1.1 电荷及其守恒定律 —人教版高中物理选修3-1巩固练习

电荷及其守恒定律同步练习
一、单选题
下列说法中正确的是
A.
用丝绸摩擦玻璃棒可以创造正电荷，故玻璃棒带正电
B.
用丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒和丝绸带等量异种电荷
C.
用丝绸摩擦玻璃棒可使玻璃棒和丝绸都带正电
D.
不带电的物体不具有任何电荷
下列说法正确的是
A.
物体所带的电荷量可以是任意实数
B.
不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷
C.
摩擦起电的过程，是一个物体失去电子另一个物体得到电子的过程
D.
玻璃棒与任何物体摩擦均会带上正电荷
有A，B，C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则
A.
B，C球均带负电
B.
B球带负电，C球带正电
C.
B，C球中必有一个带负电，而另一个不带电
D.
B，C球都不带电
如图所示，有一带正电的验电器，将不带电的金属球A接触验电器的小球B时，验电器的金箔张角
A.
变大
B.
变小
C.
不变
D.
先变小，后变大
如图所示，挂在绝缘细线下的轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以
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.
甲图中两球一定都带电
D.
乙图中两球至少有一个带电
如图所示，用起电机使金属球A带正电，靠近验电器B，则
A.
验电器金属箔不张开，因为球A没有和B接触
B.
验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电
C.
验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电
D.
验电器金属箔张开，因为验电器下部箔片带上了正电
如图所示，由绝缘支架支撑的导体A带正电，当带负电的导体B靠近A时，A带的正电荷
A.
增加
B.
不变
C.
减少
D.
变成等量的负电荷
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4个图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是
A.
B.
C.
D.
M和N是两个都不带电的物体，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N转移到M
C.
N在摩擦后一定带负电荷
D.
M在摩擦过程中失去个电子
二、多选题
如图所示，A，B为两个相互接触的、用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法中正确的是
A.
把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开
B.
把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍然张开
C.
先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍然张开
D.
先把A、B分开，再把C移去，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合
如图所示，在带电体C的右侧有两个原来不带电的、相互接触的金属导体A和B，A、B、C均放在绝缘支座不导电上。由于静电感应，导体A、B均带电。下列说法正确的是
A.
如图所示状态中，导体A带负电，B带正电
B.
在图示状态下移走带电体C，导体A、B带电情况不变
C.
在图示状态下将导体A、B分开，分开后A、B仍带电，该过程创造了电荷
D.
无论是移走带电体C还是将导体A、B分开，导体A、B上的总电荷始终为零
三、计算题
有三个完全相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有的正电荷，小球B带有的负电荷，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，试求这时三个小球带的电荷量分别为多少？
有A，B，C三个完全相同的金属小球，其中A球带有的正电荷，B球带有的负电荷，C球不带电。先让C球与A球接触后分开，再让B球与C球接触后分开，最终A、B、C三球所带电荷量分别为多少？
完全相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个完全相同的不带电金属小球C，先后与A、B接触后移开．
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？
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？
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，问：经过反复多次接触后，小球的带电荷量为多少？
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
摩擦起电的本质是电荷的转移，而不是创造了电荷；玻璃棒带正电是由于失去了电子。
本题是基础的题目，考查的就是学生对电荷守恒定律等基本内容的掌握的情况，在平时要注意多积累。
【解答】
由电荷守恒定律可得，电荷不会产生也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变．用丝绸摩擦玻璃棒带正电荷，是由于玻璃棒的电子转移到了丝绸上，从而使玻璃棒带了正电荷，丝绸带了负电荷，并不是玻璃棒创造了正电荷，故B正确，AC错误；
D.不带电的物体，并不是没有正、负电荷，而是没有多余的电荷。故D错误；
故选B。
2.【答案】C
【解析】略
3.【答案】C
【解析】
【分析】
已知AB相互吸引、BC相互吸引．由于A带正电，可以利用电荷间的作用规律来分析解决．突破口在小球A带正电。
从A的带电情况入手，结合AB作用情况，BC作用情况来分析解决。
【解答】
AB相互吸引、又A带正电，说明B可能带负电，也可能不带电。而BC相互吸引，因此当B不带电时，则C一定带电，若B带负电，则C可能带正电，也可能不带电。但C和A间是相互吸引，因此C不可能带正电，所以B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电，故C正确，ABD错误。
故选C。
4.【答案】B
【解析】解：验电器原来带正电，A球不带电，金属球A接触验电器的小球B时，A球会带上正电，金属球A的电子转移到小球B处，导致验电器的张角减小；故B正确，ACD错误
故选：B。
验电器是利用同种电荷相互排斥原理制成的，金属箔片是否张开角度说明物体是否带电，金属箔片张开角度的大小反应了物体带电的多少．
对于金属而言能够移动的自由电荷是带负电的电子，而不是带正电的质子．
5.【答案】B
【解析】略
6.【答案】D
【解析】略
7.【答案】B
【解析】
【分析】
根据电荷守恒定律的内容，结合一个孤立的系统，跟外界没有电荷交换，电荷数保持不变就可以直接作出解答。
该题考查对电荷守恒定律的理解，解答本题关键是要知道感应起电的实质是电荷的转移，电荷是守恒的。
【解答】
根据电荷守恒定律，与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的，A是一个孤立的系统，跟外界没有电荷交换，电荷数保持不变，故B正确，ACD错误。
故选B。
8.【答案】B
【解析】
【分析】
当带电金属球靠近不带电的验电器时，由于电荷间的相互作用，而使电荷发生了移动从而使箔片带电。
本题根据电荷间的相互作用，应明确同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】
由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故验电器的上端应带上与小球异号的电荷，而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷；?
