【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]
高二物理(人教版)选修31课时同步练习卷：电荷及其守恒定律
高二物理（人教版）选修31课时同步练习卷：电荷及其守恒定律一、选择题1.关于对元电荷的了解，以下说法正确的选项是()A.元电荷就是电子B.元电荷就是质子C.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D.元电荷是带电荷量最小的带电粒子答案C2.(多项选择)关于电荷量，以下说法正确的选项是()A.物体所带的电荷量可以为恣意值B.物体所带的电荷量只能为某些值C.物体带电荷量的最小值为1.6×10－9 CD.假定物体带正电荷，电荷量为1.6×10－9 C，这是由于物体失掉了1.0×1010个电子答案BD3.(多项选择)用棉布区分与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦，实验结果如下图，由此对摩擦起电的说法正确的选项是()A.两个物体摩擦时，外表粗糙的易失掉电子B.两个物体摩擦起电时，一定同时带下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的物体摩擦，该物体所带电荷种类能够不同答案CD4.用金属做成一个不带电的圆环，放在枯燥的绝缘桌面上.小明同窗将用绝缘资料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下渐渐接近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图2所示.对上述现象的判别与剖析，以下说法错误的选项是()A.摩擦使笔套带电B.笔套接近圆环时，圆环上、下感应出异种电荷C.圆环被吸引到笔套上的进程中，圆环所受笔套的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答案D5.如下图，在感应起电中，带负电小球P接近带绝缘底座的导体MN时，M处将()A.带负电B.带正电C.不带电D.以上答案均有能够答案A6.如下图，Q带负电荷，导体P在a处接地，以下说法中正确的选项是()A.导体P的a端不带电荷，b端带负电荷B.导体P的a端带正电荷，b端不带电C.导体P的a端带正电荷，b端带负电荷，且正、负电荷的电荷量相等D.导体P的a端带正电荷，b端带负电荷，且正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量答案B7.如图5所示，用起电机使金属球A带正电，接近验电器B，那么()A.验电器的金属箔片不张开，由于球A没有和B接触B.验电器的金属箔片张开，由于整个验电器都带上了正电C.验电器的金属箔片张开，由于整个验电器都带上了负电D.验电器的金属箔片张开，由于验电器下部的两金属箔片都带上了正电答案D8.用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，接近不带电验电器的金属小球a(如图)，然后用手指瞬直接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球a和金属箔片b的带电状况是()A.a带正电，b带负电B.a、b均带负电C.a、b均带正电D.a带负电，b带正电答案C9.(2021·山东荷泽市高一下期末)两个大小和材质完全相反的金属小球a、b，带电荷量区分为＋5q和－q，两小球接触后分开，以下关于小球带电荷量的说法，正确的选项是()A.小球a带电荷量为＋3q，小球b带电荷量为＋3qB.小球a带电荷量为＋3q，小球b带电荷量为－3qC.小球a带电荷量为＋2q，小球b带电荷量为＋2qD.小球a带电荷量为＋2q，小球b带电荷量为－2q答案C10.(多项选择)A和B都是不带电的物体，它们相互摩擦后A带负电荷1.6×10－10 C，以下判别中正确的选项是()A.在摩擦前A和B的外部电荷量为零B.摩擦的进程中电子从A转移到了BC.A在摩擦进程中一定失掉了1×109个电子D.A在摩擦进程中一定失掉了1.6×10－19 C电子答案AC11.如下图，左边是一个原先不带电的导体，左边C是后来接近的带正电的导体球，假定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区分为Q A、Q B，那么以下结论正确的选项是()A.沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且Q A＞Q BB.只要沿虚线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.沿恣意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，且Q A＝Q B答案D二、非选择题12.