2019-2020学年粤教版选修3-1 1.1认识电场 达标作业（解析版)

1.1认识电场
达标作业（解析版)
1．两个用相同材料制成的半径相等的带异种电荷的金属小球，其中一个球的带电荷量是另一个的5倍，它们间的库仑力大小是F，现将两球接触后再放回原处，它们间库仑力的大小是
A． B．
C． D．
2．带电微粒的电荷量不可能是下列选项中的（）
A．
B．
C．
D．
3．如图把一个不带电的与外界绝缘的导体两端分别设计上两个电键，当带正电小球靠近时，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，有电子从导体流向大地
B．闭合K2，有电子从导体流向大地
C．闭合K2，有电子从大地流向导体
D．闭合K1，没有电子通过
4．对物体带电现象的叙述,下列说法正确的是( )
A．一个不带电的物体内一定没有电荷
B．物体带电一定具有多余的电子
C．物体带电的过程就是电荷移动的过程
D．物体带电的过程就是创造电荷的过程
5．如图所示使物体A、B带电的实验为（ ）
A．摩擦起电 B．传导起电 C．感应起电 D．以上都不对
6．关于元电荷的理解，下列说法正确的是（ ）
A．元电荷就是电子 B．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量
C．元电荷就是质子 D．元电荷就是自由电荷的简称
7．关于电荷量的说法哪些是正确的
A．物体所带的电荷量可以为任何值
B．物体所带的电荷量只能为正值
C．物体带电荷量为，这是因为得到了个电子
D．物体带电量的最小值是
8．如图所示，取一对用绝缘柱支持的不带电导体A和B，使它们彼此接触，现在把带正电荷的物体C移近导体A，发现贴在A、B下部的金属箔都张开，下列说法正确的是（　　）
A．此时?A?带正电荷，B?带负电荷
B．此时?A?和?B??都带负电荷
C．A?和?B?分开后移去?C，A，B?上的金属箔仍保持张开
D．先移去?C，再把?A?和?B?分开，A，B?上的金属箔仍保持张开
9．下列有关起电的说法正确的是（ ）
A．摩擦起电说明电荷是可以创造的
B．摩擦起电时物体带负电荷是因为在摩擦过程中此物体得到电子
C．感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一部分时，失去了部分电子
D．等量的正、负电荷可以中和，说明电荷可以被消灭
10．关于摩擦起电、传导起电、感应起电，下列说法错误的是（ ）
A．这三种方式都产生了电荷
B．这是起电的三种不同方式
C．这三种起电方式的实质是一样的，都是电子在转移
D．这三种方式都符合电荷守恒定律
11．如图所示，竖直面内直角坐标系xOy，原点O是矩形区ABCD对角线交点，AD平行于x轴，A点坐标为，矩形区ABCD内有一平行于xOy平面的匀强电场E0， 现将质量为m，带电量为q(q>0)的相同小球,从O点以3mgL的初动能沿各个方向抛出,小球从矩形边界的不同位置射出，其中经过B点的小球的动能为初动能的，经过E点(BC中点)的小球的动能等于初动能，重力加速度为g。
(1)取电场中O点的电势为零，求B点的电势B和匀强电场 的大小；
(2)求带电小球经过矩形边界最大动能是多少？并求出有最大动能的位置坐标。
12．在如图所示的电场中，A点的电场强度E=1.0×104N/C．将电荷量q=+1.0×10﹣8C的点电荷放在电场中的A点．
（1）求该点电荷在A点所受电场力F的大小；
（2）在图中画出该点电荷在A点所受电场力F的方向．
13．如图所示，大球A原来的电荷量为Q，小球B原来不带电，现在让小球与大球接触，达到静电平衡时，小球获得的电荷量为q；现给A球补充电荷，使其电荷量为Q，再次让小球接触大球，每次都给大球补充到电荷量为Q，则经过反复多次接触后，小球的带电荷量为___________。
14．电荷既不会创生，也不会消灭，它只会从一个_____转移到另一个_____，或者从物体的_______转移到________在转移过程中，电荷的总量不变，这个规律叫做电荷守恒定律.
