物理选修3-1金版教程1.1电荷及其守恒定律-课后巩固练习

03 课后巩固训练
[对点训练]
考点一起电方式
1．(多选)当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后，金属箔片张开。

此时，金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是( )
A．正电荷B．负电荷
C．接触起电D．感应起电
答案AC
解析金属箔片的带电性质和相接触的玻璃棒带电性质是相同的。

金属箔片的起电方式为接触起电。

2．有一个质量很小的小球A，用绝缘细线悬挂着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们互相吸引，接触后又互相排斥，则下列说法正确的是( )
A．接触前，A、B一定带异种电荷
B．接触前，A、B可能带异种电荷
C．接触前，A球一定不带任何净电荷
D．接触后，A球一定带负电荷
答案B
解析任何带电体都可吸引轻小物体，不能认为只有异种电荷存在吸引力，所以A可能不带电，也可能带正电荷，接触后，A可能带负电荷，也可能带正电荷，故选B。

3.
(多选)如图所示为科技馆里一个趣味体验项目的简化图，核心装置为一个金属球，在干燥的空气里，体验者双脚站在绝缘凳上，右手按在金属球上，并远离周围其他物体。

一条特殊传送带(图中未画出)给金属球不断地输送电荷，过一段时间后，体验者的头发便会四处散开，甚至倒立，十分有趣，在此状态下，下列分析正确的是( ) A．若用左手也去摸金属球，会被电击
B．若用左手与旁边的观众握手，会被电击
C．若右手离开金属球，则头发会立刻恢复常态
D．若右手离开金属球而且走下绝缘凳，头发会立刻恢复常态
答案BD
解析若用左手也去摸金属球，不会有电流产生，不会被电击，选项A错误；若用左手与旁边的观众握手，会发生放电现象而被电击，选项B正确；若右手离开金属球，电荷不会转移，则头发仍然四处散开，选项C错误；若右手离开金属球而且走下绝缘凳，则电荷将进入大地，人体将不再带电，头发会立刻恢复常态，选项D正确。

考点二电荷和电荷守恒定律
4.(多选)关于电荷量，以下说法正确的是( )
A．物体所带的电荷量可以为任意实数
B．物体所带的电荷量只能是某些值
C．物体带正电荷×10－9 C，这是因为失去了×1010个电子
D．物体所带电荷量的最小值为×10－19 C
答案BCD
解析元电荷是最小的电荷量，任何一个带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，不可能为任意实数，故B、C、D正确。

5．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导体的带电荷量为( ) A．－Q B．Q
C．2Q D．4Q
答案C
解析两导体上的电荷先完全中和后再平分，所以每个导体上带
电荷量的大小为5Q－Q
2
＝2Q，C项正确。

6．(多选)如图所示，a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸d，b斥c，c斥a，d吸b，则( )
A．仅有两个小球带同种电荷
B．仅有三个小球带同种电荷
C．c、d小球带同种电荷
D．c、d小球带异种电荷
答案BD
解析由d吸a，d吸b可知a与b带同种电荷，且与d带异种
电荷；由c斥a，c斥b可知c与a、b带同种电荷，c与d带异种电荷，故A、C错误，B、D正确。

7．(多选)一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上净电荷几乎不存在，说明( )
A．小球上原有的负电荷逐渐消失了
B．在此现象中，电荷不守恒
C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了
D．该现象是由于电子的转移引起，仍然遵循电荷守恒定律
答案CD
解析绝缘小球上电荷量减少是由于电子通过空气导电转移到外界，只是小球上电荷量减少，这些电子并没消失，故A、B错误，C 正确；就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷的总量仍保持不变，故D正确。

[综合训练]
8．(多选)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．甲图中两球至少有一个带电
D．乙图中两球只有一个带电
答案BC
解析若两物体相互排斥，必定带同种电荷；若两物体相互吸引，二者可能带异种电荷，也可能一个带电荷，另一个不带电荷。

故B、C 正确。

9．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。

u夸克带电荷量为2
3
e，d夸克带电荷量为－
1
3
e，e为元
电荷。

下列论断可能正确的是( )
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
答案B
解析对质子11H：带电荷量为2×2
3
e＋1×
⎝
⎛
⎭
⎪
⎫
－
1
3
e＝e，故由2个u
夸克和1个d夸克组成；
对中子10n：带电荷量为1×2
3
e＋2×
⎝
⎛
⎭
⎪
⎫
－
1
3
e＝0，
故由1个u夸克和2个d夸克组成。

故B正确。

10．材料相同、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，今让第三个材料相同、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，二者平分电荷量，A 、C 所带的电荷量均为12
Q 。

C 与B 接触后平分二者电荷量，则B 、C 的电荷量均为12⎝ ⎛⎭⎪⎫12Q ＋Q ＝34
Q ，A 、B 最终的电荷量之比为⎝ ⎛⎭⎪⎫12Q ∶⎝ ⎛⎭
⎪⎫34Q ＝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12
Q ，C 与B 接触后“先中和再平分”，C 、B 的电荷量均为12⎝ ⎛⎭⎪⎫12Q －Q ＝－14Q ，则A 、B 最终的电荷量之比为⎝ ⎛⎭
⎪⎫12Q ∶⎪⎪⎪⎪
⎪⎪－14Q ＝2∶1。