枯燥的天气，一团体脱了鞋在地毯上走，身上聚集了－4.8×10－5 C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添加了多少？(电子质量m e＝9.1×10－31 kg，电子电荷量e＝－1.6×10－19 C)答案 3.0×1014个 2.73×10－16 kg13.有三个完全相反的绝缘金属小球A、B、C，其中A小球带有3×10－3 C的正电荷，B小球带有2×10－3 C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区分为多少？答案q A＝－2.5×10－4 C q B＝6.25×10－4 C q C＝6.25×10－4 C。
人教版高中物理选修3-1作业：1-1电荷及其守恒定律(含答案)
课后作业45分钟限时：45分钟总分：100分一、选择题(8×5′，共40分)1．下列关于电现象的叙述正确的是( )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．物体不带电就是物体内部没有电荷存在C．带电现象的本质是电子的转移，物体得到多余的电子就一定显负电性，失去电子就一定显正电性D．当一种电荷出现时，必然有等量异种电荷出现，当一种电荷消失时，必然有等量异种电荷消失解析：电荷只能在物体间转移，不能消失．答案：C2．关于元电荷的理解，下列说法正确的是( )A．元电荷就是电子B．元电荷是表示跟电子所带电量相等的电量C．元电荷就是质子D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍解析：元电荷是一个电量，e＝1.6×10－19C，所有带电体的带电量是这个数的整数倍．答案：BD图33．如图3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．用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合C．用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开D．两对金箔分别带异种电荷解析：当导体靠近带电导体C时，枕形导体A端感应出负电，B端感应出正电，两侧金箔也相应地带上负、正电，故D项正确；用手触摸枕形导体后，B侧感应出的正电荷被中和，呈电中性，金箔闭合，故B项正确；触摸枕形导体后，C移走，枕形导体带负电，金箔由于带同种电荷而张开，故C项对．答案：BCD4．对物体带电现象的叙述，正确的是( )A．物体带电一定具有多余的电子B．摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程C．物体所带电荷量可能很小，甚至小于eD．电荷中和是等量异种电荷完全相互抵消的现象答案：B5．毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为( )A．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上B．毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上C．橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上D．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上答案：A6．用一绝缘柄将一带正电玻璃棒a接触另一不带电玻璃棒b，使之接触起电．以下说法正确的是( ) A．在此接触起电过程中，玻璃棒a上的正电荷向玻璃棒b上转移B．在此接触起电过程中，玻璃棒b上的负电荷向玻璃棒a上转移C．在此接触起电过程中，它们的电荷的代数和不变D．在此接触起电过程中，电荷并不一定遵循电荷守恒定律答案：BC7．一带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上净电荷几乎不存在．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解析：绝缘小球上电荷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，但是这些电子并没有消失．就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷的总量仍保持不变，遵循电荷守恒定律．答案：CD8．某验电器金属小球和金属箔均不带电，金属箔闭合．现将带负电的硬橡胶棒接近验电器金属小球．则将出现的现象是( )A．金属箔带负电，其两片张开B．金属箔带正电，其两片张开C．金属箔可能带正电，也可能带负电，但两片一定张开D．