高中物理 第一章 电场 第一节 认识静电练习 粤教版选修3-1
物理粤教版选修3-1课后训练:第一章第一节认识静电含解析
认识静电练习一、单项选择题1.关于摩擦起电和感应起电,以下说法正确的是().A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生了新电荷B.摩擦起电是因为产生了新电荷,感应起电是因为电荷的转移C.不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移D.以上说法均不正确2.如图所示,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的旁边有一绝缘金属球b.开始时,a、b都不带电,现使b带电,则( ).A.a、b之间不发生相互作用B.b吸引a,吸住后不放开C.b立即把a排斥开D.b先吸引a,接触后又把a排斥开二、双项选择题3.将一根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒去靠近用丝线悬挂的泡沫塑料小球,若泡沫小球().A.被吸引,则它原来一定带正电B.被吸引,则它原来可能带正电,也可能不带电C.被排斥,则它原来可能带正电,也可能带负电D.被排斥,则它原来一定带负电4.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吸引d,c排斥a,b排斥c,d吸引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5.下面关于电现象的叙述中,正确的是().A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电B.摩擦可以起电,是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量的异种电荷C.带电现象的本质是电子的转移,呈中性的物体得到电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性D.摩擦起电的过程,是通过摩擦创造了等量异种电荷的过程6.如图所示,有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则().A.金属球可能不带电B.金属球可能带负电C.金属球可能带正电D.金属球一定带负电7.已知π+介子、π-介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克u或反夸克d)组成的,它们的带电荷量如下表所示,表中e为元电荷.A.π+由u和d组成B.π+由d和u组成C.π-由u和d组成D.π-由d和u组成三、非选择题8.两个相同的金属小球,A带2×10-6 C正电荷,B带6×10-6C 负电荷,当两个小球接触后,再分开,它们各带多少电荷,什么电荷?参考答案1.答案:C 解析:不论哪种起电方式,都是实现了电荷的转移;感应起电中,会在导体上靠近和远离施加感应的电荷的两端产生等量的异种电荷,但是不会创造电荷.2.答案:D 解析:金属球b带电后,会使a球左端带上与b球异种的电荷,右端带上与b球同种的电荷,由于异种电荷相互吸引,a、b接触后,就会带上同种电荷,同种电荷相互排斥.3.答案:BD 解析:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,若被吸引,则泡沫小球带正电或不带电,若被排斥,则它一定带负电.4.答案:BD 解析:由a吸引d,d吸引b可知,a与b带同种电荷,且与d带异种电荷;由c排斥b可知,c与a、b带同种电荷,c与d带异种电荷,B、D项正确.5.答案:BC 解析:两物体摩擦时,谁带正电荷,谁带负电荷取决于两物体的性质,而不是由单一某个物体决定的,A错.摩擦起电并不是创造了电荷,而是电荷发生了转移,D 错.6.答案:AB 解析:验电器的金箔之所以张开,是因为它们都带有正电荷,而同种电荷相排斥,张开角度的大小决定于两金箔带电荷量的多少.如果A 球带负电,靠近验电器的B 球时,异种电荷相互吸引,使金箔上的正电荷逐渐“上移”,从而使两金箔张角减小,选项B 正确,同时否定选项C ;如果A 球不带电,在靠近B 球时,发生静电感应现象使A 球靠近B 球的端面出现负的感应电荷,而背向B 球的端面出现正的感应电荷.A 球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用,由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用,从而使金箔张角减小,选项A 正确,同时否定选项D .7.答案:AD 解析:π+带电荷量为+e ,u 带电荷量为23e +,d 带电荷量为13e +,故π﹣由u 和d 组成,A 对,B 错;π-带电荷量为-e ,应由d 和u 组成,C 错,D 对.8.答案:见解析解析:A 、B 两球发生接触,正负电荷发生中和,剩余的电荷A 、B 两球平分,Q A ′=Q B ′=2A B QQ +=2×10-6 C ,为负电荷.。
高中物理每课一练《认识电场》粤教版选修
1.1 认识静电每课一练(粤教版选修3-1)一、单项选择题1.将一根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒去靠近用丝线悬挂的泡沫塑料小球,则泡沫小球( ) A.若被吸引,它原来一定带正电B.若被吸引,它原来可能带正电,也可能不带电C.若被排斥,它原来可能带正电,也可以带负电D.若被排斥,它原来一定带负电解析:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,若能吸引,则泡沫小球带正电或不带电.答案:BD2.如图1-1-5所示,原来不带电的绝缘金属导体MN在其下面都悬挂着金属验电箔.若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端,可能看到的现象是( )图1-1-5A.只有M端验电箔张开B.只有N端验电箔张开C.两端的验电箔都张开D.两端的验电箔都不张开2.解析:当带负电的A球靠近M端时,由于静电感应,在M端有正电荷,负电荷移动到N端,而且M、N两端电荷量相等,所以两端验电器箔片都张开.答案:C3.如图1-1-6所示的装置中,A、B是两个架在绝缘支座上的金属球,原来不带电,中间用导线连接,现用一个带正电的小球C靠近B球,用手摸一下B,然后撤去导线,再拿走小球C,那么( )图1-1-6A.A球带正电,B球带负电B.A球带正电,B球不带电C.A球不带电,B球带负电D.以上三种说法都不对解析:导线没撤时,远端A感应出正电荷,近端B感应出负电荷,但当用手摸B时,无论摸整体的哪一部分,A和B球成为一个新的导体,近端B感应出负电,远端大地的另一侧感应出正电,此时A不带电,当撤离导线后,A球也不带电,B球带负电.若移走小球C,再撤导线,则A、B就都带负电了.答案:C4.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.如图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )解析:带电的金属球靠近不带电的验电器时,在验电器的顶端感应出异种电荷,即验电器的顶端带上了正电荷,金属箔片带上了负电荷.答案:B二、双项选择题5.当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近验电器的金属球后,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.感应起电D.摩擦起电解析:因玻璃棒没有接触到金属球,属于感应起电,和玻璃棒靠近的一端(金属球)带电性质和玻璃棒相反,带负电,和玻璃棒相距较远的一端(金属箔片)带电性质和玻璃棒相同,带正电荷.金属箔片的起电方式为感应起电.答案:AC6.如图1-1-7所示,挂在绝缘细线下的两个轻质通草球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,则( )图1-1-7A.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.乙图中两球至少有一个带电解析:甲图两球可能带异种电荷,也有可能其中一个带电,因为带电体能吸引轻小物体.乙图中两球一定带同种电荷.答案:BC7.如图1-1-8所示,a、b、c、d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸引d,b排斥c,c排斥a,d吸引b,则关于它们的带电情况( )图1-1-8A.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两小球带同种电荷D.c、d两小球带异种电荷解析:根据它们之间的相互吸引和排斥的关系可知a、b、c带同种电荷,d和其他三个小球带电性质不同.在解决该题时可以先假设其中一个带电小球的带电性质.答案:BD8.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.则对于乙、丙两物体的带电情况,下列说法中正确的是( )A.乙物体一定带有负电荷8×10-16 CB.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 CC.丙物体一定带有正电荷8×10-16 CD.丙物体一定带有负电荷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1.6×10-15C而带正电,乙物体得到电子而带1.6×10-15C的负电荷;乙物体与不带电的丙物体接触,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为(1.6×10-15-8×10-16)C=8×10-16 C,故A、D正确.答案:A9.为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的,它通过电场会发生偏转,非极性分子不偏转),可做如下实验:在酸式滴定管中注入适量蒸馏水,打开活塞,让水慢慢如线状流下,将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流,发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转,这证明( )A.水分子是非极性分子B.水分子是极性分子C.水分子是极性分子且带正电D.水分子是极性分子且带负电解析:根据偏转,可判断出水分子是极性分子;根据向玻璃棒偏转,可以判断出其带负电.答案:BD三、非选择题10.1 g的单原子氢含有6.02×1023个原子,每个原子只有一个质子的原子核和一个核外电子组成.则这1 g氢有多少库仑的正电荷和负电荷?解析:质子和电子的电荷量数值都为e=1.6×10-19C,故正负电荷的总数值均为6.02×1023×1.6×10-19 C=96 320 C答案:96 320 C11.依据测量资料,闪电放电的电压大约等于5×107 V;电流据估计大约是2×105 A(顺便说一说,这些数字是依据铁芯被电流磁化的程度来确定的,电流是在打雷的时候通过避雷针来到线圈里的),闪电的持续时间不会超过千分之一秒.试估算一道电闪含有多少个元电荷?解析:据题意,一道闪电中含有的总电荷量约为q=It=2×105×0.001 C=200 C,因此,一道电闪含有的元电荷数量为:N=2001.6×10-19个=1.25×1021个答案:1.25×1021个12.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.(1)若A 、B 两球带同种电荷,求接触后的电荷量之比.(2)若A 、B 两球带异种电荷,求接触后两球的电荷量之比.解析:(1)若A 、B 带同种电荷,设电荷量为Q ,第三个球与A 接触时,平分A 的电荷量,A 剩余电荷量为12Q ,再与B 接触,平分二者之和.B 最后带电荷量为12Q +Q 2=34Q ,则最后A 、B 电荷量之比为12Q ∶34Q =2∶3. (2)若A 、B 带异种电荷,设A 带电+Q ,则最后A 带电+12Q ,B 最后带电-Q +12Q 2=-14Q ,A 、B 最后电荷量之比为12Q ∶14Q =2∶1. 答案:(1)2∶3(2)2∶1。
2019_2020学年高中物理第1章电场第1节认识静电课后提能训练粤教版选修3_1
第1节认识静电基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~6题有多项符合题目要求)1.(2018·佛山名校期末)下列说法正确的是( )A.静电感应不是创造了电荷,而是电子从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分引起的B.一个带电物体接触另一个不带电物体,两个物体有可能带上异种电荷C.摩擦起电,是因为通过克服摩擦力做功而使物体产生了电荷D.以上说法都不对【答案】A【解析】静电感应不是创造了电荷,而是电子从物体的一部份转移到另一部分引起的,满足电荷守恒定律,故A正确;一个带电物体接触另一个不带电物体,两个物体带上同种电荷,故B错误;摩擦起电,是因为摩擦而使电荷转移,并不是物体产生电荷,故C错误;由上分析可知,D错误.2.(2018·湛江名校期末)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不可能.两个小球原来分别带同种电荷,把两个完全相同的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可能.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可能.原来的其中一个带电,把两个完全相同的小球接触后电荷平分,带上等量同种电荷,存在排斥力,故D可能.本题选不可能的,故选A.3.(2019·番禺名校联考)如图所示,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,则以下说法正确的是( )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【答案】C【解析】在S1、S2都闭合前,对枕形导体而言,它的电荷是守恒的,a、b两端出现等量的负、正电荷.当开关S1、S2中的任何一个闭合以后,便把大地与导体连通,使大地也参与了电荷转移,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中电荷守恒,由于静电感应,a端仍为负电荷,大地远处应感应出正电荷,因此无论闭合开关S1还是开关S2,都有电子从大地流向导体,故C选项正确.4.(2017·温州期中)自然界的电荷只有两种,把它们命名为正电荷和负电荷的科学家是( )A.富兰克林B.法拉第C.库仑D.奥斯特【答案】A【解析】自然界的电荷只有两种,美国科学家富兰克林把它们命名为正电荷和负电荷,故A正确,B、C、D错误.5.(2017·江西赣州联考)如图所示,A、B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体,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上的金属箔片仍张开C.先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开D.先用手接触一下A端再拿开,然后把C移走,再把A、B分开,A上的金属箔片不张开,而B上的金属箔片张开【答案】AB【解析】把带正电的C移近不带电的导体A时,A、B被感应出异种电荷,金属箔片都张开;若此后先把A 、B 分开,然后移去C ,A 、B 仍带原来的异种电荷,金属箔片仍张开,A 、B 对;若先把C 移走,A 、B 上的电荷返回中和,再把A 、B 分开,A 、B 上的金属箔片不张开,C 错;若先用手接触一下带负电的A 端再拿开,此时A 、B 都带正电,然后把C 移走,再把A 、B 分开,A 、B 上的金属箔片都张开,D 错.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,故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3×10-3C 的正电荷,B 小球带有2×10-3C 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?【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3.0×10-32C =1.5×10-3C 的正电荷量,让小球B 与A 接触后分开,A 、B 都带1.5×10-3-2×10-32C=-2.5×10-4C 的负电荷量,最后让小球B 与小球C 接触后,B 、C 都带1.5×10-3-2.5×10-42C =6.25×10-4 C 的正电荷量.故最终个三个小球的带电荷量分别为q A =-2.5×10-4C ,q B =6.25×10-4C ,q C =6.25×10-4C .答案:q A =-2.5×10-4C q B =6.25×10-4C q C =6.25×10-4C8.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m e = 9.1×10-31kg ,电子电荷量e=-1.6×10-19C,1 μC=10-6C).【解析】人身上聚集的电子个数n =Q e =-48.0×10-6-1.6×10-19个=3.0×1014个.由于人身上多了n 个电子,他的质量增加m =nm e =3.0×1014×9.1×10-31kg =2.73×10-16kg.答案:3.0×1014个 2.73×10-16kg能力提升9. (2017·湖北模拟)A 导体带负电荷,B 导体带同样多的正电荷,将A 、B 两导体连在一起,以下说法正确的是( )A .两导体上的正负电荷完全消失了B .A 导体上的负电荷全部跑到B 导体上去了,而B 导体上的正电荷全部跑到A 导体上去了C .A 导体上的一部分负电荷跑到B 导体上,而B 导体上的一部分正电荷跑到A 导体上,刚好被中和D .以上说法均不正确 【答案】D【解析】正确选项为D .A ,B 两个导体带有等量的异种电荷,把它们连在一起,发生了电中和现象.其实质是A 导体上的多余电子(负电荷)全部跑到B 导体上,与B 导体上等量的正电荷中和了.容易错选AB .错选原因为:从电荷的中和结果是彼此不带电的认识上,误认为电荷消失了,从而错选A .这其实违背了电荷守恒定律.没有考虑到只有自由电荷才可以定向移动,从而错选B .10. (多选)已知π+介子、π-介子都是由一个夸克(夸克u 或夸克d)和一个反夸克(反夸克u 或反夸克d )组成的,它们带的电荷量如下表所示,表中e 为元电荷.A .π+由u 和d 组成 B .π+由d 和u 组成 C .π-由u 和d 组成 D .π-由d 和u 组成【答案】AD【解析】π+带电荷量为+e ,u 带电荷量为+23e ,d 带电荷量为+13e ,故π+由u 和 d组成,A 对、B 错.π-带电荷量为-e ,d 带电荷量为-13e, u 带电荷量为-23e ,故π-由d 和 u 组成,D 对、C 错.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?【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12Q .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 =34Q ,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12Q ,C 与B 接触后,平分二者的电荷量,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.答案:(1)2∶3 (2)2∶112.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?【解析】(1)金属瓶上收集的电子数目为N =Q e =8×10-12 C 1.6×10-19C= 5×107(个); (2)实验的时间t =5×1071×104s -1=5 000 s.答案:(1)5×107个 (2)5 000 s。
