第一章 第一节
1.M和N是两个原来都不带电的物体,它们互相摩擦后,M带正电荷.下列判断正确的是( )
A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B.摩擦的过程中电子从M转移到N
C.M在摩擦过程中创造了正电荷
D.N在摩擦过程中失去电子
【答案】B
【解析】物体内部既有正电荷又有负电荷,正负电荷数量相等,物体对外不显电,故A错.M、N摩擦时电子从M转移到N,故M带正电.摩擦过程中并没有创造电荷,故C错.N在摩擦中得到电子带负电荷,故D错.正确选项为B.
2.关于摩擦起电、接触起电、感应起电,下列说法错误的是( )
A.这是起电的三种不同方式
B.这三种方式都产生了电荷
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
【答案】B
【解析】任何起电方式都不能创造电荷,也不能消灭电荷,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体,在转移的过程中电荷的总量保持不变,故C、D正确,B错误.在摩擦起电中,是两个原来不带电的物体通过相互摩擦,克服阻力做功而使电子从一个物体转移到另一个物体;在接触起电中,是一个带电的物体与一个不带电的物体接触后电子从带负电的物体转移到不带电的物体或从不带电的物体转移到带正电的物体;在感应起电中,是一个带电的物体接近一个不带电的物体时,使不带电的物体中的电子从物体的一部分转移到另一部分,故A正确.
3.(2019·淄博名校月考)下列说法正确的是( )
A.除了正电荷和负电荷,还有其他电荷
B.感应起电说明电荷能够创造,而且电荷量是可以连续变化的物理量
C.接触起电说明电荷可以转移
D.摩擦起电并非电荷从一个物体转移到另一个物体
【答案】C
【解析】只存在两种电荷,即正电荷和负电荷,故A错误;感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一部分,电荷不能够创造,所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍,所以电荷量不是连续变化的物理量,故B错误;接触起电就是电荷从一个物体转移到另一个物体,故C正确;摩擦起电的本质是电荷从一个物体转移到另一个物体,故D错误.
4.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.求最后乙物体带电的电性和电荷量.
【答案】最后乙带负电 8×10-16 C
【解析】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电荷量为1.6×10-15 C的正电,乙物体得到电子而带电荷量为1.6×10-15 C的负电荷;乙物体与不带电的丙物体相接触,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电荷量为1.6×10-15 C-8×10-16 C=8×10-16 C.
第一章 第一节
基础达标
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6题有多项符合题目要求)
1.(2019·无锡校级期末)关于电荷,下列说法正确的是( )
A.地毯中加入金属丝是为将静电导走
B.绝缘体不能带电
C.摩擦起电说明电荷可以创生
D.元电荷是正、负电荷以外的第三种电荷
【答案】A
【解析】人在地毯上走动会产生静电,加入少量金属丝的目的是将人走动产生的静电及时导走,避免形成电荷的积累,故A正确;绝缘体表面也可以带电,只不过不会形成电流,故B错误;电荷不会创造,也不会消灭,摩擦起电是因为电荷发生了转移,故C错误;元电荷是指质子或电子的带电量,不是第三种电荷,故D错误.故选A.
2.(2019·黄山名校评测)用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为( )
A.被摩擦过的玻璃棒和橡胶棒一定带上了电荷
B.被摩擦过的玻璃棒和橡胶棒一定带有同种电荷
C.被吸引的轻小物体一定是带电体
D.被吸引的轻小物体一定带正电
【答案】A
【解析】丝绸和玻璃棒摩擦,因为玻璃棒上的电子转移到丝绸上,玻璃棒缺少电子带正电,丝绸有多余电子带负电;毛皮与橡胶棒摩擦,因为毛皮上的电子转移到橡胶棒上,毛皮因缺少电子带正电,橡胶棒因有多余电子带负电,故A正确,B错误.被吸引的轻小物体不一定是带电体,故C错误,D错误.故选A.
3.(2019·无锡学业水平模拟)古希腊贵族妇女外出时都喜欢穿柔软的丝绸衣服,带琥珀做的首饰.人们发现,不管将琥珀首饰擦得多干净,它很快就会吸上一层灰尘,这主要是因为( )
A.琥珀是一种树脂化石,树脂具有黏性,容易吸附灰尘
B.室外的灰尘比较多,在琥珀上积聚的速度比较快
C.经丝绸摩擦后的琥珀带电,能吸引灰尘
D.琥珀具有磁性,周围的灰尘经磁化后被琥珀吸引
【答案】C
【解析】琥珀首饰经丝绸摩擦,摩擦起电,使琥珀带有了电荷.由于带电体能够吸引轻小物体,所以带电的琥珀会将细小的灰尘吸附在它上面,造成了琥珀比较容易脏.故C正确,A、B、D错误.故选C.