故ACD错误，B正确。
故选B。
9.【答案】C
【解析】
【分析】
摩擦起电的本质是电子的转移，起电过程中总电荷量保持不变，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，由此可判定各个选项。?
解答本题应明确起电的本质，明确不带电的物体呈现电中性，而带电的原因是失去或获得电子。
【解答】
??
A.摩擦起电的本质是电子的转移，说明在摩擦前MN内部都有电荷，故A错误；
B.互相摩擦后M带正电荷，故应该是M上的电子转移到N上，故B错误；
C.N原来是点中性，摩擦后M上的电子转移到N上，故N在摩擦后一定带的负电荷，故C正确；
D.M在摩擦过程中失去的电子数为：个，故D错误。
故选C
。
10.【答案】AB
【解析】
【分析】
当导体A、B放在带正电的附近时，出现感应起电现象．近端带异种电荷，远端带同种电荷。
本题主要考查静电感应现象。
【解答】?
A.
感应带电，这是使物体带电的一种方法，根据异种电荷互相吸引的原理可知，靠近的一端会带异种电荷。金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端要感应出正电荷，在导体A的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，故A正确；
B.
把带正电荷的物体C移近导体A后，把A和B分开，A带负电，B带正电，金属箔还是张开，故B正确；
C.
先把C移走，A、B电荷恢复原状，A、B两端都不带电；若再把A、B分开，A、B上的金属箔片不会张开，故C错误；
D.
先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A与B上的电荷重新中和，A上的金属箔片闭合，B上的金属箔片也闭合，故D错误。
故选AB。
11.【答案】AD
【解析】
【分析】
将带正电的导体球C靠近两个不带电的导体AB，靠感应起电使物体带电，带电的实质是电荷的移动，总电荷量保持不变。
解决本题的关键知道摩擦起电、感应起电、接触带电的实质都是电荷的移动，电荷的总量保持不变。
【解答】
A.导体A的左端感应出负电荷，导体B的右端感应出等量的正电荷，故A正确；
B.若先移走C，此时导体A和B中的电荷又发生中和，不再带电，故B错误；
C.在图示状态下将导体A、B分开，分开后A、B仍带电，该过程不是创造了电荷，是电荷的重新分布，故C错误；
D.根据电荷守恒，无论是移走带电体C还是将导体A、B分开，导体A、B上的总电荷始终为零，故D正确。
故选AD。??
12.【答案】解：当小球C和A接触后，分开后A、C球带电为：
?12?，
再将小球B与小球A接触，分开后B、A带电为：
?12?，
最后让小球B与小球C接触，此时C、B带电为：
?12?，
所以最终ABC三小球的带电量分别是：??C，?C?
，?C
【解析】略
13.【答案】解：
当小球C和A接触后，A、C球带电为：
再让小球B与小球C接触，此时C、B带电为：
所以最终ABC三小球的带电量分别是：，，。?
【解析】完全相同的带电小球接触时，对于电量的重新分配规律要明确，注意接触后分开能平均分配的前提条件是三个球完全相同。
完全相同的带电小球接触时，若是同种电荷则将总电量平分，若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分。
14.【答案】解：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，因此A、B带电荷量之比
若A、B两球带异种电荷，设A为q，B为，则第三个小球先和A接触，净电荷平均分配，各带；第三个小球再和B接触，先中和再平均分配，各带，所以A、B电荷量之比。
答：若A、B两球带同种电荷，接触后两球的电荷量大小之比2：3；
若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为2：1。
【解析】接触带电的原则是先中和，再平分，根据该原则求出接触后两球的电量，注意需讨论初始时，两球带等量的同种电荷或等量的异种电荷。
解决本题的关键掌握接触带电的原则，以及掌握电荷量的正负值。
15.【答案】解：由于两个球的大小不相等，所以在接触过程中，两球的电荷量分配比例不是，但应该是一个确定的值。根据第一次接触达到静电平衡时两者的电荷量关系可知，此比例为。经过多次接触后，每次从A球上迁移到B球上的电荷量越来越少，最终将为0，设最终B球带电荷量为，则有
，
解得。
答：小球的带电荷量为。
【解析】由于两个球的形状和大小不等，所以在接触过程中，两球的电荷量分配比例不是，但应该是一个确定的值根据第一次接触达到静电平衡时两者的电荷量关系可知，此比例为经过多次接触后，从大球上迁移到小球上的电荷量越来越少，最终将为零，设最终B球带电荷量为，则有，解得．
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