2020--2021学年粤教版高二物理选修3—1第1章 电场练习含答案
2020--2021粤教版物理选修3—1第1章 电场练习含答案 粤教版选修3—1第一章 电场1、如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A ,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B ,导体B 用导线经开关接地,现把S 先合上再断开,再移走A ,则导体B( )A .不带电B .带正电C .带负电D .不能确定2、(双选)两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球(可看成点电荷),其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,当它们静止于空间某两点时,静电力大小为F.现将两球接触后再放回原处,则它们间静电力的大小可能为( ) A .59F B .45F C .54FD .95F3、(双选)四种电场中分别标有a 、b 两点,两点电场强度相同的是( )甲 乙丙 丁A .甲图:与点电荷等距的a 、b 两点B .乙图:等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点C .丙图:等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点D .丁图:匀强电场中的a 、b 两点4、电场中有A 、B 两点,一个点电荷在A 点的电势能为1.2×10-8 J ,在B 点的电势能为8.0×10-9 J.已知A、B两点在同一条电场线上,如图所示,该点电荷的电荷量为1.0×10-9 C,那么()A.该电荷为负电荷B.该电荷为正电荷C.A、B两点的电势差U AB=4.0 VD.把电荷从A移到B,电场力做功为W=4.0 J5、如图是一个匀强电场的等势面示意图,每两个相邻的等势面相距2 cm,由此可以确定电场强度的方向和数值是()A.竖直向下,E=100 V/mB.水平向左,E=100 V/mC.水平向左,E=200 V/mD.水平向右,E=200 V/m6、下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场加速后,粒子速度最大的是()A.质子B.氘核C.氦核D.钠离子7、如图所示,平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连,一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间,处于静止状态.现保持右极板不动,将左极板向左缓慢移动.关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T,下列判断正确的是()A.F逐渐增大,T逐渐减小B.F逐渐减小,T逐渐减小C.F逐渐减小,T逐渐增大D.F逐渐增大,T逐渐增大*8、如图所示,两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r,带等量异种电荷,电荷量为Q,两球之间的静电力为下列选项中的哪一个()A.等于k Q29r2B.大于kQ29r2C.小于k Q29r2D.等于kQ2r2*9、(双选)把质量为m的正点电荷q,在电场中从静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下述正确的是()A.点电荷运动轨迹必与电场线重合B.点电荷的速度方向,必定和所在点的电场线的切线方向一致C.点电荷的加速度方向,必与所在点的电场线的切线方向一致D.点电荷的受力方向,必与所在点的电场线的切线方向一致*10、(双选)如图所示,曲线是电场中的一组电场线,A、B是电场中的两点,则下列说法正确的是()A.电势φA>φB,场强E A<E BB.电势φA>φB,场强E A>E BC.将+q电荷从A点移到B点电场力做正功D.将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能E pA>E pB*11、如图所示,在匀强电场中,A、B两点相距10 cm,E=100 V/m,AB与电场线方向的夹角θ=120°,则A、B两点间的电势差为()A.5 V B.-5 VC.10 V D.-10 V12、如图所示,a、b、c表示点电荷电场中的三个等势面,它们的电势分别为φ、23φ、14φ,一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后,仅受电场力的作用而运动.已知它经过等势面b时的速率为v,则它经过等势面c时的速率为多少?13、如图所示,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于O点,现给电容器缓慢充电,使两极板所带电荷量分别为+Q和-Q,此时悬线与竖直方向的夹角为π/6.再给电容器缓慢充电,直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3,且小球与两极板不接触.求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量.2020--2021粤教版物理选修3—1第1章 电场练习含答案 粤教版选修3—1第一章 电场1、如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A ,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B ,导体B 用导线经开关接地,现把S 先合上再断开,再移走A ,则导体B( )A .不带电B .带正电C .带负电D .不能确定C [根据静电感应现象和电荷间的相互作用,可判断导体B 带负电,故选C.] 2、(双选)两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球(可看成点电荷),其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,当它们静止于空间某两点时,静电力大小为F.现将两球接触后再放回原处,则它们间静电力的大小可能为( ) A .59F B .45F C .54FD .95F(2)两金属小球接触后再放回原处时,所带的电量、电性均相同.BD [设一个球的带电量绝对值为Q ,则另一个球的带电量绝对值为5Q ,此时F =k 5Q 2r 2,若两球带同种电荷,接触后再分开,两球电量的绝对值为3Q ,则两球的库仑力大小F′=k 9Q 2r 2=9F5.若两球带异种电荷,接触后再分开,两球电量的绝对值为2Q ,此时两球的库仑力F″=k 4Q 2r 2=45F.故B 、D 正确,A 、C 错误.] 3、(双选)四种电场中分别标有a 、b 两点,两点电场强度相同的是( )甲乙丙丁A.甲图:与点电荷等距的a、b两点B.乙图:等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图:等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图:匀强电场中的a、b两点BD[A项甲图中两点电场线方向不同,故电场强度的方向不同,故A错误;B 项a、b两点电场线方向均为水平向左,且两点关于连线对称,电场强度相等,故B正确;C项a、b两点的场强方向不同,故C错误;D项a、b两点都处在匀强电场中,电场强度相同,故D正确]4、电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8 J,在B点的电势能为8.0×10-9 J.已知A、B两点在同一条电场线上,如图所示,该点电荷的电荷量为1.0×10-9 C,那么()A.该电荷为负电荷B.该电荷为正电荷C.A、B两点的电势差U AB=4.0 VD.把电荷从A移到B,电场力做功为W=4.0 JA[点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能,从A到B电场力做正功,所以该电荷一定为负电荷,且W AB=E pA-E pB=1.2×10-8 J-8.0×10-9 J=4.0×10-9 J,故A项正确,B、D项错误;U AB=W ABq=4.0×10-9-1.0×10-9V=-4.0 V,所以C选项错误.]5、如图是一个匀强电场的等势面示意图,每两个相邻的等势面相距2 cm,由此可以确定电场强度的方向和数值是()A.竖直向下,E=100 V/mB.水平向左,E=100 V/mC.水平向左,E=200 V/mD.水平向右,E=200 V/mB[电场强度E=Ud=100 V/m,电场强度的方向垂直于等势面指向电势降落的方向,即水平向左,选项B正确.]6、下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场加速后,粒子速度最大的是()A.质子B.氘核C.氦核D.钠离子A[由动能定理得qU=12m v2,v=2qUm,所以比荷qm大的速度大,A正确.]7、如图所示,平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连,一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间,处于静止状态.现保持右极板不动,将左极板向左缓慢移动.关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T,下列判断正确的是()A.F逐渐增大,T逐渐减小B.F逐渐减小,T逐渐减小C.F逐渐减小,T逐渐增大D.F逐渐增大,T逐渐增大B[电容器与电源相连,所以两端间电势差不变,将左极板向左缓慢移动过程中,两板间距离增大,则由U=Ed可知,电场强度E减小;电场力F=Eq减小;小球处于平衡状态,受重力、拉力与电场力的作用而处于平衡,故拉力与电场力和重力的合力大小相等,方向相反;根据平行四边形定则可知,T=F2+(mg)2;由于重力不变,电场力变小,故拉力变小,B正确.]*8、如图所示,两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r,带等量异种电荷,电荷量为Q,两球之间的静电力为下列选项中的哪一个()A.等于k Q29r2B.大于kQ29r2C.小于k Q29r2D.等于kQ2r2B[由于两金属球带等量异种电荷,电荷间相互吸引,因此电荷在金属球上的分布向两球靠近的一面集中,电荷间的距离就要比3r小.根据库仑定律,静电力一定大于k Q29r2,正确选项为B.]*9、(双选)把质量为m的正点电荷q,在电场中从静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下述正确的是()A.点电荷运动轨迹必与电场线重合B.点电荷的速度方向,必定和所在点的电场线的切线方向一致C.点电荷的加速度方向,必与所在点的电场线的切线方向一致D.点电荷的受力方向,必与所在点的电场线的切线方向一致CD[明确受力方向和加速度方向与电场线的方向的关系.正点电荷q由静止释放,如果电场线为直线,电荷将沿电场线运动,电场线如果是曲线,电荷一定不沿电场线运动(因为如果沿电场线运动,其速度方向与受力方向重合,不符合曲线运动的条件),故A选项不正确;由于点电荷做曲线运动时,其速度方向与电场力方向不再一致(初始时刻除外),故B选项不正确;而点电荷的加速度方向,也即电荷所受电场力方向必与该点场强方向一致,即与所在点的电场线的切线方向一致,故C、D选项正确.]*10、(双选)如图所示,曲线是电场中的一组电场线,A、B是电场中的两点,则下列说法正确的是()A.电势φA>φB,场强E A<E BB.电势φA>φB,场强E A>E BC.将+q电荷从A点移到B点电场力做正功D.将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能E pA>E pBBC[由图看出A处电场线比B处电场线密,则A点场强大于B点的场强,沿电场线方向电势逐渐降低,φA>φB,故A错误,B正确;从高电势向低电势移动正电荷,电场力做正功,故C正确;负电荷在电势低的地方电势能大,故将-q 电荷分别放在A、B两点时具有的电势能在B点大,故D错误.]*11、如图所示,在匀强电场中,A、B两点相距10 cm,E=100 V/m,AB与电场线方向的夹角θ=120°,则A、B两点间的电势差为()A.5 V B.-5 VC.10 V D.-10 VB[A、B两点在场强方向上的距离d=AB·cos (180°-120°)=10×12cm=5cm.由于φA<φB,则U AB=-Ed=-100×5×10-2 V=-5 V,故选B.]12、如图所示,a、b、c表示点电荷电场中的三个等势面,它们的电势分别为φ、23φ、14φ,一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后,仅受电场力的作用而运动.已知它经过等势面b 时的速率为v ,则它经过等势面c 时的速率为多少?[解析] 从a 到b 过程中电场力做功W ab =qU ab =q(φa -φb )=q(φ-23φ)=13qφ ① 在从a 到b 过程中由动能定理得: W ab =12m v 2-0② 由①②两式可得 q =3m v 22φ③ 从a 到c 过程中电场力做功W ac =qU ac =q(φa -φc )=q(φ-14φ)=34qφ ④ 由动能定理得:W ac =12m v 2c -0 ⑤由③④⑤式可得:v c =32v[答案] 32v13、如图所示,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于O 点,现给电容器缓慢充电,使两极板所带电荷量分别为+Q 和-Q ,此时悬线与竖直方向的夹角为π/6.再给电容器缓慢充电,直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3,且小球与两极板不接触.求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量.[解析] 设电容器电容为C ,第一次充电后两极板之间的电压为U =Q C ① 两极板之间电场的场强为E =Ud ②式中d 为两极板间的距离.按题意,当小球偏转角θ1=π6时,小球处于平衡位置.设小球质量为m ,所带电荷量为q ,则有Tcos θ1=mg③ Tsin θ1=Qe④式中T 为此时悬线的张力.联立①②③④式得tan θ1=qQ mgCd ⑤ 设第二次充电使正极板上增加的电荷量为ΔQ ,此时小球偏转角θ2=π3,则tan θ2=q (Q +ΔQ )mgCd⑥ 联立⑤⑥式得tan θ1tan θ2=Q Q +ΔQ ⑦ 代入数据解得ΔQ =2Q.⑧[答案] 2Q。
粤教版物理高一-选修3-1-第一章-电场-同步练习(包含答案)
粤教版物理高一-选修3-1-第一章-电场-同步练习一、单选题1.如图是蓖麻油中的头发屑模拟出的电场线。
下列说法正确的是()A. 图中模拟的是两等量异种电荷的电场线B. 图中A,B应接高压起电装置的两极C. 图中A,B两点连线中点的电场强度为零D. 图中描绘的图线就是真实存在的电场线2.有一电荷q=3×10﹣6C,从A点移到B点,电场力做功为6×10﹣4J,从B点移到C点克服电场力做功4×10﹣4J,在A、B、C三点中,电势最高的点和电势最低的点分别是()A. B点和A点B. B点和C点C. A点和B点D. A点和C点3.真空中两个点电荷Q1、Q2,距离为R,当Q1增大到原来的3倍,Q2增大到原来的3倍,距离R增大到原来的3倍时,电荷间的库仑力变为原来的()A. 1倍B. 3倍C. 6倍D. 9倍4.如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线.在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( )A. 粒子带正电B. 粒子在A点加速度大C. 粒子在B点动能大D. A,B两点相比,B点电势能较高5.关于电场强度的下列说法中正确的是()A. 电场中某点的场强方向与放入该点的试探电荷所受电场力方向相同B. 在等量异种电荷的电场中,两电荷连线中点处的电场强度最大C. 在等量异种电荷的电场中,从两电荷连线中点沿其中垂直线向外场强越来越小D. 在等量同种电荷的电场中,从两电荷连线中点沿其中垂直线向外场强越来越大6.下列说法正确的是()A. 若电荷在电场中某点受到的电场力大,则该点的电场强度就大B. 负电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向相反C. 电场强度的方向总跟电场力的方向一致D. 在匀强电场中,不同的带电粒子受到的电场力一定相同7.下列关于电源电动势的说法中正确的是()A. 电源电动势的大小,等于电源没有接入电路时电源两极间的电压的大小B. 闭合电路中,并联在电源两端的电压表的示数就是电源电动势的值C. 电源提供的电能越多,电源的电动势越大D. 电源的电动势反映了电源将电能转化为其它形式的能的本领二、多选题8.A,B两个点电荷在真空中所形成电场的电场线(方向未标出)如图所示.图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称.则()A. 这两个点电荷一定是等量异种电荷B. 这两个点电荷一定是等量同种电荷C. C,D两点的电势一定不相等D. C点的电场强度比D点的电场强度大9.如图所示,直流电路中,、是定值电阻,是光敏电阻,其阻值随光照增强而减小。
