9.1 电荷-2021-2022学年高二物理人教版（2019）必修第三册培优同步课时训练（word含答案）

2021-2022年高二物理必修第三册培优同步专题训练（人教版2019）
9.1 电荷
一、单选题。本大题共12小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．某科技馆里，一位少女站在绝缘平台上，当她用手触摸一个金属球时，会看到她的头发慢慢竖起，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．头发竖起是因为她身上带了静电
B．她只有带正电荷时，头发才会竖起
C．她的头发慢慢竖起是因为电荷慢慢传到她的头发上
D．头发的带电方式属于感应起电
2．如图所示，将带正电的球false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．枕形导体中的正电荷向false端移动、负电荷不移动
B．枕形导体中电子向false端移动，正电荷不移动
C．枕形导体中的正、负电荷同时分别向false端和false端移动
D．枕形导体中的正、负电荷同时分别向false端和false端移动
3．如图所示，false是一个绝缘金属导体，把一个带正电的绝缘金属球false移近false，由于静电感应，false端出现的感应电荷量大小为false端为false，下列结论中正确的是（　　）
A．导体false上，false
B．导体false上，false
C．用手接触一下false的false端，拿走false后false带正电
D．用手接触一下false的false端，拿走false后false带正电
4．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开，图中表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是___________。
A．B．C．D．
5．有甲、乙、丙三个小球，将它们两两靠近，它们都相互吸引，如图所示，下列说法正确的是(　)
A．三个小球都带电
B．只有一个小球带电
C．有两个小球带同种电荷
D．有两个小球带异种电荷
6．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，把导体分为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为false，则下列结论正确的是（　　）
A．沿虚线false切开，A带负电，false带正电，且false
B．只有沿虚线false切开，才会A带正电，false带负电，且false
C．沿虚线false切开，A带正电，false带负电，且false
D．沿任一虚线切开，均有false
7．关于元电荷的理解，下列说法正确的是（　　）
A．元电荷是带电荷量最小的带电粒子
B．在某些问题中元电荷可以看做点电荷
C．元电荷就是质子
D．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电荷量
8．静电现象在自然界中普遍存在。我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋讳·考异邮》中有“玳瑁吸衣若”之说。下列现象中属于静电现象的是（　　）
A．白炽灯通电发光
B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引
C．航海中的指南针指示南北
D．给平行地放在磁针上方的导线通电时，磁针发生偏转
9．在秋冬的干燥天气里，当你在黑暗中脱下含腈纶材料的衣服时，会看到“闪光”，同时听到“咝咝”的声音，对于这一现象的判断，下列说法中正确的是(　　)
A．感应起电现象 B．接触起电现象
C．摩擦起电现象 D．电荷中和现象
10．如图所示，绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球false，false的表面镀有铝膜，在false的近旁有一金属球false，开始时false都不带电，现使false带电，则
A．false之间不发生相互作用
B．false立即把false排斥开
C．false将吸引false，吸住后不放开
D．false先吸引false，接触后又把false排斥开
11．目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成的．u夸克带的电荷量为e,d夸克带的电荷量为e,e为元电荷,下列论断中可能正确的是（ ）
A．质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成
B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成
C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成
D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成
12．如图所示，不带电的导体B在靠近带正电的导体A后，P端及Q端分别感应出负电荷和正电荷，则以下说法正确的是（ ）
A．若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带负电
B．若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电
C．若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将不带电
D．若用导线将P端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电
二、多选题。本大题共3小题，每小题有两项或以上符合题意。
13．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，今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后移开．这时，A、B两球的电荷量之比为（ ）
A．2:3 B．3:2 C．2:1 D．1:2
14．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false时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是（　　）
A．笔套与头发的接触使笔套带电
B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷
C．圆环被吸引到笔套上的过程中，圆环所受吸引力大于圆环的重力
D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
15．用棉布分别与聚丙烯塑料板和聚乙烯塑料板摩擦的实验结果如图，由此对摩擦起电的说法正确的是（ ）
A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子
B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类以及数不同的电荷
C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等
D．同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电种类可能不同
三、解答题。本大题共6小题，解答过程必修有必要的文字说明，公式和解题过程。
16．如图所示，A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体，其中C球带正电，A、B两个完全相同的枕形导体不带电。试问：
（1）如何使A、B都带等量正电？
（2）如何使A、B都带等量负电？
（3）如何使A带负电B带等量的正电？
17．在比较干燥的环境中，将一段塑料绳分成许多细条用一只手提起这些塑料细条，另一只手快速重复捊塑料细条，看能否观察到如图所示的现象，并解释原因。
18．如图所示，在桌上间隔一定距离放两本书，将一块洁净的玻璃板放置于两书之上，使玻璃板离开桌面2～3cm。用宽0.5cm的纸条剪出各种姿态的人形小纸片，放在玻璃板下面，然后用一块硬泡沫塑料在玻璃上摩擦，可见小纸人翩翩起舞。
(1)小纸人为什么会翩翩起舞?