由于硬橡胶棒并没有接触验电器小球，故金属箔两片因不带电仍闭合答案：A二、非选择题(9、10题各10分，11、12题各20分，共60分)9．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，接触后的电荷量之比为________．②若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量之比为______________．答案：①2∶3 ②2∶1图410．如图4，导体AB 与地面绝缘，将带正电的物体C 靠近AB ，用手接触一下B 端，放开手再移去C ，则此时AB 带________电，若用手接触一下A 端，放开手再移去C ，则此时AB 带____________电．答案：负 负11．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：先用手接触一下A 球，使A 球所带电传入大地，再将A 、B 接触一下，分开A 、B ，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. 12．现有一个带负电的电荷A ，另有一不能拆开的导体B ，而再也找不到其他的导体可供利用．你如何能使导体B 带上正电？答案：因为A 带负电，要使B 带正电，必须用感应起电的方法才可以，因为接触带电只能使B 带负电，根据感应起电的原理可知，要使B 带电还需另外一块导体，但现在这块导体没有．其实人体就是一块很好的导体，只要把A 靠近B ，用手摸一下B ，再拿开手，通过静电感应，B 就带上了正电荷．。
人教版高二物理选修3-1第一章 1.1电荷及其守恒定律 同步课时作业
2020-2021学年高二物理人教版选修3-1同步课时作业（1）电荷及其守恒定律1.关于使物体带电的方式,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.任何两个带电物体接触都要满足先中和再平分的原则C.带正电的物体靠近不带电的金属导体,由于电子被吸引,导体远端带正电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 2.关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法错误的是( )A ．这三种方式都产生了电荷B ．这是起电的三种不同方式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.下列说法中正确的是( )A. 丝绸与玻璃棒摩擦后,丝绸带正电B. 目前,实验测得的带电体所带电荷量的最小值是192.410C -⨯C. 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引D. 闪电表明电荷是可以“无中生有”的4.化纤衣服很容易沾上灰尘，这是因为它（ ）A. 容易积累静电荷B. 具有一定的粘性C. 具有大量的微孔D. 质地柔软 5.一带负电的绝缘金属小球被放在潮湿的空气中.经过一段时间后,发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了,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.该现象不遵循电荷守恒定律6.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本身B.元电荷实质上是指质子本身C.元电荷的值通常取191.6010C e -=⨯D.元电荷e 的数值最早是由库仑用实验测得的7.关于元电荷下列说法错误的是( )A ．元电荷实际上是指电子和质子本身B ．元电荷的值通常取作191.6010C e -=⨯C ．所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍D ．电荷量e 的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的8.下列说法中不正确的是( )A.电荷只有两种,即正电荷和负电荷B.所有带电体的带电荷量都是元电荷e 的整数倍C.电荷守恒定律在各种变化中都成立D.两个物体相互摩擦时,失去电子的物体带负电9.如图所示,用带有正电的带电体A ,靠近(不接触)不带电的验电器的上端金属球,则( )A.验电器金属箔张开,因为整个验电器都带上了正电荷B.验电器金属箔张开,因为整个验电器都带上了负电荷C.验电器金属箔张开,因为验电器下部箔片都带上了正电荷D.验电器金属箔不张开,因为带电体A 没有和验电器的金属球接触10.如图所示,将带电棒移近两个相同且不带电的导体球,两导体球开始时互相接触且对地绝缘,下列几种方法中不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.手摸一下甲球,然后移走棒,再把两球分开11.物理学上把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷.关于点电荷说法正确的是( )A.点电荷的带电量可以是任意值B.物体带电量很大时不可以看作点电荷C.体积很小的带电体一定能看成点电荷D.“点电荷”模型与运动学的“质点”模型类似12.不带电的玻璃棒与丝绸,相互摩擦后都带上了电。