高中物理 第一章 电场 第一节 认识静电教学案 粤教版选修3-1-粤教版高二选修3-1物理教学案
第一节认_识_静_电1.自然界中有两种电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.使物体带电的方式有三种,分别是摩擦起电、感应起电、接触起电,这三种起电方式本质都是电子的转移,而不是凭空创造了电荷,起电的过程遵循电荷守恒定律。
3.电子或质子所带的电荷量是最小的电荷量,这个电荷量叫元电荷,用e表示,e=1.60×10-19 C。
一、电荷及起电方法1.电荷及作用(1)两种电荷正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。
负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
(2)作用同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.三种起电方式图111(1)摩擦起电;(2)接触起电;(3)感应起电。
二、电荷守恒定律1.电荷量它表示电荷的多少,其单位是库仑,简称为库,用C表示。
2.元电荷最小的电荷量叫做元电荷,用e表示,则e=1.60×10-19_C。
3.电荷守恒定律电荷既不能创造,也不能消失,它们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。
在转移过程中,电荷的代数和不变。
1.自主思考——判一判(1)丝绸与任何物体摩擦后都带负电。
(×)(2)两物体摩擦后,一定带等量异种电荷。
(×)(3)将带电体靠近验电器金属球和带电体与验电器金属球接触,验电器箔片都会张开,但二者本质不同。
(√)(4)元电荷实质上是指电子和质子本身。
(×)(5)一个带正电的金属球与一个不带电的金属球接触,带正电的金属球电荷量减少是因为带正电金属球的部分正电荷转移到不带电的金属球中。
(×)2.合作探究——议一议(1)不带电的物体内部是否有电荷?提示:不带电的物体内部有电荷,正负电荷电量相同,故对外不显电性。
(2)带有等量异号电荷的金属球接触后会发生电荷的中和,此时电荷被消灭了吗?提示:中和时,系统所带电荷的代数和不变,电荷并没有消失,只是正、负电荷数相等,从而对外显电中性。
粤教版高二物理选修3-1第1章 电场 含答案
(高二)物理粤教版选修3—1第1章电场含答案粤教版选修3—1第一章电场1、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.qC.2q D.4q2、两个质量分别是m1、m2的小球,各用丝线悬挂在同一点,当两球分别带同种电荷,且电荷量分别为q1、q2时,两丝线张开一定的角度θ1、θ2,如图所示,此时两个小球处于同一水平面上,且θ1 >θ2 ,则下列说法正确的是()A.m1 >m2B.m1 <m2C.q1 <q2D.q1 >q23、如图所示的电场中,一带电质点从P点沿着电场线方向运动,若只受电场力作用,质点加速度逐渐增大的是()A B C D4、如图所示,真空中O点处有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a 点的场强大小为E a,与ab连线成53°角,b点的场强大小为E b,与ab连线成37°角.关于a、b两点E a、E b及φa、φb的关系,正确的是()A.25E a=9E b,φa>φb B.16E a=9E b,φa<φbC.9E a=25E b,φa>φb D.9E a=16E b,φa<φb5、如图所示,匀强电场的场强大小为1×103 N/C,ab、dc与电场方向平行,bc、ad与电场方向垂直,ab=dc=4 cm,bc=ad=3 cm,则下述计算结果正确的是()A.a、b之间的电势差为4 000 VB.a、c之间的电势差为50 VC.将q=-5×10-3 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周,电场力做的功为零D.将q=-5×10-3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做的功都是-0.25 J6、在空间有正方向水平向右、大小按如图所示的图线变化的电场,位于电场中A点的电子在t=0时速度为零,在t=1 s时,电子离开A点的距离大小为l.那么在t=2 s时,电子将处在()A.A点B.A点左方l处C.A点右方2l处D.A点左方2l处7、(双选)如图所示,平行板电容器和恒定直流电源相连,箭头表示电流方向.下列说法正确的有()A.电容器正在充电B.电容器正在放电C.电容器两板间距离一定正在变大D.电容器两板间距离可能正在变小*8、如图所示,直角三角形ABC中∠B=30°,点电荷A、B所带电荷量分别为Q A、Q B,测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左,则下列说法正确的是()A.A带正电,Q A∶Q B=1∶8B.A带负电,Q A∶Q B=1∶8C.A带正电,Q A∶Q B=1∶4D.A带负电,Q A∶Q B=1∶4*9、点电荷A和B,分别带正电和负电,电量分别为4Q和Q,在AB连线上,如图所示,电场强度为零的地方在()A.A和B之间B.B左侧C.A右侧D.A的右侧及B的左侧*10、一个带正电的质点,电荷量q=2.0×10-9 C,在静电场中由a点移动到b 点.在这个过程中,除静电力外,其他外力做的功为6.0×10-5 J,质点的动能增加了8.0×10-5 J,则a、b两点间的电势差U ab为()A.1×104 V B.-1×104 VC.4×104 V D.-7×104 V*11、(双选)如图所示,A、B两板间电压为600 V,A板带正电并接地,A、B 两板间距离为12 cm,C点离A板4 cm,下列说法正确的是()A.E=2 000 V/m,φC=200 VB.E=5 000 V/m,φC=-200 VC.电子在C点具有的电势能为-200 eVD.电子在C点具有的电势能为200 eV12、如图所示,匀强电场的场强E =1.2×102 N/C ,方向水平向右,一点电荷q =4×10-8 C 沿半径R =20 cm 的圆周,从A 点移动到B 点,已知∠AOB =90°,求:(1)这一过程电场力做的功是正功还是负功?做功多少? (2)A 、B 两点的电势差U AB .13、如图所示,A 、B 为两块足够大的相距为d 的平行金属板,接在电压为U 的电源上.在A 板的中央P 点放置一个电子发射源.可以向各个方向释放电子.设电子的质量为m 、电荷量为e ,射出的初速度为v .求电子打在板上的区域面积.(不计电子的重力)(高二)物理粤教版选修3—1第1章 电场含答案 粤教版选修3—1第一章 电场1、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 .2qD .4qC [两个完全一样的导体接触后电荷先中和再平分,所以q B =5q -q 2=2q ,故C对.]2、两个质量分别是m1、m2的小球,各用丝线悬挂在同一点,当两球分别带同种电荷,且电荷量分别为q1、q2时,两丝线张开一定的角度θ1、θ2,如图所示,此时两个小球处于同一水平面上,且θ1 >θ2 ,则下列说法正确的是()A.m1 >m2B.m1 <m2C.q1 <q2D.q1 >q2B[m1、m2受力如图所示,由平衡条件可知m1g=F cot θ1,m2g=F′c ot θ2,根据牛顿第三定律可得F=F′,则m1m2=cot θ1cot θ2,因为θ1>θ2,所以m1<m2,从式子中可以看出两角度的大小关系与两电荷的带电量无关,故B正确.]3、如图所示的电场中,一带电质点从P点沿着电场线方向运动,若只受电场力作用,质点加速度逐渐增大的是()A B C DB[电场线疏密表示电场强度的大小,沿电场线的方向.A选项中电场强度减小;B选项中电场强度增大;C选项中电场强度不变;D选项中电场强度先增大后减小,再由a=Fm=qEm知,a∝E,故本题选B.]4、如图所示,真空中O点处有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a 点的场强大小为E a,与ab连线成53°角,b点的场强大小为E b,与ab连线成37°角.关于a、b两点E a、E b及φa、φb的关系,正确的是()A.25E a=9E b,φa>φb B.16E a=9E b,φa<φbC.9E a=25E b,φa>φb D.9E a=16E b,φa<φbD[设a、b两点到点电荷的距离分别为r a和r b.根据几何知识得r b=43r a.根据点电荷场强公式E=k Qr2得E a=169E b;由图可知,该电场是由负点电荷产生的,故在点电荷的周围越靠近场源电荷电势越低,则有φa<φb,故D正确,A、B、C 错误.]5、如图所示,匀强电场的场强大小为1×103 N/C,ab、dc与电场方向平行,bc、ad与电场方向垂直,ab=dc=4 cm,bc=ad=3 cm,则下述计算结果正确的是()A.a、b之间的电势差为4 000 VB.a、c之间的电势差为50 VC.将q=-5×10-3 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周,电场力做的功为零D.将q=-5×10-3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做的功都是-0.25 JC[U ab=E·ab=1×103×0.04 V=40 V,选项A错误;U ac=U ab=40 V,选项B 错误;将带负电的点电荷移动一周,电势差为零,电场力做功为零,选项C正确;W ac=qU ac=-5×10-3×40 J=-0.2 J,选项D错误.]6、在空间有正方向水平向右、大小按如图所示的图线变化的电场,位于电场中A点的电子在t=0时速度为零,在t=1 s时,电子离开A点的距离大小为l.那么在t=2 s时,电子将处在()A.A点B.A点左方l处C.A点右方2l处D.A点左方2l处D[粒子在第1 s内做初速度为零的匀加速运动,第2 s内做末速度为零的匀减。
粤教版高二物理选修3-1 第一章 1.1 认识静电练习(含答案)
1.1 认识静电一、选择题1.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,《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸衣若”之说,但下列不属于静电现象的是()A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引C.小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流D.从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉2.(多选)关于摩擦起电、接触起电、感应起电,下列说法正确的是()A.这三种方式都创造了带负电荷的电子B.这三种方式都创造了带正电荷的质子C.这三种起电方式的实质是一样的,都是电子的转移D.这三种方式都符合电荷守恒定律3.把一个带正电的金属球A跟不带电的同样的金属球B相碰,两球都带等量的正电荷,这是因为()A.A球的正电荷移到B球上B.B球的负电荷移到A球上C.A球的负电荷移到B球上D.B球的正电荷移到A球上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,则B导体的带电荷量为()A.-q B.qC.2q D.4q5.(多选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验的结果如图所示,则下列说法正确的是()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,一定同时带上种类及数量都不同的电荷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,该物体的带电荷种类可能不同6.如图所示,左边是一个原来不带电的导体,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Q A、Q B,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Q A>Q BB.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且Q A=Q BC.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且Q A<Q BD.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而Q A、Q B的值与所切的位置有关7.(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8.绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的附近有一绝缘金属球b.开始时,a、b都不带电,如图所示,现使a、b分别带正、负电,则()A.b将吸引a,吸引后不放开B.b先吸引a,接触后又和a分开C.a、b之间不发生相互作用D.b立即把a排斥开9.(多选)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,丙物体带电荷量的多少为8×10-16 C.则对于最后乙、丙两物体的带电情况,下列说法中正确的是()A.乙物体一定带有负电荷8×10-16 CB.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 CC.丙物体一定带有正电荷8×10-16 CD.丙物体一定带有负电荷8×10-16 C10.(多选)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0.5 cm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.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和B.摩擦使笔套带电C.笔套靠近圆环时,圆环上、下部分感应出异号电荷D.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力二、非选择题11.如图所示,某实验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?12.多少个电子的电荷量等于-3.2×10-5C?干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走,身上聚集了-4.8×10-5C的电荷.此人身上有多少个剩余电子?他的质量因聚集电子而增加了多少?(电子质量m e=9.1×10-31kg,电子电荷量e=-1.6×10-19C)13.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;现给大球A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:经过反复足够多次接触后,小球的带电荷量为多少?答案1. C2. CD3. B4.C5.CD6.D7.BD8.B9.AD 10.BCD11.[解析] (1)金属瓶上收集的电子数目为: N =Q e =-8×10-12C -1.6×10-19C =5×107(个). (2)实验的时间:t =5×107104s =5 000 s.[答案] (1)5×107个 (2)5 000 s12.[解析] -3.2×10-5C 的电荷量含有的电子数为n =q e =-3.2×10-5C -1.6×10-19C=2.0×1014(个),-4.8×10-5C 的电荷量含有的电子数为n ′=q ′e =-4.8×10-5C -1.6×10-19C=3.0×1014(个),增加的质量为M =n ′m e =3.0×1014×9.1×10-31kg =2.73×10-16kg.[答案] 2.0×1014个 3.0×1014个 2.73×10-16kg13.[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1∶1,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(Q -q )∶q .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q ′,则有Q -q q =Q q ′,解得q ′=Qq Q -q.[答案]QqQ -q。
高二物理粤教版选修3-1:第1章第1节认识静电
答案:1.两 负电荷 吸引 2.电荷量 正数 负数 中和
考点一 静电的产生
1.摩擦起电:当两个不同的物体互 相摩擦时,束缚能力弱的物体的部分电子 往往会转移到另一个物体上,于是原来呈 电中性的物体由于得到电子而带负电,失 去电子的物体则带正电,这就是摩擦起 电.
