电荷，求接触后两球所带的电荷量之比．
【解析】 (1)若A、B带同种电荷，设为q，第三个小球先与A接触，电荷量平均分配，各带电荷量；第三个小球再与B接触，两球电荷量之和平均分配，各带q.因此A、B带电荷量之比＝.
(2)若A、B两球带异种电荷，设A为q，B为－q，则第三个小球先和A接触，电荷量平均分配，各带；第三个小球再和B接触，先中和再平均分配，各带－q.所以A、B电荷量之比＝.
【答案】 (1)2∶3 (2)2∶1
课时分层作业(一) 静电现象及其微观解释
(15分钟 50分)
一、选择题(本题共7小题，每小题5分，共35分)
1．如果天气干燥，晚上脱毛衣时，会听到“噼啪”的响声，还会看到电火花，关于这种现象产生的原因，下列说法正确的是( )
A．人身体上产生电流
B．接触带电造成的
C．摩擦起电造成的
D．感应起电造成的
C [脱毛衣时由于摩擦起电，衣服间产生异种电荷，当电荷积累到一定程度时，会产生电火花，并伴有“噼啪”声，选项C正确，A、B、D错误．]
2．(多选)一带负电的绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上带的负电荷几乎不存在了．这说明( )
A．小球上原有的负电荷彻底消失了
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．该现象是由电子转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律
CD [绝缘金属小球上的负电荷减少是由于电子通过潮湿的空气转移到外界，但是这些电子并没有消失，就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷的总量仍保持不变，仍遵循电荷守恒定律，故A、B错误，C、D正确．]
3．(多选)悬挂在绝缘细线下的两轻质通草球，由于相互作用，或靠近，如图1-1-8甲所示；或远离，如图乙所示，则( )
图1-1-8
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．乙图中只有一个球带电
BC [题图甲中两球相互吸引，两球可能带异种电荷，也可能一个球带电，另一个球不带电，所以选项C正确，A错误；题图乙中两球相互排斥，两球一定带同种电荷，故选项B正确，D错误．]
4．下列说法正确的是( )
A．物体所带的电荷量可以为任意实数
B．不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷
C．摩擦起电过程，是靠摩擦产生了电荷
D．利用静电感应使金属导体带电，实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体
D [自然界中的电荷量不是任意无限可分的，其最小单位为元电荷所带的电荷量1.60×10－19 C，故选项A错误；物体不带电，是由于其内部正、负电荷的量值相等，对外不显电性，故选项B错误；电荷既不能创造，也不能消灭，摩擦起电同样不能创造电荷，是一个物体失去电子、另一个物体得到电子的过程，选项C错误；自由电子是金属导体中的自由电荷，在带电体的作用下，导体中的自由电子会趋向或远离带电体，使导体两端带等量异种电荷，选项D正确．]
5．绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜；在a的旁边有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图1-1-9所示，现使b带电，则( )
图1-1-9
A．b将吸引a，吸住后不放开
B．b先吸引a，接触后又把a排斥开
C．a、b之间不发生相互作用
D．b立即把a排斥开
B [b球带电后，使a产生静电感应，感应的结果是a靠近b的一侧出现与b异种的感应电荷，远离b的一侧出现与b同种的感应电荷．虽然a上的感应电荷等量异号，但因为异种电荷离b更近，所以b对a的电场力为引力．当b吸引a使两者接触后，由于接触带电，b、a又带上同种电荷，有斥力作用，因而又把a排斥开，所以B项正确．]
6．(多选)已知π＋介子、π－介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克或反夸克)组成的，它们的电荷量如表所示，表中e为元电荷．
粒子
π＋
π－
u
d
带电荷量
＋e
－e
＋e
－e
－e
＋e
下列说法中正确的是( )
A．π＋介子由u和组成
B．π＋介子由d和组成
C．π－介子由u和组成
D．π－介子由d和组成
AD [π＋介子带电荷量为＋e，u带电荷量为＋e，带电荷量为＋e，故π＋介子由u和组成，选项A正确，B错误；π－介子带电荷量为－e，d带电荷量为－e，带电荷量为－e，故π－介子由d和组成，选项C错误，D正确．]
7．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是( )
B [验电器原来不带电，当带电金属球靠近它时，由于静电感应，在验电器的金属球、金属杆和金属箔片之间将发生电荷的转移．验电器的金属球距带电的金属球近，其上感应出与带电金属球异种的电荷，而距带电金属球较远的金属箔片感应出与带电金属球同种的电荷．根据以上分析，对照图示的四种情况可判断选项B正确，其余各项均错误．]
二、非选择题(15分)
8．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带同种电荷为q，则A、C接触后，A、C带电量为qA＝qC＝q.
C与B球接触后，B、C所带电量为
qB＝qC′＝＝q.
故A、B带电荷量大小之比为
＝＝.
(2)设qA＝＋q，qB＝－q.
则C与A接触后，A、C带电量为
qA＝qC＝＋q.
C与B接触后，B、C带电量为
qB＝qC″＝＝－q，
故A、B带电荷量大小之比为＝＝.
[答案] (1)2∶3 (2)2∶1
