2019年高中物理选修3-1假期作业（一）　电荷及其守恒定律

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假期作业（一）　电荷及其守恒定律
[温故知新]
一、电荷和原子结构
1．自然界中存在两种电荷：_________和__________．
2．电荷间的相互作用规律：_______电荷相互排斥，_________电荷相互吸引．
3．原子结构：原子核与核外电子组成原子，带_____电的质子与不带电的_______组成原子核．
4．电性：原子核带_______电，核外电子带______电，电荷量相等，整个原子对外表现为电中性．
5．失去电子的原子带_______电，得到电子的原子带______电．
二、三种起电方式
摩擦起电、接触起电、感应起电均符合___________定律．
三、电荷守恒定律
1．表述一：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一个部分转移到另一个部分，在转移过程中，电荷的________不变．
2．表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和____________
3．带电体接触时电荷的分配规律
(1)两个大小完全相同的带异种电荷的导体接触时，电荷先_______再_______
(2)两个大小完全相同的带同种电荷的导体接触时，电荷_________
(3)两个大小完全相同的导体，一个带电，另一个不带电，电荷________，等于原电荷量的一半．
四、元电荷
1．电荷量：物体带电的多少，国际单位制中，单位是______，符号为C，正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值．
2．元电荷：电量的最小单位．质子、正电子的电荷量与它相同，用e表示，e＝_________C，美国物理学家________利用_________实验最先测出．
3．电荷量的不连续性：电荷量是不能连续变化的物理量，所有带电体的电荷量都是元电荷的______
4．比荷：带电体的______与________之比．
[典型例题]
【例题】两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量QA＝6.4×10－9 C，QB＝－3.2×10－9 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移？转移了多少？
【解析】　两小球接触时，电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．即接触后两小球的电荷量
QA′＝QB′＝＝ C＝1.6×10－9 C.
在接触过程中，电子由B球转移到A球，自身的净电荷全部中和后，继续转移，直至其带QB′的正电，这样，共转移的电子电荷量为ΔQ＝|QB|＋QB′＝3.2×10－9 C＋1.6×10－9 C＝4.8×10－9 C.
则转移的电子数n＝＝＝3.0×1010个．
【答案】　电子由B球转移到A球　转移了3.0×1010个


(1)金属导体内能自由移动的电荷是电子，所以两个金属导体接触起电的实质是电子的转移．
(2)相同金属球相互接触时电荷量的分配规律
将带电荷量Q1与带电荷量Q2的金属球接触后，小球的带电量分配规律如下：
①若两球带同种电荷，则每个小球所带的电荷量均为总电荷量的一半，即Q1′＝Q2′＝，电性与两球原来所带电荷的电性相同．
②若两球带异种电荷，接触后先中和等量的异种电荷，剩余电荷量平均分配，电性与接触前带电荷量大的金属球的电性相同．
[提升训练]
一、选择题
1．下列说法不正确的是(　　)
A．同种电荷相排斥，异种电荷相吸引
B．自然界中只有两种电荷：正电荷和负电荷
C．物体的带电量可以为任何数值
D．自然界中电荷是守恒的
2．把一个带正电的金属小球A跟同样的不带电的金属球B相碰，两球都带等量的正电荷，这从本质上看是因为(　　)
A．A球的正电荷移到B球上 B．B球的负电荷移到A球上
C．A球的负电荷移到B球上 D．B球的正电荷移到A球上
3．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
4．下列叙述正确的是(　　)
A．任何起电方式都是电荷转移的过程
B．摩擦起电是创造电荷的过程
C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电
D．带等量异号电荷的两个导体接触后，两个导体将不带电，原因是电荷消失了
5．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一小段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况不可能是(　　)
A．A和B原来带等量异种电荷
B．A和B原来带有同种电荷
C．A和B原来带异种不等量电荷
D．A原来带电，B原来是中性的
6．(多选)下列说法中正确的是(　　)
A．物体不带电荷是因为该物体中没有正、负电荷
B．物体中有大量的正、负电荷，当它失去部分负电荷后，就会显正电性
C．橡胶棒与毛皮摩擦过程中，创造出了负电荷
D．正、负电子对可以同时湮没，转化为光子，但是电荷守恒定律仍成立
7．对物体带电现象的叙述，正确的是(　　)
A．不带电的物体一定没有电荷
B．带电物体一定具有多余的电子
C．一根带电的导体棒放在潮湿的房间，过了一段时间后，发现导体棒不带电了，这一过程中电荷不守恒
D．摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程
8．如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下面都悬挂金属验电箔，若使带负电的绝缘金属球A靠近导体M端，可能看到的现象是(　　)