由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷 便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一 端带异号电荷,远离的一端带同号电荷,这种现 象叫做静电感应.利用静电感应使金属导体带电 的过程叫做感应起电.
思考感悟 1.如图1-1-1所示,两个互相接触的导体A和 B,靠近带正电的导体球C放置,三者均有绝缘 支架,若先将C移走,再把A、B分开,则 A________电,B________电;若先将A、B分开, 再移走C,则A________电,B________电.
故 q′A∶q′B=2∶3. (2)若 A、B 带有异种电荷并设为 q 和-q,
则与 B 球接触后 B 的带电荷量 q′B=q2-2 q=-q4,
故 q′A∶q′B=2∶1. 答案:(1)2∶3 (2)2∶1
考点二 元电荷与电荷守恒定律
物质由中性的原子组成,原子由原子核和电子组 成.原子核中的质子和电子带有等量异种的电荷,质子 的电荷量e=1.60×10-19 C,实验指出,任何带电体的 电荷量都是e的整数倍.因此e被称为元电荷.
解析:验电器的金属箔之所以张开,是因为它们都 带有正电荷,同种电荷相排斥,张开角度的大小取决于 两金箔带电量的多少.如果A球带负电,靠近验电器的B 球时,异种电荷相互吸引,使金箔上的正电荷逐渐“上 移”,从而使金箔张角减小,选项B正确,同时否定选 项C.如果A球不带电,在靠近B球时,发生静电感应现象 使A球靠近B球的端面出现负的感应电荷,而背向B的端 面出现正的感应电荷.A球上的感应电荷与验电器上的 正电荷发生相互作用,由于负电荷离验电器较近而表现 为吸引作用,从而使金箔张角减小,选项A正确,同时 否定选项D.
粤教版物理选修3-1第一章 电场单元练习题(含详细答案)
粤教版物理选修3-1第一章电场一、单选题1.高压供电线路在不断电的情况下进行检修,检修人员必须穿上特制的用金属丝编制的工作服才能安全作业.这是因为人穿上金属丝衣服工作时()A.人体的电势为零,且电场强度为零B.人体的电势为零,但电场强度不为零C.人体的电势不为零,且人的电势低于高压线路的电势D.人体的电势不为零,且人和高压线路的电势相等2.如图所示,在点电荷Q形成的电场中,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在另一等势面上.甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线,已知乙粒子带正电.那么下列判断正确的是()A.甲粒子在b点的电势能比在c点小B.乙粒子在d点速度最大C.a、b两点电场强度相同D.d点电势比b点电势高3.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为+Q和-Q.在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入,则小球()A.速度先增大后减小B.受到的库仑力先做负功后做正功C.受到的库仑力最大值为D.管壁对小球的弹力最大值为4.如图,真空中A、B两处各有一个正点电荷,若放入第三个点电荷C,只在电场力作用下三个电荷都处于平衡状态,则C的电性及位置是()A.正电;在A、B之间B.正电;在A的左侧C.负电;在A、B之间D.负电;在B的右侧5.水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压,两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A 的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场,两电荷恰好在板间某点相遇,如图所示.若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,则下列说法正确的是()A.电荷M的比荷大于电荷N的比荷B.两电荷在电场中运动的加速度相等C.从两电荷进入电场到两电荷相遇,电场力对电荷M做的功等于电场力对电荷N做的功D.电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同6.如图所示,P和Q为两平行金属板,两极板间电压为U,在P板附近有一电子由静止开始向Q 板运动,关于电子到达Q板时的速率,下列说法正确的是()A.两极板间距离越大,加速时间越长,获得的速率就越大B.两极板间距离越小,加速度越大,获得的速率就越大C.与两极板间距离无关,仅与加速电压U有关D.以上说法都不正确二、多选题7.(多选)示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的()A.极板X带正电B.极板X′带正电C.极板Y带正电D.极板Y′带正电8.(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9.(多选)如图是电场中的一条电场线,A、B是电场线上的两点,一负电荷q仅在静电力作用下以初速度v0从A向B运动并经过B点,一段时间后q以速度v又一次经过A点,且v与v0的方向相反,则以下说法中正确的是()A.A、B两点的电场强度是EA<EBB.A、B两点的电势是φA>φBC.负电荷q在A、B两点的电势能E pA<E pBD.负电荷q先后经过A点的速度大小v0=v10.(多选)如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上,下列说法中正确的是()A.A、B两处电势、场强均相同B.C、D两处电势、场强均相同C.在虚线AB上O点的场强最大D.带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能三、计算题11.如图,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A、B两点间的电势差.12.如图所示,两平行的金属板间的电场是匀强电场,电场强度大小为E=1.0×104V/m,两板相距1.0 cm,B板接地,C点与A板相距0.40 cm.(1)求A、C间的电势差UAC和C点的电势φC各为多少;(2)将电荷量为q=-1.0×10-12C的点电荷置于C点,其电势能E p为多少?13.如图所示,在真空中有一对平行金属板,由于接在电池组上而带电,两板间的电势差为U.若一个质量为m,带正电荷q的粒子,在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动,板间距为d.不计重力.(1)粒子在电场中做何种运动?(2)计算粒子到达负极板时的速度大小.四、填空题14.如图所示,在竖直向下、电场强度为E的匀强电场中,长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动,两个小球A、B固定于杆的两端,A、B的质量分别为m1和m2(m1<m2),A带负电,电荷量为q1,B带正电,电荷量为q2,杆从静止开始由水平位置转到竖直位置,在此过程中电场力做功为________,在竖直位置处两球的总动能为________.15.用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带__________电荷,毛皮带__________电荷.当橡胶棒带有2.7×10-9C的电荷量时,有______________个电子从____________移到__________上.(结果保留两位有效数字)16.如图所示为一个点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线),两相邻等势线间的电势差为4 V,有一个带电荷量为q=1.0×10-8C的负电荷从A点沿不规则曲线移到B点,静电力做功为________ J.17.将一电荷量为2.0×10-8C的点电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了6.0×10-6J的功,则它的电势能________(选填“增加”或“减小”)了,两点间电势差为UAB=________ V.18.某研究性学习小组的同学设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律.根据以上实验过程和观察到的现象,回答下列问题:(1)步骤二的实验现象,说明______________________________________________________________________________________________________________________________;(2)步骤三的实验现象,说明______________________________________________________________________________________________________________________________;(3)该研究性实验________(选填“能”或“不能”)验证电荷守恒定律.答案解析1.【答案】D【解析】金属网能起到屏蔽电场的作用,使人体内的场强保持为零,对人体起到保护作用.但是,人体的电势与高压线路的电势始终相等,所以D正确.2.【答案】D【解析】由乙粒子的运动轨迹及乙粒子带正电的条件可知点电荷Q带正电,而甲粒子带负电,甲粒子从b向c运动过程中,电场力做正功,甲粒子的电势能减小,因此,E pb>E pc,选项A错误;对于乙粒子,若从b向d运动,电场力对粒子做负功,粒子的电势能增加,则E pb<E pd,故<φd,选项D正确;由b到d,根据动能定理,电场力对乙粒子做负功,粒子的动能减小,φbE kb>E kd,则v b>v d,选项B错误;根据正点电荷电场的特点可知,a、b两点电场强度的大小相等,但方向不同,选项C错误.3.【答案】C【解析】由等量异种电荷形成的电场特点,根据小球的受力情况可知在细管内运动时,合力为重力,小球速度一直增大,A错误;库仑力水平向右,不做功,B错误;在连线中点处库仑力最大,F=+=,C正确;管壁对小球的弹力与库仑力是平衡力,所以最大值为,D 错误.4.【答案】C【解析】A、B都是正点电荷,若点电荷C为正电荷,无论放在哪个地方,在中间的电荷可能受力平衡,但是在两边的电荷由于互相排斥,不可能处于平衡状态,所以放正电荷不可能;当C为负电荷时,无论放在A的左侧还是在B的右侧,负电荷受到的作用力都是指向同一侧的,不可能受力平衡,当负电荷放在A、B中间的时候,A、B之间的作用力互相排斥,A、B和C之间都是吸引力,所以A、B、C受力都可能处于受力平衡的状态,所以C正确.故选C.5.【答案】A【解析】若两板间电压为U,间距为d,长为L.则由题意:v N t+v M t=L①t2+=t2②由①式分析得v M、v N不一定相同,D错误.由②式分析得:>,A正确,由>进一步分析可得两个电荷的加速度aM>aN,电场力对电荷所做的功WM>WN,B、C错误.6.【答案】C【解析】7.【答案】AC【解析】由荧光屏上亮斑的位置可知,电子在XX′偏转电场中向X极板方向偏转,故极板X带正电,选项A正确,选项B错误;电子在YY′偏转电场中向Y极板方向偏转,故极板Y带正电,选项C正确,选项D错误.8.【答案】BD【解析】由d吸a,d吸b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,故选项A、C错,选项B、D对.9.【答案】BCD【解析】由于负电荷从A至B做减速运动,则静电力的方向由B→A,电场E的方向应由A→B,所以φA>φB,E pA<E pB,选项B、C正确.由于只有这一条电场线,不知道电场的具体分布,所以无法判断电场强度的大小,选项A错误.负电荷再回到A点时,其电势能不变,动能也不变,所以v0=v,选项D正确.10.【答案】BD【解析】根据顺着电场线方向电势降低,结合等量异种电荷电场线、等势面分布对称性特点可知,A、B场强相同,A点电势高.故A错误.根据等量异种电荷等势面分布可知:CD是一条等势线,C、D两处电势相等.由电场分布的对称性可知:C、D两处的场强相同.故B正确.根据电场线疏密表示场强的大小可知,在AB之间,O点场强最小.故C错误.O点电势高于B点电势,正试探电荷在O处电势能大于在B处电势能.故D正确.11.【答案】【解析】设带电粒子在B点的速度大小为v B.粒子在垂直于电场方向的速度分量不变,即v B sin 30°=v0sin 60°①由此得v B=v0②设A、B两点间的电势差为UAB,由动能定理有qUAB=m(v-v)③联立②③式得UAB=.④12.【答案】(1)40 V60 V(2)-6.0×10-11J【解析】(1)根据匀强电场电场强度和电势差的关系得,UAC=E·d1=40 V,C点的电势φC=UCB=E·d2=60 V.(2)点电荷置于C点时的电势能E p=qφC=-6.0×10-11J.13.【答案】(1)做初速度为0的匀加速直线运动(2)【解析】(1)做初速度为0的匀加速直线运动.加速度为a=.(2)方法1在带电粒子的运动过程中,静电力对它做的功是W=qU设带电粒子到达负极板时的速率为v,其动能可以写为E k=mv2由动能定理可知mv2=qU于是求出v=方法2设粒子到达负极板时所用时间为t,则d=at2v=ata=联立解得v=.14.【答案】l【解析】在此过程中,两球受的电场力均做正功,总功为W=;由功能关系得:W+m2g-m1g=E k,所以在竖直位置两球的总动能为E k=W+(m2-m1)g=l.15.【答案】负正 1.7×1010毛皮橡胶棒【解析】用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒因得到从毛皮转移来的电子,带上了负电荷,毛皮因丢失了电子,带上了正电荷,这是摩擦起电的现象,从毛皮转移到橡胶棒上的电子数为n==个中≈1.7×1010个.16.【答案】-4.0×10-8【解析】WAB=qUAB=-1.0×10-8×4 J=-4.0×10-8J.17.【答案】增加-300【解析】克服电场力做了6.0×10-6J的功,说明电场力做负功,则电势能增加,根据电场力做功的公式WAB=qUAB,得:UAB==V=-300 V18.【答案】(1)板带电(2)两板所带总电荷量为零(3)能【解析】用力将两块起电板快速摩擦后分开,两板分别带上了等量异种电荷.步骤二中金属球与箔片发生静电感应现象,故箔片张开,步骤三中两块板同时插入空心金属球,总电荷量为零,不发生静电感应现象,故箔片不张开,该实验能验证电荷守恒定律.。
高中物理 第一章 电场 1.1 认识静电素材 粤教版选修31