物理选修3-1随堂优化答案
课时作业部分第一章 静电场1 电荷及其守恒定律1．D 解析：带电体具有吸引轻小物体的性质．2．C 解析：两导体球上的电荷先中和再平分，所以每个导体球上带电荷量为2Q 的正电荷．3．B4．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B 选项正确．5．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．6．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B 、D 正确．7．BD 解析：由a 吸d ，d 吸b 可知a 与b 带同种电荷，且与d 带异种电荷；c 斥a ，b 斥c 可知c 与a 、b 带同种电荷，c 与d 带异种电荷．8．BD 解析：质子11H 带电量为2×23e ＋⎝⎛⎭⎫－13e ＝e ，故由2个u 夸克和1个d 夸克组成；中子10n 带电荷量为1×23e ＋2×⎝⎛⎭⎫－13e ＝0，故由1个u 夸克和2个d 夸克组成．故选B 、D. 9．AB 解析：虽然A 、B 起初都不带电，但带正电的导体C 对A 、B 内的电荷有力的作用，使A 、B 中的自由电子向左移动，使得A 端积累了负电荷，B 端积累了正电荷，其下部贴有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，A 、B 上的电荷因受C 的作用力不可能中和，因而A 、B 带等量异种的感应电荷，此时把A 、B 分开再移走C ，因A 、B 已经绝缘，所带电荷量不能改变，故金属箔片仍张开，B 正确．但如果先移走C ，A 、B 上的感应电荷会马上在其相互之间的作用力下中和，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 上的感应电荷会完全中和，从而箔片都不张开，D 错．故选AB.10．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 ＝2.4×10－6C 1.6×10－19C ＝1.5×1013 个． 11．解：由于是完全相同的两个小球相接触，所以在接触过程中，两球的电荷量平分．所以，A 与C 接触后，小球A 、C 带电量均为1.0×10－5 C ；然后A 与B 接触，电荷量1.0×10－5 C 平分，小球A 、B 带电量均为5.0×10－6 C ；最后小球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. 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．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 ′，则有Q ∶q ′＝V A ∶V B ，所以Q －q q ＝Q q ′，q ′＝QqQ －q.2 库仑定律 1．C2．C 解析：A 、B 间的库仑力是一对相互作用力．3．D 解析：两导体球碰一下后带电量均为－Q ，放在两球心间相距3 cm 处，此时则不能看成点电荷，相互作用力大小无法直接用仑库定律确定．4．C 解析：同一直线上三个电荷同时平衡一定满足：中间电荷的电荷量最小，与两侧电荷异号，与电荷量较小的电荷较近．5．AD 6.CD7．AC 解析：小球受竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力，要使小球处于静止，可在A 点放正电荷或在C 点放负电荷，使其受到沿斜面向上的库仑分力的作用，故A 、C 选项正确．8．BC 解析：对A 、B 球整体分析，不管两球是否带电都有T A ＝T ′A ＝m A g ＋m B g ．分析B 球，不带电时T B ＝m B g ，带电时T ′B ＝m B g －F 库．9．AC 解析：由题图可知，两球相互吸引，一定带异种电荷，相互作用的静电力一定等大反向，与电荷量、质量无关，故A 正确，B 、D 错误；由tan α＝F 库m 1g ，tan β＝F 库m 2g，α>β可知，m 1<m 2，故C 正确．10．解：由于其壳层的厚度和质量分布均匀，虽然不满足l ≫r ，但两球壳仍可看成质量集中于球心的质点，应用万有引力定律，故F 引＝G m 2l2正确．