4.(2018·库尔勒校级期末)已知一个电子所带电量e=1.6×10-19 C,现有位同学发现某本资料书上有个数值很模糊,根据你所学知识,推断该数值不可能是下列哪一个( )
A.3.2×10-19 C B.3.0×10-19 C
C.3.2×10-18 C D.3.2×10-17 C
【答案】B
【解析】一个电子所带电量e=1.6×10-19 C,所有带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍,故A、C、D可能,B不可能.故选B.
5.(2018·佛山名校期末)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
【答案】A
【解析】两个小球原来分别带等量异种电荷,接触后电荷完全中和,两球不存在排斥力,故A错误.两个完全相同的小球原来分别带同种电荷,把两个小球接触后电荷重新平分,带上等量同种电荷,存在排斥力,故B正确.两个小球原来分别带不等量异种电荷,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,故C正确.原来的其中一个小球带电,把两个小球接触后电荷平分,带上等量同种电荷,存在排斥力,故D正确.本题选不可能的,故选A.
6.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.甲图中至少有一个带电
D.乙图中两球至多有一个带电
【答案】BC
【解析】两球相互吸引的可能有两个:一是带异种电荷;二是一个带电,另一个被感应带电后吸引.因此A错误,C正确.两球相斥一定是带同种电荷,故B正确,D错误.
二、非选择题
7.有三个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.先让小球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,试求这时三个小球的带电荷量分别为多少?
【答案】qA=-2.5×10-4 C qB=6.25×10-4 C qC=6.25×10-4 C
【解析】总电荷量是守恒的,小球接触后平分电荷量;C、A接触后,A、C都带 C=1.5×10-3 C的正电荷量,让小球B与小球A接触后分开,A、B都带 C=-2.5×10-4 C的负电荷量,最后让小球B与小球C接触后,B、C都带 C=6.25×10-4 C的正电荷量.故最终三小球的带电荷量分别为qA=-2.5×10-4 C,qB=6.25×10-4 C,qC=6.25×10-4 C.
8.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=-1.6×10-19C,1 μC=10-6 C)
【答案】3.0×1014个 2.73×10-16 kg
【解析】人身上聚集的电子个数n==个=3.0×1014个.
由于人身上多了n个电子,他的质量增加m=nme=3.0×1014×9.1×10-31 kg=2.73×10-16 kg.
能力提升
9.(2019·天津名校期中)如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近的带正电的导体球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB,则下列结论正确的是( )
A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且QA>QB
B.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且QA=QB
C.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且QA<QB
D.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,且QA=QB
【答案】D
【解析】由题意可知,静电感应现象,使得A带正电,B带负电,导体原来不带电,只是在C的电荷的作用下,导体中的自由电子向B部分移动,使B部分多带了电子而带负电,A部分少了电子而带正电.根据电荷守恒可知,A部分转移的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的,因此无论从哪一条虚线切开,两部分的电荷量总是相等的.故D正确,A、B、C错误.
10.(2019·北京名校一模)为了研究空腔导体内外表面的电荷分布情况,取两个验电器A和B,在B上装一个几乎封闭的空心金属球C(仅在上端开有小孔),D是带有绝缘柄的金属小球,如图所示.实验前它们都不带电,实验时首先将带正电的玻璃棒(图中未画出)与C接触使C带电.以下说法正确的是( )
A.若将带正电的玻璃棒接触C外表面,则B的箔片带负电
B.若将带正电的玻璃棒接触C内表面,则B的箔片不会带电
C.使D接触C的内表面,然后接触A,操作若干次,观察到A的箔片张角变大
D.使D接触C的外表面,然后接触A,操作若干次,观察到A的箔片张角变大
【答案】D
【解析】若将带正电的玻璃棒接触C外表面,则C以及与C连接的B的箔片都带正电,故A错误.若将带正电的玻璃棒接触C内表面,则C以及与C连接的B的箔片都带正电,故B错误.若使D接触C的内表面,C的内表面不带电,则D不带电;然后D接触A,A不带电.操作若干次,观察到A的箔片张角不变,故C错误.若使D接触C的外表面,C上的电荷只有一部分转移到D上,D带电;然后D接触A,则D的一部分电荷转移到A上.操作若干次,观察到A的箔片张角变大,故D正确.
11. 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之比为多大?
【答案】(1)2∶3 (2)2∶1
【解析】(1)A、B带同种电荷,设电荷量为Q,C与A接触后,由于形状相同,两者平分电荷量,A、C所带的电荷量均为Q.C与B接触后平分两者电荷量,则B、C的电荷量均为=Q,A、B最终的电荷量之比为∶=2∶3.