第一节认识静电问题探究衣服上的静电最让人讨厌了,它如影随形,挥之不去,本来很挺括的衣服,一下子贴在身上,整个儿没一点形了.走到哪儿都吸一身土还不算,手碰到就像让针扎了一下似的,电得一激灵,手不由自主地缩回来.脱外衣时要挨电,还伴着“啪啪”的响声;手一摸椅子背要挨一下电;开门时手一摸门把儿,也会挨电.整天让人胆战心惊.这些电是从哪儿来的?答案:这些现象均是由于在活动中摩擦产生出静电.而“如影随形,挥之不去“贴”“吸”“啪啪”等现象正说明在摩擦起电现象中产生了异种电荷并发生吸引、放电现象.自学导引1.自然界中的电荷有_____________,即_____________和_____________.如:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是_____________;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带电荷是_____________.同种电荷相斥,异种电荷相吸.答案:两种正电荷负电荷正电荷负电荷2.元电荷:电子和质子带有_____________电荷,其电荷量为e=_____________.因所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍,所以将电荷量e称为_____________.答案:等量异种 1.6×10-19C元电荷3.物体起电的本质:使物体起电的方式有_____________、_____________、_____________等.物体起电的实质是_____________电子或_____________电子.答案:摩擦起电接触起电感应起电得到失去4.电荷守恒定律:电荷既不能_____________,也不能_____________,它们只能从一个物体_____________到另一物体,或从物体的一部分_____________到另一部分.答案:创造消灭转移转移疑难剖析摩擦起电现象的本质【例1】关于摩擦起电现象的下列说法中,哪些是正确的()A.摩擦起电现象使本没有电子和质子的物体中产生了电子和质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电,可能是摩擦中导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电解析:摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同,因而电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子,其质子数比电子数多,我们说它带正电.若一个物体得到电子,其质子数比电子数少,我们说它带负电.使物体带电并不是创造出电荷.答案:B D温馨提示:在分析电荷的起电和中和现象时,要抓住其本质和规律.它只是通过物理的方法使电荷重新分布,并没有创造和消灭电荷.验电器检验电荷的原理和方法【例2】如图111所示,有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则()图1-1-1A.金属球可能不带电B.金属球可能带负电C.金属球可能带正电D.金属球一定带负电解析:验电器的金箔之所以张开,是因为它们都带了正电荷.张开的角度取决于带电荷量的多少.张角减小,说明箔片上的正电荷减少.A球与B球无接触,肯定发生的是静电感应.A 球不带电时,B球感应A球,使其靠近的一面为负电荷,A球反过来感应B球,使B球上的正电荷增多,箔片上的正电荷减少,从而张角减小.若A球带负电,可达到同样的效果;若A球带正电,则正好相反,使B球上的部分正电荷转移到箔片上,使张角增大.所以选A B.答案:AB温馨提示:验电器的原理是根据同种电荷相吸引、异种电荷相排斥的规律设计而成.另外还要掌握其起电的本质,那就是在验电器的金属小球和金属箔间能转移的电荷只能是电子.拓展迁移在干燥的桌面上放置一些“小纸人”,将一块玻璃平放在“小纸人”的正上方.当用硬泡沫塑料在玻璃上表面来回摩擦时,会发现“小纸人”能翩翩起舞.如果实验前用一根火柴将“跳舞区”烤烤,实验效果会更好.如果向“跳舞区”哈一口气,“小纸人”就跳得不活跃或不能跳舞了.为什么“小纸人”会在被摩擦的玻璃下翩翩起舞呢?为什么实验前用一根火柴将“跳舞区”烤烤或者哈气会影响实验效果呢?解析:在用硬泡沫塑料在玻璃上表面来回摩擦时,可以使玻璃带上静电,玻璃对下面的“小纸人”产生吸引作用.当吸引力大于“小纸人”的重力时,“小纸人”会飞起来;当吸引力小于其重力时,“小纸人”又落下来.由于硬泡沫塑料在玻璃上来回摩擦,使得电荷在玻璃上的分布也随着变化,对不同位置的“小纸人”的吸引力也不断变化,因此我们看到了“小纸人”时起时落、翩翩起舞的现象.湿度也对静电现象有影响.用一根火柴将“跳舞区”烤烤,空气湿度小,此时空气是不良导体,物体上的静电不容易被导走,物体带电荷量多,实验效果明显;如果向“跳舞区”哈一口气会使“跳舞区”空气变得潮湿,空气很容易将静电导走一部分,物体上静电荷量少,实验效果不明显.。
【精品试卷】粤教版高中物理选修3-1第一章电场第一复习专用试卷
高中物理学习材料(精心收集**整理制作)第一章电场第一节认识静电1.自然界只有两种电荷,物理学中规定:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷.带有同种电荷的物体相互排斥,带有异种电荷的物体相互吸引.带有等量异种电荷的物体相互接触会发生中和现象.2.电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一部分.在转移过程中,电荷的代数和不变,这个规律叫做电荷守恒定律.3.科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量,质子、正电子与它带等量的电荷,但符号相反,人们把这个最小的电荷量叫做元电荷,e=1.60×10-19_C.4.关于摩擦起电,下列说法中正确的是()A.两个物体相互摩擦时一定会发生带电现象B.摩擦起电的两个物体一定带有等量同种电荷C.在摩擦起电现象中负电荷从一个物体转移到另一个物体D.在摩擦起电现象中正、负电荷同时发生转移答案 C解析在摩擦起电现象过程中电子会从一个物体转移到另一个物体,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电.5.有A、B两个物体经摩擦后,使B带上了2.4×10-6 C的正电荷,则此过程中有________个电子发生了转移,是由________向________转移的.答案 1.5×1013B A【概念规律练】知识点一电荷及其相互作用1.(双选)以下判断小球是否带电的说法中正确的是()A.用一个带电体靠近它,如果能够吸引小球,则小球一定带电B.用一个带电体靠近它,如果能够排斥小球,则小球一定带电C.用验电器的金属球接触它后,如果验电器的金属箔能改变角度,则小球一定带电D.如果小球能吸引小纸屑,则小球一定带电答案BD解析用一个带电体靠近它,如果能够吸引小球,小球可能带异种电荷,也可能不带电,A错误;如果能够排斥小球,则小球一定带同种电荷,故B正确;用验电器的金属球接触它时,还需知道验电器金属球的带电情况才能予以判断,因此C错误;带电小球能吸引轻小物体是带电体的性质,D正确.2.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不带电,如图1所示,现使b球带电,则()图1A.a、b之间不发生相互作用B.b将吸引a,吸在一起不分开C.b立即把a排斥开D.b先吸引a,接触后又把a排斥开答案 D解析b球带电就能吸引轻质小球a,接触后电荷量重新分配,a、b球会带同种电荷,然后两球相互排斥.因此本题突出“近旁”,以表示能吸引并能接触.点评电荷之间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.另外,带电体具有吸引轻小物体的性质.若带电体与不带电的物体相接触,由于电荷的重新分配,两物体会带上同种电荷,电荷之间就会有相互的排斥力.知识点二起电的三种方式3.(双选)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是()A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电答案BD解析摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的束缚能力不相同,而使电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子,其质子数就会比电子数多,我们说它带正电;若一个物体得到电子,其质子数就会比电子数少,我们说它带负电.使物体带电并不是创造出电荷.点评使物体带电的三种方式的实质都是电子的转移.(1)摩擦起电是由于不同物体束缚电子能力的不同,而使物体到得到或失去电子,即电子从一个物体转移到另一个物体上.(2)感应起电是在电荷的相互作用下导体中的自由电荷从导体的一端转移到导体的另一端,使导体两端分别带上等量异种电荷.(3)接触起电,是由于同种电荷相互排斥而使电荷转移到另一个物体上.4.(双选)如图2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()图2A.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移去,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上的金属箔片闭合答案AB解析把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开,A上带负电荷,B上带正电荷,A项正确;把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B仍带电,再重新让A、B接触,A、B上的电荷就会相互中和,故B项正确,D项错误;先把C移去,再把A、B分开,A、B上的电荷已相互中和,都不再带电,故C项错误.点评先分开A、B,再移去C,A、B的电荷不会中和;先移去C,再把A、B分开,A、B的电荷会发生中和.本题中,分析A、B中的电荷能否发生中和是解题的关键.知识点三元电荷与电荷守恒定律5.(双选)关于元电荷,下列说法中正确的是()A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.元电荷的值通常取e=1.60×10-19 CD.电荷量e的数值最早是由物理学家库仑用实验测得的答案BC解析实验得出,所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍,这就是说,电荷量是不能连续变化的物理量.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的,由以上分析可知正确选项为B、C.点评点电荷的电荷量都等于元电荷的整数倍.6.(双选)一带负电的绝缘的金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上的电荷几乎不存在了,这说明()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解析绝缘小球上的电荷量减少是由于电子通过空气导电转移到外界,虽然小球上的电荷量减小,但这些电子并没有消失,就小球和整个外界组成的系统而言,其电荷总量保持不变,因此C、D 选项均正确.点评电荷既不会凭空创生,也不会凭空消失,只能从一个物体转移到另一物体,或者从物体的一部分转移到另一部分.【方法技巧练】接触起电的电荷分配7.有A、B、C三个完全相同的金属球,A带1.2×10-4 C的正电荷,B、C不带电,现用相互接触的方法使它们都带电,则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据()A.6.0×10-5 C,4.0×10-5 C,4.0×10-5 CB.6.0×10-5 C,4.0×10-5 C,2.0×10-5 CC.4.5×10-5 C,4.5×10-5 C,3.0×10-5 CD.5.0×10-5 C,5.0×10-5 C,2.0×10-5 C答案 C解析A项中三个球电荷量的总和大于原来A球的电荷量,由电荷守恒定律排除A项;无论什么时候,若三个球同时接触,则每球各分总电荷量的1/3,且之后无论怎样接触,各球的电荷量都不会再发生变化.若三球电荷量不相等,最后一次必为两球接触,则必有两个球的电荷量相等,从而可排除B;选项C、D,均满足电荷守恒定律,设从第一次两球接触开始,如A、B接触,A、B各带电荷量6.0×10-5 C;第二次B、C接触后B、C各带电荷量3.0×10-5 C,三球所带电荷量分别为6.0×10-5 C、3.0×10-5 C、3.0×10-5 C;第三次用A、B接触,A、B各带电荷量4.5×10-5 C,即选项C的分配结果,由此又可推知,此后无论怎样接触,电荷量也不会多于4.5×10-5 C,从而选C而否定D.8.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Q A =6.4×10-9 C ,Q B =-3.2×10-9 C ,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移的个数是多少?答案 电子由B 球转移到A 球,转移了3.0×1010个. 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为Q A ′=Q B ′=Q A +Q B 2=6.4×10-9-3.2×10-92C =1.6×10-9 C 在接触过程中,电子由B 球转移到A 球,不仅将自身电荷中和,且继续转移,使B 球带电荷量为Q B ′的正电,这样共转移的电子电荷量为ΔQ B =Q B ′-Q B =1.6×10-9 C -(-3.2×10-9) C =4.8×10-9 C转移的电子数n =ΔQ B e =4.8×10-9 C 1.6×10-19 C=3.0×1010(个). 方法总结 使物体带电的实质是电子发生了转移,而不是创造了电荷,并且在转移的过程中电荷的总量保持不变.当两球接触时,由于它们带相反电性的电荷,所以带电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配.如果两球完全相同,剩余的正电荷将平均分配.1.感应起电和摩擦起电都能使物体带电,关于这两种使物体带电的过程,下列说法中正确的是( )A .感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分B .感应起电是电荷从一个物体转移到另一个物体C .感应起电和摩擦起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体D .摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体答案 D2.(双选)如图3所示,挂在绝缘细线下的轻质通草小球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,则( )图3A .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 .乙图中两球至少有一个带电答案 BC 解析 带电体对不带电导体也吸引,A 错;只有同种电荷相互排斥,D 错.3.(双选)如图4所示,将带电棒导体移近两不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球都带电的是( )图4A .先把两球分开,再移走棒B.先移走棒,再把两球分开C.先将棒接触一下其中的一球,再把两球分开D.棒的带电荷量不变,两导体球不能带电答案AC解析B中若先移走棒,两球电荷会中和掉,不再带电,B错;两球是导体,可接触带电,也可以感应带电,A、C对,D错.4.如图5所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下面都悬挂着金属验电箔.若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端,看到的现象是()图5A.只有M端验电箔张开B.只有N端验电箔张开C.两端的验电箔都张开D.两端的验电箔都不张开答案 C解析当带电体A靠近导体M端时,导体由于静电感应两端出现异种电荷,故验电箔都会张开.5.(双选)如图6所示,a、b、c、d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸引d,b排斥c,c排斥a,d吸引b,则()图6A.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两小球带同种电荷D.c、d两小球带异种电荷答案BD解析由a吸引d,d吸引b可知a与b带同种电荷,且与d带异种电荷;由c排斥a,b排斥c 可知c与a、b带同种电荷,c与d带异种电荷.故选项A、C错误,选项B、D正确.点评根据同种电荷间相互排斥、异种电荷间相互吸引,很容易从题目所给条件判断出各电荷的电性关系.6.