但由于a 、b 两球所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布较密集，又l ＝3r ，不满足l ≫r 的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，故F 库≠k Q 2l 2.所以库仑力F 库＝k Q 2l2 是错误的．图K111．解：小环A 受力如图K1所示，受四个力，重力mg 、库仑力F 、丝线两个大小相等的拉力F T 所示则F T sin 60°＝mgF T cos 60°＋F T ＝k q 2L 2解得q ＝3mgL 2k.12．解：(1)因Q A 、Q B 均为正电荷，故Q C 必须放在两电荷连线的中间某位置，如图K2所示．图K2设Q C 距Q A 为x ，C 受到的合力为零，则有 k Q A Q C x 2＝k Q B Q C (r －x )2解得x ＝34r(2)对Q B 有k Q A Q B r 2＝k |Q C |Q B(r －x )2可得|Q C |＝916q要使Q B 合力为零，Q C 必须带负电，故Q C ＝－916q此时，因k Q A |Q C |x 2＝k Q A Q Br2，故Q A 所受到的合力为零． 3 电场强度1．B 解析：电荷周围一定存在电场，电荷间的相互作用是通过电场引起的，故A 、C 正确，B 错误； B 电荷对A 电荷的作用实质是B 电荷的电场对A 电荷的作用，故D 正确．2．D 解析：连线中点处的场强为两点电荷产生场强的矢量和．而两点电荷在中点处产生的场强大小相等、方向相同，均为4kqr2，故D 正确．3．B 解析：本题考查物体的受力平衡条件和电场力的计算等知识点．雨滴受力平衡，则电场力和重力大小相等，有mg ＝Eq ，而m ＝ρV ＝ρ4πr 33，联立两式，代入数据解得B 选项对．4．C 解析：由负电荷的v －t 图象可知，负电荷做加速度增大的加速运动，则说明负电荷从A 向B 运动时受到与运动方向相同且不断增大的静电力作用，故一定有E A <E B ，又因负电荷受力方向与电场线方向相反，故只有C 符合要求．5．BC6．BD 解析：由F ＝Eq 可得A 点场强为E ＝F q ，B 正确，A 错误；由F ＝kQqr2＝Eq 可得E ＝kQr2，D 正确，C 错误．7．AD 解析：由运动轨迹的弯曲特点可知，带电粒子受水平向左的电场力作用，故粒子带负电．由于粒子在匀强电场中运动，则粒子受电场力是恒定的，可知粒子运动的加速度大小不变．假设粒子从a 运动到b ，则电场力做正功，速度增大，故C 错．8．BC 解析：由静止释放的负电荷向B 运动，说明它受电场力向B ，负电荷受的电场力方向与电场强度的方向相反，可知此电场线的方向应从B →A ，这就有两个可能：一是B 处右侧有正点电荷为场源，则越靠近B 处场强越大，负电荷会受到越来越大的电场力，加速度应越来越大；二是A 处左侧有负点电荷为场源，则越远离A 时场强越小，负电荷受到的电场力越来越小，加速度越来越小，故正确选项为 BC.点电荷电场不是匀强电场，电场力是变力，加速度是变化的，D 错误．9．AC 解析：由图乙，斜率表示该点场强大小，得出 a 点场强较大，场源电荷位置在A 侧，因试探电荷电性、电场力方向未知，故场源电荷电性不能确定．10．解：(1)由库仑定律得q 所受的静电力为F ＝k Qq r 2＝9×109×2×10－4×2×10－522N ＝9 N q 受到Q 的吸引力，方向由B 指向A.(2)E B ＝F q ＝92×10－5 N/C ＝4.5×105N/C 方向由A 指向B.(3)F ′＝k Qq ′r 2＝9×109×2×10－4×4×10－522N ＝18 N 方向由A 指向B ；B 点的场强与检验电荷q 、q ′均无关，只与场源电荷Q 有关，所以E B ′＝E B ＝4.5×105 N/C ，方向由A 指向B.(4)将检验电荷拿走后，B 点的场强仍为4.5×105 N/C ，方向由A 指向B.11．解：点电荷在圆周最高点C 处产生的场强大小为E 1＝k Qr2＝9.0×103 N/C ，方向竖直向上C 处场强由水平向右的场强E 和点电荷在C 处产生的场强E 1合成，根据矢量的合成可得E C ＝E 2＋E 21＝9 2×103N/C设该场强与水平向右的方向之间的夹角为θ，则有 tan θ＝1，θ＝45°即该场强方向与匀强电场方向成45°角斜向上．12．解：(1)开始运动时小球B 受重力mg 、库仑力F 、杆的弹力N 和电场力qE.沿杆方向即运动方向，正交分解，由牛顿第二定律得mgsin θ－kQqL2－qEcos θ＝ma解得a ＝gsin θ－kQq L 2m －qEcos θm代入数据解得a ＝3.2 m/s 2.(2)小球B 速度最大时合力为零，即 kQqr 2＋qEcos θ＝mgsin θ 解得r ＝kQqmgsin θ－qEcos θ代入数据解得r ＝0.9 m. 4 电势能和电势1．C 解析：电荷在电场中某点的电势能具有相对性，只有确定零势能点，该点的电势、电势能才有确定的值，所以A 、B 错．