(2)如果实验前把“舞区”烤一烤，实验效果会更好。这是为什么?
19．某同学在探究静电感应时，进行了如图所示实验:：将绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球A，A的表面镀有铝膜，在A的近旁有一绝缘金属球B，开始时A、B球都不带电。若使B带电，该同学会观察到什么现象?为什么?
20．现有三个相同的金属球，其中两个带正电，电荷量为q，一个不带电。请设计使其中某一金属球带电荷量为falseq的方案，并说明设计思路。
21．如图，将带正电荷false的导体球false靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成false、false两部分，这两部分所带电荷量分别为false、false；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量分别为false和false。
(1)请分别说出以上四个部分电荷量的正负，并简述理由。
(2)请列出以上四个部分电荷量（绝对值）之间存在的一些等量关系，并简述理由。
参考答案
1．A
【解析】A．头发竖起是因为她身上带了同种电荷的静电，头发相互排斥，故A正确；
B．只要带同种电荷，她的头发都可以竖起，故B错误；
C．电荷分布在头发上是瞬间完成的，慢慢竖起是因为头发受力后需要个运动过程，故C错误；
D．头发的带电方式属于接触起电，故D错误。
故选A。
2．B
【解析】金属导体中可自由移动的是电子，正电荷不能移动，根据同种电荷互相排斥异种电荷互相吸引，可知电子向A端移动，故ACD错误，B正确。
故选B。
3．B
【解析】AB．由于导体Q不带电，金属球false移近false，由于感应起电，使A端带负电荷，B端带正电荷，而感应起电只是电荷的分离，并没有产生新的电荷，因此有
false
A错误，B正确；
CD．由于false带正电荷，所以false上的false端带负电荷，是由于false的吸引；而在false端出现正电荷，受false的排斥，不管用手接触false的哪一处，都是大地上的负电荷移动到false上，使false带负电，CD错误。
故选B。
4．B
【解析】静电感应特点：近端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷，符合这一特点的只有B选项。
故选B。
5．D
【解析】若两小球相互吸引，则两小球带异种电荷，或者一小球带电，一小球不带电．由题中图示情况知，三球中有一球带正电，一球带负电，一球不带电，选D．
6．D
【解析】导体原来不带电，在金属球C的电荷的作用下，导体中的自由电子向false部分移动，使false部分有了多余的电子，而带负电；A部分少了电子，而带正电。A部分转移的电子数目和false部分多余的电子数目是相同的，因此无论沿哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的。
故选D。
7．D
【解析】元电荷，也称基本电荷，是电荷量的单位，用符号e表示，不是指某电荷，电子所带电量数值等于元电荷，故A、B、C错误，D正确；
故选D。
8．B
【解析】A．白炽灯通电发光是电流产生热，然后灯丝发光的现象，不是静电现象，A错误；
B．带电小球移至不带电金属附近，两者相互吸引属于静电感应现象，是静电现象，B正确；
C．航海中的指南针指示南北是由于磁现象，不属于静电现象，C错误；
D．给平行地放在磁针上方的导线通电时，磁针发生偏转是由于电流的磁效应产生的，不属于静电现象。D错误。
故选B。
9．C
【解析】在干燥的天气中脱下含腈纶材料的衣服时，外衣与里面的衣服摩擦，使它们带有异种电荷，属于摩擦起电，电荷放电，发出“咝咝”的声音。故选C。
10．D
【解析】带电物体能够吸引轻小物体，故b会将a球吸引过来，a与b接触后，带同种电荷而分开；故ABC错误，D正确；故选D．
11．B
【解析】根据质子和中子所带的电荷量,经验证:
质子带的电荷量为2×e+（e）=e
中子带的电荷量为e+2×（e）=0．故B项正确．
12．A
【解析】如图枕型导体在带正电的小球附近时，枕型导体上的自由电子会向金属棒的左边运动，金属棒的左端因有了多余的电子而带负电，右端因缺少电子而带正电；而用导线接地，接导体的任何部位，右端的正电荷被中和，因此导体将带负电；故A正确，BCD错误；
13．AC
