【高中同步测控 优化设计】高中物理选修3-1同步练习：1.1电荷及其守恒定律 Word版含答案[ 高考]

第一章静电场

1电荷及其守恒定律

A组

1.带电微粒所带电荷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:任何带电物体的电荷量都是元电荷的整数倍,2.4×10-19 C不是元电荷的整数倍。

答案:A

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()

A.正电荷

B.负电荷

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:验电器的金属箔片开始时带正电,带电棒靠近并接触验电器时,金属箔片先闭合后张开,说明金属箔片所带正电荷先被吸引而转移,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.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的近旁有一金属球B,开始时A、B都不带电,如图所示,现使B带电,则()

A.A、B间不发生相互作用

B.B将吸引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

解析:不带电的小球A靠近带电金属球B时,由于静电感应,A上将产生感应电荷,B对A的引力大于斥力,所以B要吸引A。当A与B接触后,由于接触起电,A与B带上同号电荷,B要排斥A。

答案:D

4.如图所示,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,若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:A靠近不带电导体的M端,MN由于静电感应带电。由于同性相斥,异性相吸,M端感应出正电荷,N端感应出负电荷。

答案:C

5.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。下面各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是()

解析:把带电金属球移近不带电的验电器,若金属球带正电荷,则将导体上的自由电子被吸引上来,这样验电器的上部将带负电荷,箔片带正电荷,选项A、C错误;若金属球带负电荷,则将导体上的自由电子排斥到远端,这样验电器的上部将带正电荷,箔片带负电荷,选项B正确,选项D错误。

答案:B

6.(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的另一个部分

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:当一个带电体靠近导体时,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号电荷,远离的一端带同号电荷,即电荷在物体的不同部分之间转移。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

7.(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荷1.6×10-15 C,丙物体所带电荷量的大小为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 C

B.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 C

C.丙物体一定带有正电荷8×10-16 C

D.丙物体一定带有负电荷8×10-16 C

解析:甲、乙相互摩擦后,甲、乙带等量异号电荷,由于甲物体带正电荷1.6×10-15 C,则乙物体带负电荷1.6×10-15C;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。故选项A、D正确。

答案:AD

8.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,导体分为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B,则下列结论正确的有()

A.沿虚线c切开,A带负电,B带正电,且Q B>Q A

B.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且Q B=Q A

C.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且Q B>Q A

D.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

解析:静电感应使得A带正电,B带负电,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部分带了多余的电子,而带负电,A部分少了电子,因而带正电。A 部分转移走的电子数目和B部分多余的电子的数目是相同的,因此无论从哪一条虚线切开,两部分的电荷量总是相等的,但由于电荷之间的作用力与距离有关,自由电子在不同位置所受C 的作用力的强弱是不同的,这样导致电子在导体上的分布不均匀,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,Q A、Q B的值是不同的,故只有选项D正确。

答案:D

9.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:把A、B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,移走C后再用手摸一下B,再把A与B接触一下,则A和B就带等量正电荷。

解法二:把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,则A、B就带等量正电荷。

(2)把A、B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,移走C以后再把A与B分开,则A和B就带等量负电荷。

(3)把A、B紧密靠拢,让C靠近A,则在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,则A带负电荷,B带等量的正电荷。

答案:见解析

B组

1.(多选)对于元电荷的理解,下列说法正确的是()

A.元电荷就是指电子或质子本身

B.所有带电体带的电荷量一定等于元电荷的偶数倍

C.元电荷的值通常取e=1.60×10-19 C

D.元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的