(2)A、B带异种电荷,设电荷量分别为Q、-Q,A、C接触后,平分电荷量,A、C的电荷量均变为Q,C与B接触后,平分两者的电荷量,C、B的电荷量均为=-Q,则A、B最终的电荷量之比为∶=2∶1.
12.如图所示,通过调节控制电子枪产生的电子束,使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶,经过一段时间,金属瓶上带有-8×10-12C的电荷量,求:
(1)金属瓶上收集到多少个电子?
(2)实验的时间为多长?
【答案】(1)5×107个 (2)5 000 s
【解析】(1)金属瓶上收集的电子数目为
N=== 5×107(个).
(2)实验的时间t==5 000秒.
课件21张PPT。1 电荷及其守恒定律一、电现象
1.摩擦过的物体具有__________轻小物体的性质,说明物体带了电,这种带电方式叫____________.
2.(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带_________,丝绸则带有等量的________,这是因为________上的部分电子转移到________上;
(2)用毛皮摩擦过的橡胶棒带_______,毛皮带_________,这是因为________上的电子转移到________上.吸引摩擦起电正电荷 负电荷 玻璃棒 丝绸 负电荷 正电荷 毛皮 橡胶棒 将玻璃两边垫起,下面撒一些纸屑,再用干燥的纸团摩擦玻璃板的上表面,你就会看到下面的纸屑上下飞舞,你知道这是为什么吗?
【答案】摩擦使玻璃带电吸引纸屑.二、电荷、电荷守恒定律
1.金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,成为__________.
2.电荷
(1)自然界中只存在两种电荷:_____电荷和____电荷.电荷间的作用规律是:同种电荷相互________,异种电荷相互________.电荷的多少叫________.
(2)静电感应:把电荷移近不带电的导体,可以使靠近带电体的一端带__________,远离带电体的一端带________,这种现象叫作静电感应.利用静电感应使物体带电叫______起电.自由电子正 负 排斥 吸引 电荷量 异种电荷 同种电荷 感应 3.电荷守恒定律
(1)电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分________到另一部分.在转移过程中,电荷的________保持不变.
(2)带电实质:物体带电的实质是___________.
4.元电荷
(1)e=______________C,所有带电体的电荷量等于_____或者________________.
(2)电子的电荷量与电子的质量之比叫作电子的________,电子的比荷为________________.转移 总量 得失电子 1.60×10-19 e e的整数倍 比荷 1.76×1011 C/kg 在干燥的冬天,你也许有过这样的经历:当你经过铺有地毯的走道来到房间门口,伸手接触金属把手的一刹那,突然听到“啪”的一声,手被电了一下,这电是从哪里来的呢?
【答案】地毯和衣物摩擦带电.三种起电方式的比较 如图所示,当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是( )
A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动,负电荷不移动
B.枕形金属导体中的负电荷向A端移动,正电荷不移动
C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动
D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动解析:导体中可以自由移动的是带负电荷的电子,带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,吸引枕形导体的电子,使电子向A端移动,A端因聚集大量电子而带负电,带正电的原子核在此过程不移动,B项正确.
答案:B1.(2017·海口期中)以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是( )
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.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体,而感应起电的物体必定是导体
D.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移
【答案】D
【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,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.两个过程都没有产生电荷,故A、B错误;摩擦起电的两摩擦物体可以是导体,感应起电的物体不一定是导体,故C错误;不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移,故D正确.故选D.1.物体带电的实质:物体带电不是创造了电荷,物体不带电也不是消灭了电荷.物体带电的实质是电荷发生了转移,也就是物体间或物体内部电荷的重新分配.摩擦起电、感应起电和接触起电,均符合电荷守恒定律.
2.“中性”与“中和”的理解
(1)中性:物体内有电荷存在,但正、负电荷的绝对值相等,对外不显电性.
(2)中和:两个带有等量异种电荷的带电体接触发生电中性的过程.对电荷守恒定律的理解3.守恒的广泛性:电荷守恒定律同能量守恒定律一样,是自然界中最基本的规律,任何电现象都不违背电荷守恒定律.
4.两个完全相同的导体的电荷分布规律
(1)两个完全相同的导体,一个带电,另一个不带电.当两个导体接触后再分开时,两导体所带的电荷量相等,都等于原来电荷量的一半. 有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后A、B所带的电荷量各是多少?在接触过程中,电子如何转移?转移了多少?
解析:当两小球接触时,带电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配.由于两小球相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球带电荷量答案:均为1.6×10-9 C 电子由B球转移到了A球,共转移了3.0×1010个.2.(2017·朔州校级期末)关于电荷量,下列说法错误的是( )
A.物体的带电荷量可以是任意值
B.物体的带电荷量只能是某些值
C.物体带电荷量的最小值为1.6×10-19 C
D.一个物体带1.6×10-9 C 的正电荷,这是它失去了1.0×1010个电子的缘故
【答案】A