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
两电荷异性，设一个球的带电量为Q，则另一个球的带电量为5Q，此时：
接触后再分开，带电量各为2Q，则两球的库仑力大小为：
ACD.由上计算可知，ACD错误；
B.由上计算可知，B正确。
2．B
【解析】
【详解】
最小的电荷量是1.6×10-19C，我们把这个最小的电荷量叫做元电荷，任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍，A．是1.6×10-19C的2倍，故A可能，不符合题意。
B．-6.4×10-20C不是1.6×10-19C的整数倍，故B错误，符合题意；
C．-1.6×10-18C是1.6×10-19C的10倍，故C正确，不符合题意；
D．4.0×10-17C是1.6×10-19C的250倍，故D正确，不符合题意；
3．C
【解析】
【详解】
K1、K2闭合前，由于静电感应和电荷守恒定律，a、b出现等量异种电荷，当闭合任何一个电键以后，整个导体与大地连接都是电子从大地被吸引过来，故C正确．
4．C
【解析】
【详解】
A．任何物体内部总有正负电荷,不带电是因为它呈现了电中性,故A错误；
B．物体带电可能是有多余的电了或失去电子,故B错误；
C．物体带电是因为失去电子或得到电子,故带电过程就是电荷移动的过程,故C正确；
D．电荷是不能被创生的,故D错误。
5．C
【解析】
【详解】
当带电的球靠近Ab时，由于静电的感应，会使左端出现负电荷，右端出现正电荷，当把AB分开之后，A就带了负电，B就带了正电，所以本实验为使物体感应起电，所以C正确．故选C．
6．B
【解析】
【详解】
AB. 元电荷是自然界最小的电量，元电荷是与电子的电荷量数值相等的电荷量，但不是电子，故A错误，B正确；
C. 元电荷是与质子的电荷量数值相等的电荷量，但不是质子，故C错误；
D. 自由电荷通常指存在于物质内部，在外电场作用下能作定向运动的电荷，元电荷不是自由电荷的简称，故D错误。
7．C
【解析】
【详解】
A.元电荷是最小的电荷量，物体所带的电荷量只能是元电荷的电荷量的整数倍，故选项A不符合题意；
B.正电荷所带的电荷量为正值，负电荷所带的电荷量为负值，故选项B不符合题意；
C.元电荷，物体所带的电荷量为，这是得到了个电子，故选项C符合题意；
D.元电荷是最小的电荷量，其值为，物体所带电荷量的最小值为，故选项D不符合题意。
8．C
【解析】
【详解】
AB、导体A、B接触，开始不带电，把带正电的物体C移近导体A，由于静电感应，则A端带负电，B端带正电，两端金属箔片都张开，故A、B错误；
C、分开A、B后移去?C，导体A、B中的电荷不能发生中和，所以导体A带负电，B带正电，A，B?上的金属箔仍保持张开，故C正确；
D、移走物体C，导体A、B中的电荷又发生中和，再分开A和?B，A、B又不带电，A、B上的金属箔闭合，故D错误；
故选C。
【点睛】
当带正电的物体C移近导体A时，导体A、B由于接触，则导体中的负电荷向A端移动，则A端带负电，B端失去电子带正电，若先移走物体C，导体A、B中的电荷将发生中和，若先分开A、B，则导体A、B中的电荷不能发生中和。
9．B
【解析】
【详解】
A、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，并没有产生电荷，物体带负电荷是因为在摩擦过程中此物体得到电子，所以A错误，B正确．
C、感应起电过程电荷在电场力作用下，电荷从物体的一部分转移到另一个部分，总的电荷量并没有改变，所以C错误．
D、等量的正、负电荷可以中和，但电荷并没有被消灭，只是整体不显示电性而已，所以D错误．
10．A
【解析】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体．摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，但并没有创造电荷．电荷只是发生转移．感应起电过程电荷在电场力作用下，从物体的一部分转移到另一个部分．感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一个部分．电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体是传导带电．这三种方式都没有产生电荷，A错误；摩擦起电、传导起电、感应起电是起电的三种不同方式，B正确；这三种起电方式的实质是一样的，都是电子的转移，C正确；这三种方式都符合电荷守恒定律，D正确．
11．(1) φB＝， (2) ；P点坐标为（）
【解析】
【详解】
(1)根据能量守恒定律：设BC平面为重力势能零势面由O到B：
Ek0+qφB＝mgL＋Ek0
求得qφB= 2mgL ，
由O到E：
Ek0+qφE＝mgL＋Ek0
求得 qφE =mgL，
则：
φB＝ ，φE＝
匀强电场中，沿同一直线电势差与距离成正比，则：φC＝0 ，AOC为零势面，过O做AOC垂线，即为电场线。电场强度与等势线AC垂直，由几何关系：电场线与y轴夹角为
根据电势差与场强关系：
，
解得：。
（3）用正交分解求出电场力和重力的合力：
Fx＝E0qsin30°＝mg
Fy＝mg－E0qcos30°＝0
合力F＝mg 方向沿x轴负方向。合力对小球做功越多动能越大，则DC边射出的带电小球动能最大，根据动能定理：
F·OP＝Ekm－Ek0
最大动能Ekm＝
P点坐标为（）。
答：(1) φB＝， (2) ；P点坐标为（）
12．（1）该点电荷在A点所受电场力F的大小是1.0×10﹣4N；
（2）如图所示．
【解析】
试题分析：（1）由电场强度的定义可求得点电荷在A点所受电场力的大小；
（2）由题意可知，该电荷带正电，则所受力的方向即为该点场强的方向．
解：
（1）点电荷在A点所受电场力的大小
F=qE=1.0×10﹣8×1.0×104N=1.0×10﹣4N
（2）正电荷在电场中 受力的方向与电场线的方向相同，所以点电荷在A点所受电场力的方向如图所示：
答：
（1）该点电荷在A点所受电场力F的大小是1.0×10﹣4N；
（2）如图所示．
13． ；
【解析】
【分析】
第一次接触后小球带q，那大球还剩下（Q-q），则两球电荷是按q：（Q-q）的比例分配的，所谓小球可获得的最大电量，就是“小球电量达到多少时，再拿带电为Q的大球接触小球，二者就没有电子转移了”，q：（Q-q）这个比例就是两球之间可以到电子平衡，也就是没有电子转移的比例；
【详解】
第一次接触后小球带q，那大球还剩下（Q-q），则两球电荷是按q：（Q-q）的比例分配的，现给A球补充电荷，使其电荷量为Q
设此时小球可能获得的最大电量为，则：
解得：。
【点睛】
该题的难点要掌握：导体的性质决定的二者间电荷比，第一次接触后的电荷比值，就是电场平衡时两者电荷的比值。
14．物体物体一部分另一部分
【解析】
【分析】
根据电荷守恒定律的内容就可以直接作出解答；
【详解】
电荷守恒定律内容为：电荷既不会创生，也不会消灭，只能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另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。
【点睛】
本题是基础的题目，考查的就是学生对电荷守恒定律的掌握的情况，平时学习时注意加强积累记忆。