克服静电力做功6×10－8 J ，则电势能增加6×10－8 J ，所以C 对D 错．2．D 解析：W AB ＝E pA －E pB ＝qφA －qφB ＝－e ×30 V －(－e ×10 V )＝－20 eV ，即电子克服电场力做功20 eV ，电势能增加20 eV ，故A 错．由能量守恒可知，动能减少20 eV ，故D 对，B 、C 错．3．A 解析：由两等量异种点电荷形成的电场的特点知E 、F 两点的电场强度和电势都相同；P 、Q 两点的电场强度相同，但P 点的电势比Q 点的高；A 、B 两点的电场强度的大小相等，但方向不同，A 点的电势为正，B 点的电势为负，A 点的电势高于B 点，C 、D 两点情况与A 、B 两点相同．4．A 5.AD 6.AD 7.CD8．BC 解析：由电子的运动轨迹可知，电场线方向应向右，沿电场线方向电势降低，a 点电势高于b 点电势，选项D 错误；电子从a 点运动到b 点的过程中，电场力做负功，动能减少，即a 点动能大于b 点动能，A 错误、B 正确．电场线的疏密表示场强的强弱，电场线密的地方场强大，可知选项C 正确．9．BD 解析：根据电场线疏密表示电场强度大小可知c 点场强小于b 点场强，A 错误；根据沿电场线方向电势降低可知a 点电势高于b 点电势，B 正确；若将一试探电荷＋q 由a 点释放，因受力方向沿电场方向(电场线切线)，它不能沿电场线运动到b 点，C 错误；若在d 点再固定一点电荷－Q ，电场叠加后a 点电势仍然高于b 点，将一试探电荷＋q 由a 移至b 的过程中，因电势降低，所以电势能减少，D 正确．10．解：(1)从A 点移到B 点，克服电场力做功6×10－4 J ，电势能增加6×10－4 J ，由于A 点的电势能为零，故B 点电势能为6×10－4 J.从B 点移到C 点，电场力做功9×10－4 J ，电势能减少9×10－4 J ，故C 点电势能为－3×10－4 J.由于A 点为零势能点，故A 、C 间的电势能之差为3×10－4 J.(2)以B 点为零势能点，电荷从A 点移到B 点，电势能增加6×10－4 J 后电势能变为零，故A 点电势能为－6×10－4 J.从B 点移到C 点，电势能减少9×10－4 J ，故C 点电势能为－9×10－4J.A 、C 间的电势能之差为3×10－4 J.11．解：设小球从A 运动到B 的过程中，电场力做功为W ，从A 到B ，由动能定理得mgh ＋W ＝12mv 2B故W ＝12mgh.由于A 点电势为零，所以在A 点电势能为零，故在B 点电势能E pB ＝－W ＝－12mgh ，所以B 点电势φB ＝E pB －q ＝－12mgh －q＝mgh2q ，由于点电荷的等势面是以点电荷为球心的同心球面，所以B 、C 两点电势相等，即φC ＝φB ＝mgh2q.12．解：(1)小球由A 到B 的过程中，重力做功W G ＝mgl ＝4.5×10－3 J ，故重力势能减少4.5×10－3 J ；电场力做功W 电＝－Eql ＝－3×10－3 J ，故电势能增加3×10－3 J.(2)因ΔE p ＝E pB －E pA ＝E pB ，故E pB ＝3×10－3 J ；由φB ＝E pB q 得φB ＝1.5×103 V .(3)由W G ＋W 电＝12mv 2B 得v B ＝1 m/s ；由F －mg ＝m v 2B l 得F ＝mg ＋m v 2B l＝5×10－2 N.5 电势差1．A 解析： 电场中两点间电势差由两点在电场中的位置决定，可以用U ＝Wq定义，但与移动的电荷的种类、数量以及是否移动电荷均无关，所以A 正确，B 、D 错误；从物理意义上讲，电势差的大小等于移动单位正电荷时电场力所做的功，C 选项没有说明电荷正负，故错误．2．C 解析：因为U AB ＝φA －φB ＝75 V ＞0，所以φA >φB ；又U BC ＝φB －φC ＝－200 V ＜0，所以φB <φC ；又U AC ＝U AB ＋U BC ＝75 V ＋(－200 V )＝－125 V ＜0，所以φA <φC ，则φC >φA >φB ；故C 正确．3．B4．C 解析：由W ab ＝qU ab ＝q (φa －φb )＝12m (v 2b －v 2a )，可得比荷为q m ＝v 2b －v 2a 2(φa －φb ).5．BC 解析：电势差在数值上等于移动单位正电荷时电场力所做的功，A 错；电势差虽有正、负之分，但它是个标量，B 对；电势差是描述电场能性质的物理量，只由电场的本身因素和相对位置决定，C 对；根据电势差的符号规定，应有U AB ＝－U BA ，所以D 错．6．AD7．