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()答案 B解析由于验电器原来不带电,因此,验电器的金属球和箔片带异号电荷,A、C两项错误.验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异号的电荷,D项错误.正确选项为B.7.(双选)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 .则对于最后乙、丙两物体的带电情况,下列说法中正确的是( )A .乙物体一定带有负电荷8×10-16 CB .乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 CC .丙物体一定带有正电荷8×10-16 CD .丙物体一定带有负电荷8×10-16 C答案 AD 解析 由于甲、乙、丙原来都不带电,即都没有电荷,甲、乙相互摩擦导致甲失去电子而带1.6×10-15 C 的正电荷,乙物体得到电子而带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为1.6×10-15 C -8×10-16 C =8×10-16 C ,故A 、D 正确.8.小华在旅游景点购买了一本物理参考书,回家后发现是盗版书.其中一道习题给出的四个带电体的带电荷量为以下四个选项,你认为其中带电荷量合理的是( )A .Q 1=6.2×10-18 CB .Q 2=6.4×10-18 CC .Q 3=6.6×10-18 CD .Q 4=6.8×10-18 C答案 B图79.如图7所示,不带电的枕形导体的A 、B 两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A 端靠近一带电导体C 时( )A .A 端金箔张开,B 端金箔闭合B .用手接触枕形导体,A 端金箔张开,B 端金箔闭合C .用手接触枕形导体,后将手和C 分别移走,两对金箔均张开D .选项C 中两对金箔带异种电荷答案 BC解析 根据静电感应现象,带正电的导体C 放在枕形导体附近,在A 端出现了负电荷,在B 端出现了正电荷,这样的带电并不是导体中有新的电荷产生,只是电荷的重新分布.金箔因带电相斥而张开,选项A 错误.用手接触枕形导体后,A 端带负电,B 端不是最远端了,人是导体,人的脚部甚至地球是最远端,这样B 端不再有电荷,金箔闭合,选项B 正确.用手接触导体时,只有A 端带负电,将手和导体C 分别移走后,不再有静电感应,A 端所带负电荷便分布在枕形导体上,A 、B 端均带有负电,两对金箔均张开,选项C 、D 正确.点评 手接触导体后,导体与大地形成一个带电体,导体为近端,大地为远端.10.有两个完全相同的绝缘金属球A 、B ,A 球所带电荷量为q ,B 球所带电荷量为-q ,现要使A 、B 所带电荷量都为-q 4,应该怎么办? 答案 见解析解析 先用手接触一下A 球,使A 球所带电荷导入大地,再将A 、B 接触一下,分开A 、B ,此时A 、B 所带电荷量都是-q 2,再用手接触一下A 球,再将A 、B 接触一下再分开,这时A 、B 所带电荷量都是-q 4.。
高中物理选修3-1_第1章电场_全套同步练习
第1章静电场第01节 电荷及其守恒定律[知能准备]1.自然界中存在两种电荷,即 电荷和 电荷.2.物体的带电方式有三种:(1)摩擦起电:两个不同的物体相互摩擦,失去电子的带 电,获得电子的带 电.(2)感应起电:导体接近(不接触)带电体,使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷,而另一端带上与带电体相 的电荷.(3)接触起电:不带电物体接触另一个带电物体,使带电体上的 转移到不带电的物体上.完全相同的两只带电金属小球接触时,电荷量分配规律:两球带异种电荷的先中和后平均分配;原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上.3.电荷守恒定律:电荷既不能 ,也不能 ,只能从一个物体转移到另一个物体;或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 .4.元电荷(基本电荷):电子和质子所带等量的异种电荷,电荷量e =1.60×10-19C.实验指出,所有带电体的电荷量或者等于电荷量e ,或者是电荷量e 的整数倍.因此,电荷量e 称为元电荷.电荷量e 的数值最早由美国科学家 用实验测得的.5.比荷:带电粒子的电荷量和质量的比值m q .电子的比荷为kg C m e e /1076.111⨯=. [同步导学]1.物体带电的过程叫做起电,任何起电方式都是电荷的转移,而不是创造电荷.2.在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变.例1 关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是( )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特定值C .物体带电+1.60×10-9C ,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子D .物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C解析:物体带电的原因是电子的得、失而引起的,物体带电荷量一定为e 的整数倍,故A 错,B 、C 、D 正确.如图1—1—1所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球都带电的是 ( )A .先把两球分开,再移走棒B .先移走棒,再把两球分开C .先将棒接触一下其中的一个球,再把两球分开D .棒的带电荷量不变,两导体球不能带电 解析:带电棒移近导体球但不与导体球接触,从而使导体球上的电荷重新分布,甲球左侧感应图1—1—1出正电荷,乙球右侧感应出负电荷,此时分开甲、乙球,则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷,故A 正确;如果先移走带电棒,则甲、乙两球上的电荷又恢复原状,则两球分开后不显电性,故B 错;如果先将棒接触一下其中的一球,则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷,故C 正确.可以采用感应起电的方法使两导体球带电,而使棒的带电荷量保持不变,故D 错误.3.“中性”和“中和”的区别“中性”和“中和”反映的是两个完全不同的概念.“中性”是指原子或物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等,对外不显示电性,表现不带电的状态.可见,任何不带电的物体,实际上其中都有等量的异种电荷.“中和”是两个带等量(或不等量)的异种电荷的带电体相接触时,由于正、负电荷间的吸引作用,电荷发生转移、抵消(或部分抵消),最后都达到中性(或单一的正、负电性)状态的一个过程.[同步检测]1、一切静电现象都是由于物体上的 引起的,人在地毯上行走时会带上电,梳头时会带上电,脱外衣时也会带上电等等,这些几乎都是由 引起的.2.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为 ( )A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和硬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.被吸引的轻小物体可能不是带电体3.如图1—1—2所示,在带电+Q 的带电体附近有两个相互接触的金属导体A 和B ,均放在绝缘支座上.若先将+Q 移走,再把A 、B 分开,则A 电,B 电;若先将A 、B 分开,再移走+Q ,则A 电,B 电.4.同种电荷相互排斥,在斥力作用下,同种电荷有尽量 的趋势,异种电荷相互吸引,而且在引力作用下有尽量 的趋势.5.一个带正电的验电器如图1—1—3所示,当一个金属球A 靠近验电器上的金属球B 时,验电器中金属箔片的张角减小,则( )A .金属球A 可能不带电B .金属球A 一定带正电C .金属球A 可能带负电D .金属球A 一定带负电6.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时,发现它的金属箔片的张角减小,由此可判断( )A .验电器所带电荷量部分被中和B .验电器所带电荷量部分跑掉了图1—1—2图1—1—3C .验电器一定带正电D .验电器一定带负电7.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8.现有一个带负电的电荷A ,和一个能拆分的导体B ,没有其他的导体可供利用,你如何能使导体B 带上正电?9.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的A. 2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C10.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有2.0×10-5C 的正电荷,小球B 、C 不带电.现在让小球C 先与球A 接触后取走,再让小球B 与球A 接触后分开,最后让小球B 与小球C 接触后分开,最终三球的带电荷量分别为q A = ,q B = ,q C = .[综合评价]1.对于摩擦起电现象,下列说法中正确的是A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷2.如图1—1—4所示,当将带正电的球C 移近不带电的枕形绝缘金属导体AB 时,枕形导体上的电荷移动情况是A.枕形金属导体上的正电荷向B 端移动,负电荷不移动B.枕形金属导体中的带负电的电子向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 图1—1—4 3.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电现象说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.摩擦起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了4.如图1—1—5所示,用带正电的绝缘棒A 去靠近原来不带电的验电器B ,B 的金属箔片张开,这时金属箔片带 电;若在带电棒离开前,用手摸一下验电器的小球后离开,然后移开A ,这时B 的金属箔片也能张开,它带 电. 图1—1—55.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的近旁有一底座绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图1—1—6所示,现使b带电,则:A. ab之间不发生相互作用B. b将吸引a,吸在一起不放开C. b立即把a排斥开D. b先吸引a,接触后又把a排斥开图1—1—66.5个元电荷的电荷量是C,16C电荷量等于个元电荷的电荷量.7.有两个完全相同的带电绝缘金属球A、B,分别带有电荷量QA =6.4×910-C,QB=–3.2×910-C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移多少库仑?此后,小球A、B各带电多少库仑?8.有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中小球A带有3×10-3C的正电荷,小球B带有-2×10-3C 的负电荷,小球C不带电.先将小球C与小球A接触后分开,再将小球B与小球C接触然后分开,试求这时三球的带电荷量分别为多少?第一章静电场第一节电荷及其守恒定律[知能准备]答案:1. 正负 2.(1)正负(2)异同(3)一部分电荷 3. 创造消失保持不变[同步检测]答案:1.带电摩擦 2.AD 3.不带不带负正 4 .远离靠近 5.AC 6.C 7.D 8.电荷A靠近导体B时,把B先拆分开后把电荷A移走,导体B靠近电荷A的一端带正电9.A 10. 5×10-6C 7.5×10-6C 7.5×10-6C[综合评价]答案:1.BC 2.B 3.B 4.正负 5.D 6. 8×10-19C 10207.(1) 4. 8×10-9C (2) 1.6×10-9C1.6×10-9C 8. 1.5×10-3C –2.5×10-4C –2.5×10-4C同步导学第1章静电场第02节 库仑定律[知能准备]1.点电荷:无大小、无形状、且有电荷量的一个点叫 .它是一个理想化的模型.2.库仑定律的内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力跟它们电荷量的 成正比,跟它们的距离的 成反比,作用力的方向在它们的 .3.库仑定律的表达式:F = 221rq q k ; 其中q 1、q 2表示两个点电荷的电荷量,r 表示它们的距离,k 为比例系数,也叫静电力常量, k = 9.0×109N m 2/C 2.[同步导学]1.点电荷是一个理想化的模型.实际问题中,只有当带电体间的距离远大于它们自身的线度以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,带电体方可视为点电荷.一个带电体能否被视为点电荷,取决于自身的几何形状与带电体之间的距离的比较,与带电体的大小无关.2.库仑定律的适用范围:真空中(干燥的空气也可)的两个点电荷间的相互作用,也可适用于两个均匀带电的介质球,不能用于不能视为点电荷的两个导体球.例1半径为r 的两个相同金属球,两球心相距为L (L =3r),它们所带电荷量的绝对值均为q ,则它们之间相互作用的静电力FA .带同种电荷时,F <22L q kB .带异种电荷时,F >22Lq k C .不论带何种电荷,F =22Lq k D .以上各项均不正确 解析:应用库仑定律解题时,首先要明确其条件和各物理量之间的关系.当两带电金属球靠得较近时,由于同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引,两球所带电荷的“中心”偏离球心,在计算其静电力F 时,就不能用两球心间的距离L 来计算.若两球带同种电荷,两球带电“中心”之间的距离大于L ,如图1—2—1(a )所示,图1—2—1 图1—2—2则F < 22Lq k ,故A 选项是对的,同理B 选项也是正确的. 3.库仑力是矢量.在利用库仑定律进行计算时,常先用电荷量的绝对值代入公式进行计算,求得库仑力的大小;然后根据同种电荷相斥,异种电荷相吸来确定库仑力的方向.4.系统中有多个点电荷时,任意两个点电荷之间的作用力都遵从库仑定律,计算多个电荷对某一电荷的作用力应先分别计算每个电荷对它的库仑力,然后再用力的平行四边形定则求其矢量和.例2 如图1—2—2所示,三个完全相同的金属球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上.a 和c 带正电,b 带负电,a 所带电荷量的大小比b 的小.已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中有向线段中的一条来表示,它应是A .F 1B .F 2C .F 3D .F 4解析:根据“同电相斥、异电相吸”的规律,确定电荷c 受到a 和b 的库仑力方向,考虑a 的带电荷量大于b 的带电荷量,因为F b 大于F a ,F b 与F a 的合力只能是F 2,故选项B 正确. 