【解析】若A、B两球带等量的同种电荷，电荷量都为Q，则让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，A、B两球所带的电荷量大小分别为false、false，则接触后A、B两球的电荷量之比为2:3；若A、B两球带等量的异种电荷，电荷量大小都为Q，则让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，A、B两球所带的电荷量大小分别为false、false，则接触后A、B两球的电荷量之比为2:1
A．2:3，与结论相符，选项A正确；
B．3:2，与结论不相符，选项B错误；
C．2:1，与结论相符，选项C正确；
D．1:2，与结论不相符，选项D错误；
14．BC
【解析】A．笔套与头发的摩擦使笔套带电，故A错误；
B．带电的笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷，故B正确；
C．当距离约为false时圆环被吸引到笔套上，是因为圆环所受吸引力大于圆环的重力，故C正确；
D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷没有被中和，笔套还带电，故D错误。
故选BC。
15．CD
【解析】A．题目没有提到物体的粗糙程度，所以不能判断出表面粗糙的物体易失去电子，故A错误；
BC．摩擦起电的实质是电荷的转移，在转移的过程中总电荷量保持不变，所以两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类不同但数量相同的电荷，故B错误，C正确；
D．用棉布分别与聚丙烯塑料板和聚乙烯塑料板摩擦，棉布分别带负电与带正电，说明同一物体与不同种类的物体摩擦时，该物体的带电种类可能不同，故D正确.
16．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析
【解析】（1）使A、B都带等量正电有两种方法：?①将C先与A（或B）接触，然后移走C，将AB接触后再分开，则AB将都带等量正电；②把AB紧密靠拢，让C靠近B，则在B端感应出负电荷，A端感应出等量正电荷，把A与B分开后再用手摸一下B，则B所带的负电荷就被中和，再把A与B接触后再分开，A和B就带等量正电荷。
（2）使A、B都带等量负电有两种方法：?①把AB紧密靠拢，让C靠近B，则在B端感应出负电荷，A端感应出等量正电荷，再用手摸一下A或B，则A所带的正电荷就被中和，而B端的负电荷不变，移去C以后再把A与B分开，则A和B就带等量负电荷；②A、B导体彼此接触，将带正电的C移近B，则由静电感应可知，B端会感应出负电，则A端出现正电荷；将AB分开后将C移走，A带正电，B带负电，然后将A接地，从大地上来的负电荷将中和A带的正电荷，再断开A的接地，将A与B接触后分开，则AB将都带等量负电。
（3）让A与B接触，将导体C靠近A端，则由静电感应可知，A端会感应出负电，则B端出现正电荷，根据电荷守恒定律，则A端带负电，B端带等量的正电，然后将AB分开，则A带负电B带等量的正电。
17．能，摩擦起电同种电荷相互排斥
【解析】能观察到该现象，因为手反复捊塑料细条的过程中，摩擦起电，塑料条带上同种电荷，相互排斥，所以能观察到这种现象。
18．（1）见解析；（2）见解析
【解析】（1）小纸人会在玻璃板下被吸住，又被弹下去而跳跃起舞，这是因为泡沫与玻璃摩擦，使玻璃带电吸引纸人，小纸人被吸到玻璃上后也带上了与玻璃相同的电荷，同种电荷相互排斥，故小纸人翩翩起舞。
（2）用火烤会使玻璃板更加干燥，更容易发生静电现象，实验现象更明显。
19．b先吸引a，接触后又把a排斥开，见解析
【解析】带电物体能够吸引轻小物体，则b球会将a球吸引过来，a与b接触后，a球与b球带上了同种电荷，相互排斥而分开。
20．见解析
【解析】让一个带电荷量q的金属球与不带电的金属球接触后再分开，则二者带电荷量均为false，让其中之一与另一个带电荷量q的金属球接触后再分开，则二者带电荷量均为false。
21．(1)见解析；(2)见解析
【解析】(1)根据静电感应现象可知，导体近端感应负电荷，远端感应正电荷，即QA和false 带正电，QB和false 带负电。
(2)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，即
QA=QB，false