AD 解析：依题意，结合动能定理，可得以下关系W OA ＝qU OA ＝12m (2v 0)2－12mv 20W OB ＝－qU OB ＝12m (3v 0)2－12m (2v 0)2整理得φO －φA ＝U OA ＝3mv 202q >0φO －φB ＝U OB ＝－5mv 202q<0所以φB >φO >φA ，故A 正确；由于U BO ＝－U OB ＝5mv 202q ，U BA ＝U OA －U OB ＝4mv 20q，比较U OA 可得C 错误D 正确．8．CD 解析：因为B 、C 、D 各点电势相同，所以A 到各点电势差相同，电场力做功相同，故选CD.9．AB 解析：因只有电场力做功，电子的电势能与动能之和不变，故有E kA ＋E pA ＝E kB＋E pB ，可得出E kB ＝4.8×10－17 J ，A 正确C 错误；电势能减少了4.8×10－17 J －3.2×10－17 J＝1.6×10－17 J ，故由A 到B 电场力做正功1.6×10－17 J ＝100 eV ，B 正确；由100 eV ＝U AB (－e )得U AB ＝－100 V ，故D 错误．10．解：(1)根据W ＝qU 可知，在电荷由A 点移到B 点的过程中，有U AB ＝W AB q ＝2.0×10－62.0×10－8V ＝100 V . (2)同理，电荷由A 点经B 点到C 点的过程中，有U AC ＝W AC q ＝2.0×10－6＋(－6.0×10－6)2.0×10－8V ＝－200 V . 11．解：(1)U BA ＝W BA q 1＝10－710－8 V ＝10 V即B 点电势比A 点高 W BC ＝q 2U BC ＝E pB －E pCU BC ＝E pB －E pC q 2＝10－7－10－8V ＝－10 V 故C 点电势比B 点高，即φC ＞φB ＞φA .(2)U AC ＝U AB ＋U BC ＝－10 V ＋(－10 V )＝－20 V .(3)若φB ＝0，则φA ＝－10 V ，E pA ＝q 2φA ＝－10－8×(－10) J ＝10－7 J.12．解：(1)带电油滴在从A 点到达最高点的过程中，有重力和电场力对其做功，根据动能定理得竖直方向上－mg·v 2t ＝0－12mv 2水平方向上qE·v22t ＝12m ⎝⎛⎭⎫v 2)2解得E ＝mg2q.(2)设最高点为B 点，则A 点与最高点B 的电势差为U AB ，由动能定理得W AB ＝－qU AB ＝12m ⎝⎛⎭⎫v 22故U AB ＝－mv 28q.6 电势差与电场强度的关系1．D 解析：电场强度越大的地方，电势不一定越高，如负点电荷形成的电场，越接近点电荷，电势越低，A 错误；只有在匀强电场中沿电场线方向，任何相同距离上降低的电势才相等，B 错误；电势降低的方向不一定是电场强度方向，C 错误；由E ＝Ud可知，单位距离上降低的电势越大，场强越大，D 正确．2．C 解析：微粒(q>0)从A 点运动到C 点，电场力做功W AC ＝qU AC .由题意知，微粒在C 点处离开圆面，动能取得最大值，所以E kC －E kA ＝ΔE k ＝W AC ∝U AC 为电压最大值，即以A 点为参考点，圆O 上C 点电势最低，因此过C 点的等势线到过A 点的等势线的距离，必须要比过圆O 上其他点的等势线到过A 点的等势线的距离大．只有当过C 点的等势线为圆O 上C 点的切线时才满足这一条件，所以电场线平行于半径OC ，方向O →C.3．C 解析：由小球的重力与电场力的合力沿BC 方向可得tan 45°＝Eq G ，又E ＝Ud，由以上两式可得q ＝GdU，故C 正确．4．D 解析：离点电荷＋Q 越远，电场越弱，由U ＝Ed 可得U de <U bc ＝U ，故将＋q 由d 移到e 点，电场力做正功，且小于qU ，D 正确．5．AC 6.AD7．CD 解析：匀强电场中，顺着电场线方向电势降低，故A 错；匀强电场中，等势面上各点的电势相等，B 错；等势面与电场线垂直，C 对；只要不在等势面上，就有电势的变化，且同一条直线上单位距离的电势差相等，故D 对．8．CD 解析：由于无穷远处电势能为零，而电子在A 点的电势能为－8 eV ，由φA ＝E pq知，φA ＝8 V>0，该场源电荷一定为正点电荷，电场方向由A 指向B ，故A 错；根据电场线的疏密程度可知E A >E B ，F A >F B ，B 错；由于沿电场线方向电势降低，故φA >φB ，C 对；因为φA ＝8 V ，而φB >φ∞＝0，所以U AB ＝φA －φB <8 V ，故D 对．9．AB10．解：根据A 、B 、C 三点电势的特点，在AC 连线上取M 、N 两点，使AM ＝MN ＝NC ，如图K3所示，B 、N 在同一等势面上，故电场线应与等势面垂直，指向电势降低的方向．图K311．解：(1)由于是匀强电场，根据U ＝Ed 可知，沿AC 方向上等距离的点之间，电势差相等．作图方法(如图K4所示)：①将A 、C 连结，并将其三等分，靠近A 点的等分点D 与B 点等电势，φD ＝φB ＝6 V ； ②用虚线连接BD ，BD 为该电场中的等势面；③沿AC 方向电势降低，故电场线方向应垂直BD 斜向下．