例2 两个大小相同的小球带有同种电荷(可看作点电荷),质量分别为m 1和m 2,带电荷量分别是q 1和q 2,用绝缘线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与铅垂线方向成夹角θ1和θ2,且两球同处一水平线上,如图1—2—3所示,若θ1=θ2,则下述结论正确的是A.q1一定等于q 2B.一定满足q 1/ m 1=q 2/ m 2C.m 1一定等于m 2D.必须同时满足q 1=q 2, m 1= m 2图1—2—3解析:两小球处于静止状态,故可用平衡条件去分析.小球m 1受到F 1、F 、m 1g 三个力作用,建立水平和竖直方向建立直角坐标系如图1—2—4所示,此时只需分解F 1.由平衡条件得: 0sin 11221=-θF rq q k 0cos 111=-g m F θ所以 .21211gr m q kq tg =θ 同理,对m 2分析得:.22212gr m q kq tg =θ 图1—2—4 因为21θθ=,所以21θθtg tg =,所以21m m =. 可见,只要m 1= m 2,不管q 1、q 2如何,1θ都等于2θ.所以,正确答案是C.讨论:如果m 1> m 2,1θ与2θ的关系怎样?如果m 1< m 2,1θ与2θ的关系又怎样?(两球仍处同一水平线上) 因为.21211gr m q kq tg =θ .22212gr m q kq tg =θ 不管q 1、q 2大小如何,两式中的221gr q kq 是相等的. 所以m 1> m 2时,1θ<2θ, m 1< m 2时,1θ>2θ.5.库仑定律给出了两个点电荷作用力的大小及方向,库仑力毕竟也是一种力,同样遵从力的合成和分解法则,遵从牛顿定律等力学基本规律.动能定理,动量守恒定律,共点力的平衡等力学知识和方法,在本章中一样使用.这就是:电学问题,力学方法.例3 a 、b 两个点电荷,相距40cm ,电荷量分别为q 1和q 2,且q 1=9 q 2,都是正电荷;现引入点电荷c ,这时a 、b 、c 三个电荷都恰好处于平衡状态.试问:点电荷c 的性质是什么?电荷量多大?它放在什么地方?解析:点电荷c 应为负电荷,否则三个正电荷相互排斥,永远不可能平衡.由于每一个电荷都受另外两个电荷的作用,三个点电荷只有处在同一条直线上,且c 在a 、b 之间才有可能都平衡.设c 与a 相距x ,则c 、b 相距(0.4-x),如点电荷c 的电荷量为q 3,根据二力平衡原理可列平衡方程:a 平衡: =2214.0q q k 231x q q kb 平衡: .)4.0(4.0232221x q q k q q k -=c 平衡: 231x q q k =.)4.0(232x q q k - 显见,上述三个方程实际上只有两个是独立的,解这些方程,可得有意义的解: x =30cm 所以 c 在a 、b 连线上,与a 相距30cm ,与b 相距10cm .q 3=12161169q q =,即q 1:q 2:q 3=1:91:161 (q 1、q 2为正电荷,q 3为负电荷) 例4 有三个完全相同的金属球A 、B 、C ,A 带电荷量7Q ,B 带电荷量﹣Q ,C 不带电.将A 、B 固定,然后让C 反复与A 、B 接触,最后移走C 球.问A 、B 间的相互作用力变为原来的多少倍?解析: C 球反复与A 、B 球接触,最后三个球带相同的电荷量,其电荷量为Q′=3)(7Q Q -+=2Q .A 、B 球间原先的相互作用力大小为F =./77222221r kQ rQ Q k r Q Q k =⋅= A 、B 球间最后的相互作用力大小为F′=kQ′1Q′2/r 2=222/4/22r kQ r Q Q k =⋅⋅即 F′= 4F /7.所以 :A 、B 间的相互作用力变为原来的4/7.点评: 此题考查了中和、接触起电及电荷守恒定律、库仑定律等内容.利用库仑定律讨论电荷间的相互作用力时,通常不带电荷的正、负号,力的方向根据“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”来判断.如图1—2—5所示.在光滑绝缘的水平面上的A 、B 两点分别放置质量为m 和2m 的两个点电荷Q A 和Q B .将两个点电荷同时释放,已知刚释放时Q A 的加速度为a ,经过一段时间后(两电荷未相遇),Q B 的加速度也为a ,且此时Q B 的速度大小为v ,问:(1) 此时Q A 的速度和加速度各多大?(2) 这段时间 内Q A 和Q B 构成的系统增加了多少动能?解析:题目虽未说明电荷的电性,但可以肯定的是两点电荷间的作用力总是等大反向的(牛顿第三定律).两点电荷的运动是变加速运动(加速度增大).对Q A 和Q B 构成的系统来说,库仑力是内力,系统水平方向动量是守恒的.(1) 刚释放时它们之间的作用力大小为F 1,则:F 1= m a .当Q B 的加速度为a 时,作用力大小为F 2,则:F 2=2 m a .此时Q A 的加速度a′=.222a mma m F == 方向与a 相同. 设此时Q A 的速度大小为v A ,根据动量守恒定律有:m v A =2 m v ,解得v A =2 v ,方向与v 相反.(2) 系统增加的动能 E k =kA E +kB E =221A mv +2221mv ⨯=3m 2v 6.库仑定律表明,库仑力与距离是平方反比定律,这与万有引力定律十分相似,目前尚不清图13—1—5楚两者是否存在内在联系,但利用这一相似性,借助于类比方法,人们完成了许多问题的求解.[同步检测]1.下列哪些带电体可视为点电荷A .电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B .在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体可视为点电荷C .带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷D .带电的金属球一定不能视为点电荷2.对于库仑定律,下面说法正确的是A .凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力,就可以使用公式F = 221r q q k; B .两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律C .相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等D .当两个半径为r 的带电金属球心相距为4r 时,对于它们之间相互作用的静电力大小,只取决于它们各自所带的电荷量3.两个点电荷相距为d ,相互作用力大小为F ,保持两点电荷的电荷量不变,改变它们之间的距离,使之相互作用力大小为4F ,则两点之间的距离应是A .4dB .2dC .d/2D .d/44.两个直径为d 的带正电的小球,当它们相距100 d 时作用力为F ,则当它们相距为d 时的作用力为( )A .F /100B .10000FC .100FD .以上结论都不对5.两个带正电的小球,放在光滑绝缘的水平板上,相隔一定的距离,若同时释放两球,它们的加速度之比将A .保持不变B .先增大后减小C .增大D .减小6.两个放在绝缘架上的相同金属球相距d ,球的半径比d 小得多,分别带q 和3q 的电荷量,相互作用的斥力为3F .现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们的相互斥力将变为A .OB .FC .3FD .4F7.如图1—2—6所示,大小可以不计的带有同种电荷的小球A 和B 互相排斥,静止时两球位于同一水平面上,绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β卢,且α < β, 由此可知A .B 球带电荷量较多B .B 球质量较大C .A 球带电荷量较多D .两球接触后,再静止下来,两绝缘线与竖直方向的夹角变为α′、β′,则仍有α ′< β′ 8.两个质量相等的小球,带电荷量分别为q 1和q 2,用长均为L的两根细线,悬挂在同一点图1—2—6上,静止时两悬线与竖直方向的夹角均为30°,则小球的质量为 . 9.两个形状完全相同的金属球A 和B ,分别带有电荷量q A =﹣7×108-C 和q B =3×108-C ,它们之间的吸引力为2×106-N .在绝缘条件下让它们相接触,然后把它们又放回原处,则此时它们之间的静电力是 (填“排斥力”或“吸引力”),大小是 .(小球的大小可忽略不计)10.如图1—2—7所示,A 、B 是带等量同种电荷的小球,A 固定在竖直放置的10 cm 长的绝缘支杆上,B 平衡于倾角为30°的绝缘光滑斜面上时,恰与A 等高,若B 的质量为303g ,则B 带电荷量是多少?(g 取l0 m /s 2)[综合评价] 1.两个带有等量电荷的铜球,相距较近且位置保持不变,设它们带同种电荷时的静电力为F 1,它们带异种电荷时(电荷量绝对值相同)的静电力为F 2,则F 1和F 2的大小关系为:A .F 1=F 2 D .F 1> F 2 C .F 1< F 2 D .无法比较2.如图1—2—8所示,在A 点固定一个正点电荷,在B 点固定一负点电荷,当在C 点处放上第三个电荷q 时,电荷q 受的合力为F ,若将电荷q 向B 移近一些,则它所受合力将A .增大 D .减少 C .不变 D .增大、减小均有可能.3.真空中两个点电荷,电荷量分别为q 1=8×109-C 和q 2=﹣18×109-C ,两者固定于相距20cm 的a 、b 两点上,如图1—2—9所示.有一个点电荷放在a 、b 连线(或延长线)上某点,恰好能静止,则这点的位置是A .a 点左侧40cm 处B .a 点右侧8cm 处C .b 点右侧20cm 处D .以上都不对. 4.如图所示,+Q 1和-Q 2是两个可自由移动的电荷,Q 2=4Q 1.现再取一个可自由移动的点电荷Q 3放在Q 1与Q 2连接的直线上,欲使整个系统平衡,那么( )A.Q 3应为负电荷,放在Q 1的左边 B 、Q 3应为负电荷,放在Q 2的右边C.Q 3应为正电荷,放在Q 1的左边 D 、Q 3应为正电荷,放在Q 2的右边.图1—2—7 图1—2—9 图1—2—85.如图1—2—10所示,两个可看作点电荷的小球带同种电,电荷量分别为q 1和q 2,质量分别为m 1和m 2,当两球处于同一水平面时,α >β,则造成α >β的可能原因是:A .m 1>m 2B .m 1<m 2C q 1>q 2D .q 1>q 26.如图1—2—11所示,A 、B 两带正电小球在光滑绝缘的水平面上相向运动.已知m A =2m B ,A v =20v ,B v =0v .当两电荷相距最近时,有A .A 球的速度为0v ,方向与A v 相同B .A 球的速度为0v ,方向与A v 相反C .A 球的速度为20v ,方向与A v 相同D .A 球的速度为20v ,方向与A v 相反.7.真空中两个固定的点电荷A 、B 相距10cm ,已知q A =+2.0×108-C ,q B =+8.0×108-C ,现引入电荷C ,电荷量Qc =+4.0×108-C ,则电荷C 置于离A cm ,离Bcm 处时,C 电荷即可平衡;若改变电荷C 的电荷量,仍置于上述位置,则电荷C 的平衡状态 (填不变或改变),若改变C 的电性,仍置于上述位置,则C 的平衡 ,若引入C 后,电荷A 、B 、C 均在库仑力作用下平衡,则C 电荷电性应为 ,电荷量应为 C .8.如图1—2—12所示,两相同金属球放在光滑绝缘的水平面上,其中A 球带9Q 的正电荷,B 球带Q 的负电荷,由静止开始释放,经图示位置时,加速度大小均为a ,然后发生碰撞,返回到图示位置时的加速度均为 .9.如图1—2—13所示,两个可视为质点的金属小球A 、B 质量都是m 、带正电电荷量都是q ,连接小球的绝缘细线长度都是l ,静电力常量为k ,重力加速度为g .则连结A 、B 的细线中的张力为多大? 连结O 、A 的细线中的张力为多大?10.如图1—2—14所示,一个挂在丝线下端的 带正电的小球B 静止在图示位置.固定的带正电荷的A 球电荷量为Q ,B 球质量为m 、电荷量为q ,θ=30°,A 和B 在同一水平线上,整个装置处在真空中,求A 、B 两球间的距离.图1—2—10 图1—2—11 图1—2—12图1—2—13第二节 库仑定律知能准备答案:1.点电荷 2.乘积 平方 连线上同步检测答案:1.BC 2.AC 3.C 4.D 5.A 6.D 7.D 8.221/3gl q kq 9.排斥力,3.8×107-N 10.106-C综合评价答案:1.C 2. D 3.A 4. A 5.B 6. A 7. 10/3, 20/3, 不变,不变,负,8×910-8.16a/9 9.mg lq k +222mg 10.mgkQq 3同步导学第1章静电场第03节 电场强度[知能准备]1.物质存在的两种形式: 与 .2.电场强度(1)电场明显的特征之一是对场中其他电荷具有 .(2)放入电场中某点的电荷所受的静电力F 跟它的电荷量q 的 .叫做该点的电场强度.物理学中规定电场中某点的电场强度的方向跟 电荷在该点所受的静电力的方向相同.(3)电场强度单位 ,符号 .另一单位 ,符号 .(4)如果 1 C 的电荷在电场中的某点受到的静电力是 1 N ,这点的电场强度就是 .3.电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个场源点电荷 在该点产生的电场强度的 .4.电场线(1)电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线(或直线).曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向.(2)电场线的特点:①电场线从正电荷(或无限远处)出发,终止于无限远或负电荷.②电场线在电场中不相交,这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向. ③在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较 ,电场强度较小的地方电场线较 ,因此可以用电场线的 来表示电场强度的相对大小.5.匀强电场:如果电场中各点电场强度的大小 .方向 ,这个电场就叫做匀强电场.[同步导学]1. 电场和电场的基本性质场是物质存在的又一种形态.区别于分子、原子组成的实物,电场有其特殊的性质,如:几个电场可以同时“处于”某一空间,电场对处于其间的电荷有力的作用,电场具有能量等.本章研究静止电荷产生的电场 ,称为静电场.学习有关静电场的知识时应该明确以下两点:(1)电荷的周围存在着电场,静止的电荷周围存在着静电场.(2)电场的基本性质是:对放入其中的电荷(不管是静止的还是运动的)有力的作用,电场具有能量.2. 电场强度(1)试探电荷q 是我们为了研究电场的力学性质,引入的一个特别电荷.试探电荷的特点:①电荷量很小,试探电荷不影响原电场的分布;②体积很小,便于研究不同点的电场.(2)对于qF E ,等号右边的物理量与被定义的物理量之间不存在正比或反比的函数关系,只是用右边两个物理量之比来反映被定义的物理量的属性.在电场中某点,比值q F 是与q 的有无、电荷量多少,电荷种类和F 的大小、方向都无关的恒量,电场中各点都有一个唯一确定的E.因为场强E 完全是由电场自身的条件(产生电场的场源电荷和电场中的位置)决定的,所以它反映电场本身力的属性.例 1 在电场中某点用+q 测得场强E ,当撤去+q 而放入-q/2时,则该点的场强 ( )A .大小为E / 2,方向和E 相同B .大小为E /2,方向和E 相反C .大小为E ,方向和E 相同D .大小为E ,方向和E 相反解析:把试探电荷q 放在场源电荷Q 产生的电场中,电荷q 在不同点受的电场力一般是不同的,这表示各点的电场强度不同;但将不同电荷量的试探电荷q 分别放入Q 附近的同一点时,虽受力不同,但电场力F 与电荷量q 的比值F/q 不变.因为电场中某点的场强E 是由电场本身决定,与放入电场中的电荷大小、正负、有无等因素无关,故C 正确.3.点电荷周围的场强场源电荷Q 与试探电荷q 相距为r ,则它们间的库仑力为22r Q qk r Qq k F ==, 所以电荷q 处的电场强度2rQ k q F E ==. (1) 公式:2rQ k E =,Q 为真空中场源点电荷的带电荷量,r 为考察点到点电荷Q 的距离. (2) 方向:若Q 为正电荷,场强方向沿Q 和该点的连线指向该点;若Q 为负电荷,场强方向沿Q 和该点的连线指向Q .(3) 适用条件:真空中点电荷Q 产生的电场.4.两个场强公式q F E =和2rQ k E =的比较 (1) 2rQ k E =适用于真空中点电荷产生的电场,式中的Q 是场源电荷的电荷量,E 与场源电荷Q 密切相关;q F E =是场强的定义式,适用于任何电场,式中的q 是试探电荷的电荷量,E 与试探电荷q 无关.(2) 在点电荷Q 的电场中不存在E 相同的两个点,r 相等时,E 的大小相等但方向不同;两点在以Q 为圆心的同一半径上时,E 的方向相同而大小不等.例2 下列关于电场强度的说法中,正确的是 ( )A .公式qF E =只适用于真空中点电荷产生的电场 B .由公式q F E =可知,电场中某点的电场强度E 与试探电荷q 在电场中该点所受的电场力成正比C .在公式F =221r Q Q k 中,22rQ k 是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1处的场强大小;而21r Q k 是点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2处场强的大小。