A．只有M端验电箔张开，且M端带正电
B．只有N端验电箔张开，且N端带负电
C．两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电
D．两端的验电箔都张开，且左端带正电，右端带负电
二、非选择题
9．多少个电子的电荷量等于－32.0 μC？干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走，身上聚集了－48.0 μC的净电荷．此人身上有多少个净剩余电子？他的质量增加了多少？(电子质量me＝9.1×10－31 kg，电子电荷量e＝－1.6×10－19 C,1 μC＝10－6 C)


[温故知新]参考答案
一、电荷和原子结构
1．正电荷、负电荷．
2．同种、异种
3．正、中子．
4．正、负
5．正、负
二、三种起电方式
电荷守恒．
三、电荷守恒定律
1．总量
2．保持不变．
3．(1)中和、平均分配．
(2)平均分配．
(3)平均分配，
四、元电荷
1．库仑，
2．1.60×10－19 C，美、密立根、油滴
3．整数倍．
4．、质量
[提升训练]参考答案
1解析：自然界只有两种电荷：正电荷和负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，A、B选项正确；物体的带电量为元电荷的整数倍，C选项错误；自然界的电荷是守恒的，D选项正确．
答案：C
2解析：金属小球中自由电荷是自由电子，B球原来不带电，与A球接触后，电子从B球转移到A球上，即B球上的负电荷移到A球上，B选项正确．
答案：B
3解析：两个完全一样的导体接触后先中和再平分，要平分总电荷量，所以qB＝＝2q，故C对．
答案：C
4解析：由于不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同，故任何起电方式都是电荷转移的过程，A选项正确，B选项错误；在摩擦的过程中，束缚本领强的得电子带负电，束缚本领弱的失电子带正电，玻璃棒和其他物体摩擦时，也可以带负电，C选项错误；带等量异号电荷的两个导体接触后，两个导体将不带电，原因是电荷中和了，D选项错误．
答案：A
5解析：A、B两球原来带等量异种电荷，接触后电荷完全中和，不存在相互排斥，A选项错误；两球原来带同种电荷，接触后，存在排斥力，B选项正确；两球原来带不等量异种电荷，小球接触后电荷先中和再平分，带上等量同种电荷，存在排斥力，C选项正确；A原来带电，B原来是中性的，接触后电荷平分，带上等量同种电荷，存在排斥力，D选项正确．
答案：A
6解析：任何物体内部都有带正电的质子和带负电的电子，物体不带电，是物体内部的正负电荷相互中和造成的，A选项错误；当物体失去部分负电荷后，物体显正电性，B选项正确；橡胶棒与毛皮摩擦过程中，电荷发生了转移，没有创造出负电荷，C选项错误；一对正、负电子对可同时湮没，转化为光子，电荷守恒定律仍成立，D选项正确．
答案：BD
7解析：不带电的物体表明没有多余的电荷，不是没有电荷，A选项错误；带负电的物体具有多余的电子，带正电的物体具有多余的正电荷，B选项错误；导体棒原来带电，过了一段时间后，不带电了，是因为电荷被中和了，电荷仍然守恒，C选项错误；摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程，D选项正确．
答案：D
8解析：带负电的绝缘金属球A靠近导体M端，根据感应起电原理可知，M端感应正电荷，N端感应负电荷，两端的验电箔都张开，C选项正确．
答案：C
9.解析：n1＝＝ 个＝2.0×1014 个．
人身上聚集的电子个数n2＝＝ 个＝
3．0×1014 个．
由于人身上多了n2个电子，他的质量增加m＝n2me＝3.0×1014×9.1×10－31 kg＝2.73×10－16 kg.
答案：2.0×1014 个　3.0×1014 个　2.73×10－16 kg

























































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