20192020高中物理 第一章 静电场 1 电荷及其守恒定律练习含解析新人教版选修31

1 电荷及其守恒定律
课后篇稳固提升
根底稳固
1.(多项选择)以下说法正确的选项是( )
×10-19 C
答案CD
2.把一个带电棒移近并接触一个带正电的验电器的过程中,金属箔片先闭合后又张开,说明棒上带的是( )
C.可以是正电荷,也可以是负电荷
D.带电棒上先带正电荷,后带负电荷
解析金属箔片先闭合后张开,说明金属箔片所带正电荷先被中和,而带电棒电荷量较大,参与中和后的电荷再分配,后来金属箔片带上负电荷,所以又会张开,由此判断,带电棒带负电。

答案B
3.
如下图,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下面都悬挂金属验电箔。

假设使带负电的绝缘金属球A靠近导体M端,可能看到的现象是( )
A.只有M端验电箔张开,且M端带正电
B.只有N端验电箔张开,且N端带负电
C.两端的验电箔都张开,且N端带负电,M端带正电
D.两端的验电箔都张开,且N端带正电,M端带负电
解析由于同号相斥,异号相吸,M端感应出正电荷,N端感应出负电荷。

答案C
4.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,那么导体B带的电荷量为( )
解析相同带电体接触后,电荷量先中和,后平分。

答案C
5.有甲、乙、丙三个导体小球,将它们两两靠近,它们都相互吸引,如下图,以下说法正确的选项是( )
解析假设两小球相互吸引,那么两小球带异种电荷,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,选项D正确。

答案D
6.(多项选择)关于摩擦起电和感应起电的实质,以下说法正确的选项是( )
A.摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷
解析摩擦起电的实质:当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体带正电,即电荷在物体之间转移。

感应起电的实质:当带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导致导体中的自由电荷趋向或远离带电体,使导体上靠近带电体的一端带异种电荷,远离的一端带同号电荷,即电荷在物体的不同局部之间转移。

由电荷守恒定律可知,电荷不可能被创造。

综上所述,选项B、C正确。

答案BC
×10-15 C,丙物体所带电荷量的大小为8×10-16 C。

对于最后乙、丙两物体的带电情况,以下说法正确的选项是( )
×10-16 C
×10-15 C
×10-16 C
×10-16 C
××10-15 C;乙物体与丙物体接触后,由题意知,电荷平分,故乙、丙两物体各带负电荷8×10-16 C。

应选项A、D正确。

答案AD
能力提升
1.
如下图,把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a、b两端分别出现负、正电荷,那么以下说法正确的选项是( )
A.闭合开关S1,有电子从枕形导体流向大地
B.闭合开关S2,有电子从枕形导体流向大地
C.闭合开关S1,有电子从大地流向枕形导体
D.闭合开关S2,没有电子通过开关S2
解析在S1、S2都闭合前,对枕形导体,它的电荷是守恒的。

由于静电感应,a、b两端出现等量的负、正电荷。

当闭合开关S1、S2中的任何一个以后,便把大地与枕形导体连通,使大地与枕形导体组成一个新的大导体,因此,导体本身的电荷不再守恒,而是导体与大地构成的系统电荷守恒,由于静电感应,a端仍为负电荷,大地为远端,感应出正电荷,因此无论是闭合开关S1还是闭合开关S2,都有电子从大地流向枕形导体,应选项C正确。

答案C
2.
如下图,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,假设用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,导体分为A、B两局部,这两局部所带电荷量的数值分别为QA、QB,那么以下结论正确的有( )
A.沿虚线c切开,A带负电,B带正电,且QB>QA
B.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且 QB=QA
C.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且QB>QA
D.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而QA、QB的值与所切的位置有关
解析导体原来不带电,只是在C的电荷的作用下,导体中的自由电子向B局部移动,使B局部带了多余的电子,而带负电,A局部少了电子,因而带正电。

A局部转移走的电子数目和B局部多余的电子的数目是相同的,因此无论从哪一条虚线切开,两局部的电荷量总是相等的,但越靠近右端负电荷密度越大,越靠近左端正电荷密度越大,所以从不同位置切开时,QA、QB的值是不同的,故只有选项D正确。

答案D
3.
如下图,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是两个完全相同的枕形导体均不带电。

试问:
(1)如何使A、B都带等量正电荷?
(2)如何使A、B都带等量负电荷?
(3)如何使A带负电荷B带等量的正电荷?
解析(1)解法一:使A、B紧密靠拢,让C靠近B,那么在B端感应出负电荷,A端感应出等量正电荷。

把A与B分开,移走C后用手摸一下B,再把A与B接触一下,那么A和B就带等量正电荷。

解法二:使A、B紧密靠拢,让C接触A或B,然后移去C,再把A与B分开,那么A、B就带等量正电荷。

(2)解法一:使A、B紧密靠拢,让C靠近B,那么在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,移走C以后再把A与B分开,那么A和B就带等量负电荷。

解法二:C靠近B的左端,用手接触B的右端;然后松开手,移走C,使A与B接触,两者将带等量负电荷。

(3)使A、B紧密靠拢,让C靠近A,那么在A端感应出负电荷,B端感应出等量正电荷,把A与B分开后,移去C,那么A带负电荷,B带等量的正电荷。

答案见解析
4.有三个完全一样的绝缘金属球,A球带的电荷量为q,B、C均不带电。

现要使B球带的电荷量为q,应该怎么办?
答案思维导图如下图,先将A、B两个金属球进行第一次接触,电荷转移结束后再分开,那么A、B 两球将带上的等量电荷。

再将B与C进行第二次接触,稳定后分开,B、C两球将带上的等量电荷。

此时注意观察小球的带电特点,我们可以将A、B进行第三次接触,稳定后分开,此时B球带上的电荷量为。