2012高二物理1.1认识静电每课一练粤教版选修3-1
1.1 认识静电每课一练(粤教版选修3-1)一、单项选择题1.如图K1-1-1所示,用绝缘细线悬挂一轻质小球b,并在b球表面镀有一层金属膜,在靠近b球旁有一金属球a,开始时a、b均不带电,若给a球带电,则()图K1-1-1A.a将吸引b,吸住后不放开B.a把b排斥开C.a先吸引b,接触后又把b排斥开D.a、b之间不发生相互作用2.如图K1-1-2所示,当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形金属导体上电荷的移动情况是()图K1-1-2A.枕形金属导体中的正电荷向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3.电视机的玻璃光屏表面经常有许多灰尘,这主要是因为()A.这是灰尘的自然堆积B.玻璃有极强的吸附灰尘的能力C.电视机工作时,屏表面温度较高而吸附灰尘D.电视机工作时,屏表面有静电而吸附灰尘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.下图中表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是()二、双项选择题5.关于摩擦起电现象,下列说法正确的是()A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电,可能是因摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D .丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电6.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23e ,d 夸克带电荷量为-13e ,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1个d 夸克组成B .质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成C .中子由1个u 夸克和1个d 夸克组成D .中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成7.用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦,实验结果如图K1-1-3所示,由此对摩擦起电说法正确的是( )图K1-1-3A .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,一定同时带上种类及数量不同的电荷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,该物体的带电荷种类可能不同8.一个物体带正电,可能是因为( )A .物体得到正电荷B .原子核所带的正电荷数大于原子核内的中子数C .物体失去了电子D .物体所带的正电荷比所带的负电荷多9.如图K1-1-4所示,A 、B 为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,把C 移近导体A ,下列分析正确的是( )图K1-1-4A .把C 移近导体A 时,A 、B 上的金属箔片都张开B .先把A 、B 分开,然后移去C ,A 、B 上的金属箔片仍张开C .先把C 移走,再把A 、B 分开,A 、B 上的金属箔片仍张开D .先把A 、B 分开,再把C 移走,然后重新让A 、B 接触,A 上的金属箔片张开,而B 上的金属箔片闭合三、非选择题10.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有2.0×10-5 C 的正电荷,小球B 、C 不带电.现在让小球C 先与小球A 接触后取走,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,最终三球的带电荷量分别是多少?11.有A 、B 两个物体经摩擦后,使B 带上了2.4×10-6 C 的正电荷,求此过程中有多少电子发生了转移,是如何转移的?12.如图K1-1-5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,达到稳定状态时,发现A 、B 两球所带的电荷量与体积成正比,小球获得的电荷量为q ;现给A 球补充电荷,使其电荷量再次为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,小球的带电荷量不再发生变化,此时小球带电荷量为多少?图K1-1-5参考答案1.C 解析:a 球带电,b 产生静电感应,靠近a 侧出现与a 异种电荷,远离a 侧出现与a 同种电荷.虽然在b 上感应电荷等量异号,但由于异种电荷距a 球近,所以表现为a 对b 有引力作用.当a 吸引b 且接触后,使a 、b 带上同种电荷,呈现斥力,由于相互排斥而分开.所以C 正确,A 、B 、D 错误.4.B 解析:当将带正电荷的球C 移近不带电的枕形金属导体时,由于静电感应,负电荷移向A 端,而在金属导体中正电荷是不可移动的,当负电荷从一端移动到另一端时,相应地B 端就带正电了,故正确答案为B.2.D 解析:带电体具有吸引轻小物体的性质.3.B4.BD 解析:摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同,因而电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子,其质子数比电子数多,我们说它带正电.若一个物体得到电子,其质子数比电子数少,我们说它带负电.使物体带电并不是创造出电荷.故正确答案为B 、D.5.BD 解析:对质子H 11:带电荷量为2×23e +⎪⎭⎫ ⎝⎛-e 31=e ,故由2个u 夸克和1个d 夸克组成;对中子n :带电荷量为1×23e +2×⎪⎭⎫ ⎝⎛-e 31=0,故由1个u 夸克和2个d 夸克组成.故选BD.7.CD 解析:两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子的束缚力大小,A 错.由于摩擦起电的实质是电子的得失,所以两物体带电种类一定不同,数量相等,B 错C 对.同一物体与不同种类物体摩擦得失电子情形不同,带电种类可能不同,D 对.8.CD9.AB 解析:A 、B 起初都不带电,导体C 移近导体A 时通过静电感应,使A 端积累了负电荷,B 端积累了正电荷,下部的金属箔片因为接触带电,也分别带上了与A 、B 同种的电荷.由于同种电荷间的斥力,所以金属箔片都张开,A 正确.C 只要一直在A 、B 附近,先把A 、B 分开,A 、B 上的电荷因受C 的作用力不可能中和,因而A 、B 仍带等量异种的感应电荷,此时再移走C ,因A 、B 已绝缘,所带电荷量不变,金属箔片仍张开,B 正确.但如果先移走C ,A 、B 上的感应电荷会马上中和,不再带电,所以箔片都不会张开,C 错.先把A 、B 分开,再移走C ,A 、B 仍然带电,但重新让A 、B 接触后,A 、B 上的感应电荷完全中和,箔片都不会张开,D 错.故选AB.10.解:由于三个球的大小相等,所以每次接触过程中,球的电荷量平均分布.A 与C接触后,小球A 、C 带电量均为1.0×10-5 C ;A 与B 接触,电荷量1.0×10-5 C 平均分布,小球A 、B 带电量均为5.0×10-6 C ;小球B 与C 接触后分开,B 与C 带电量均为Q ′C =Q ′B =12(Q C +Q B )=12(5.0×10-6 C +1.0×10-5 C)=7.5×10-6 C 最终三球的带电荷量分别是A 为5.0×10-6 C ,B 、C 均为7.5×10-6 C.11.解:通过摩擦B 带上正电,故有电子从B 向A 发生了转移,由于所带的电荷量都是元电荷的整数倍,即Q =ne .所以转移的电子数为n =Q e =2.4×10-6 C 1.6×10-19 C=1.5×1013个. 12.解:由于两个球的大小不等,所以在接触过程中,两球的电荷量分布比例不是1∶1,但电荷量与体积成正比,两者电荷量之比应该是一个确定的值.如图K1,根据第一次接触达到稳定状态时两者的电荷关系可知,此比例为(Q -q )∶q =V A ∶V B (V A 、V B 未知).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q ′,Q q ′=V A ∶V B ,所以Q -q q =Q q ′,q ′=Qq Q -q .图K1。
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第一章 电场
第一节认识静电
A 级 抓基础
1.带电微粒所带电量不可能是下列值中的( )
A .2.4×10-19 C
B .-6.4×10-19
C C .-1.6×10-18 C
D .4.0×10-17 C
解析:元电荷e =1.6×10-19 C ,任何带电体所带的电量都是e 的整数倍.因此选A.
答案:A
2.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
解析:两导体上的电荷先完全中和后再平分,所以每个小球上带电荷量的大小为5Q -Q 2
=2Q .
答案:C
3.将不带电的导体A 和带有负电荷的导体B 接触后,在导体A 中的质子数将( )
A .增加
B .减少
C .不变
D .先增加后减少
解析:物体接触带电时,电子发生转移,导致相互接触的物体之间电荷不平衡,从而
带电,而并非质子数目的变化,质子数目在接触过程中是不变的,故A 、B 、D 错误,C 正确.
答案:C
4.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,枕形金属导体上电
荷的移动情况是( )
A.枕形金属导体中的正电荷向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:当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,发生了静电感应现象,在外电场的作用下枕形金属导体自由电子向A移动,故A错误;金属导电的实质是自由电子的移动,即负电荷在外电场的作用下枕形金属导体自由电子向A移动,正电荷不移动,故B 正确;同理可知,C、D错误,故选B.
答案:B
5.在电场中把元电荷作为电量的单位,下列说法正确的是( )
A.质子是元电荷
B.电子是元电荷
C.物体所带的电荷量叫做元电荷
D.电子所带的电荷量叫做元电荷
解析:质子所带的电量叫做元电荷,但质子不是元电荷.电子所带的电荷量也叫做元电荷,电子也不是元电荷.物体所带的电荷量均是元电荷的整数倍或是相等.故D正确,ABC 错误;故选D.
答案:D
B级提能力
6.(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了,这说明( )
A.小球上原有负电荷逐渐消失了
B.在此现象中,电荷是守恒的
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的,仍遵循电荷守恒定律
解析:根据电荷守恒定律,电荷不能消灭,也不能创生,只会发生转移,故A错误;此过程中电荷仍然守恒,电荷没有消失,只是被潮湿的空气导走而已,仍然遵循电荷守恒定律,故B正确;金属小球上的负电荷减少是由于潮湿的空气将电子导走了,故C正确;该现象是潮湿的空气将电子导走了,是电子的转移引起,仍遵守电荷守恒定律,故D正确;故选BCD.
答案:BCD
7.(多选)关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是( )
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
B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C.感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分
D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
解析:摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,但并没有创造电荷,电荷只是发生转移,故A错误;摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体,故B正确;感应起电过程中电荷在电场力作用下,从物体的一部分转移到另一部分,故C正确;感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一部分,电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体是接触带电,故D错误;故选BC.
答案:BC
8.(多选)如图所示,挂在绝缘细线下的轻质小球,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.甲图中至少有一个带电
D.乙图中两球至少有一个带电
解析:相互排斥,则两球一定带同种电荷,可能是正电,也可能是负电.相互吸引,两球可能带异种电荷,也可能一个带电,另一个不带电,故B C正确,AD错误;故选BC.
答案:BC
9.(多选)如图所示,带有绝缘柄的导体A和B接触后放在地面上,在导体A的左边附近放一带有绝缘柄的正电荷Q,则( )
A.A的左端带负电B.B的右端带正电
C.导体AB都带负电D.导体AB都带正电
解析:由于正电荷的作用,致使导体A、B中的自由电子向正电荷靠近,从而使得导体左端有多余的负电荷,而导体B右端有多余的正电荷,故A、B对.
答案:AB
10.验电器A的金属箔带有负电荷,验电器B的金属箔带有等量的正电荷,当用金属杆架在两个验电器的金属球上时,金属杆中的瞬间电流方向是由______到________.负电荷由________到______.这时发生______现象.
解析:验电器A因为有多余的电子而带负电,验电器B因为缺少电子而带正电.金属杆连接A、B,A上的电子向B移动,发生了中和现象,所以负电荷由A到B.规定电流方向是正电荷定向移动的方向,所以电流方向是由B到A.
答案:B A A B中和。