图K4(2)U AB ＝φA －φB ＝12 V －6 V ＝6 V 根据公式W AB ＝qU AB所以W AB ＝－eU AB ＝－6 eV .12．解：(1)场强E ＝U d ＝5010×10－2V/m ＝500 V/mQA 间的电势差为U QA ＝Ed ′＝500×(10－4)×10－2 V ＝30 V故A 点电势φA ＝－30 V ，P 板电势φP ＝U PQ ＝－50 V . (2)当Q 板向左平移5 cm 时，两极板间距离为 d 1＝(10－5) cm ＝5 cmQ 板与A 点间距离变为d 2＝(10－4) cm －5 cm ＝1 cm电场强度E ＝U d 1＝505×10－2 V/m ＝1.0×103V/m QA 间的电势差为U QA ＝Ed 2＝1.0×103×1.0×10－2 V ＝10 V 所以A 点的电势φA ＝－10 V . 7 静电现象的应用 1．B2．B 解析：净电荷原来分布于金属球壳外表面，但导线、金属球和金属箔片构成的导体大小不可忽略，故与金属球壳内表面相连后电荷重新分布，使箔片带电张开．3．B 4.D 5.BD 6.AD 7.BC 8.AD9．BD 解析：金属板处于静电平衡状态，表面为等势面．因此小球受到的静电力不做功，小球电势能保持不变，所以动能保持不变，故B 、D 正确．10．解：导体棒在点电荷＋q 的电场中发生静电感应，左端出现负电荷，右端出现正电荷，棒中任何一点都由两个电场叠加，即＋q 在该点形成的外电场E 0和棒上感应电荷在该点形成的附加电场E ′，达到静电平衡时E ′＝E 0.则棒的中点距离＋q 为r ＝R ＋l2，于是E ′＝E 0＝k q⎝⎛⎭⎫R ＋l 22，E ′和E 0方向相反，方向向左．11．解：由于球壳达到静电平衡后腔内各点的场强为零，故感应电荷在球心O 处产生的场强与q 1和q 2在O 处产生的等大反向，设由O 指向B 方向为场强正方向，则有E ＝E 感＋E 1＋E 2＝0所以E 感＝－(E 1＋E 2)＝－⎣⎢⎡⎦⎥⎤kq 1⎝⎛⎭⎫r 22－kq 2⎝⎛⎭⎫r 22＝4k r 2(q 2－q 1)＝4×9×109(6×10－2)2×[2.7×10－8－(－9.0×10－8)] N/C ＝3.6×105N/C.方向由O 指向B.12．解：由静电平衡导体的特点得 φM ＝φN ＝φ＝200 V移到无限远处电场力做功为W M ＝W N ＝qU ＝q (φ－0)＝5×10－8×200 J ＝1.0×10－5 J. 8 电容器的电容1．A 解析：由电容的定义可知，A 错误，B 正确；电容器的电容由电容器本身的因素决定，与电容器是否带电无关，C 正确；由C ＝ΔQΔU可知，D 说法也正确．2．C 解析：电容器充电后与电源断开，其电荷量保持不变，在两极板间插入一厚度为d 4的金属板，相当于板间距变小，由Q ＝CU 和C ＝εr S 4πkd可知，d 变小，C 变大，U 变小，又由Q ＝εr S 4πkd U ＝εr S4πkE 可知，d 变化，而场强E 不变化，故带电粒子仍静止，只有C 正确．3．A 解析：电容器的电容C 与电压U 、电量Q 无关所以B 、D 正确，电量Q ＝CU ，Q 与U 正比，C 也正确．要选出错误的，故选A4．A5．BC 解析：电容器上标的电压9 V 为电容器的额定电压(或工作电压)，故C 正确，D错误；由Q ＝CU 可知，电容器正常工作时，电容器的带电荷量Q ＝1.5×10－6×9 C ＝1.35×10－5C ，故B 正确，A 错误． 6．BC7．BD 解析：粒子受力平衡，重力竖直向下，则电场力竖直向上，又因场强向下，所以粒子带负电，故A 错误．由粒子处于平衡状态，得qE ＝mg ，电源电动势与板间电压相等，E 电源＝U ＝Ed ＝mgdq，B 正确．断开开关，板间场强不变，微粒仍将静止不动，C 错误．保持S 闭合，把电容器两极板间距离增大，板间电势差不变，场强减小，微粒所受电场力小于重力，则向下做加速运动，D 正确．8．BD 解析：充电后电容器的上极板带正电．不断开电源，增大两板间距，U 不变、d增大．由E ＝Ud知两极板间场强减小，场强减小会使电荷q 受到的电场力减小，电场力小于重力，合力向下，电荷q 向下加速运动．由C ＝εS4πkd知电容C 减小．由Q ＝CU 知极板所带电荷量减少，会有一部分电荷返回电源，形成逆时针方向的电流．电流表中将会有由b 到a 的电流，选项B 、D 正确．9．AC 解析：类似于平行板电容器的结构，金属芯柱和导电液体构成电容器的两电极，金属芯柱的绝缘层就是两极间的电介质，其厚度d 相当于两平板间的距离，所以厚度d 越大，电容器的电容越小．导电液体深度h 越大，则S 越大，C 越大，C 增大时就表明h 变大．故A 、C 正确．10．解：利用平衡条件得mg ＝qE ＝qQCd根据运动学公式有d 2＝at22由牛顿第二定律得qE ′－mg ＝ma又E ′＝2Q Cd ，解得t ＝dg.11．解：设金属片的原距离为d ，金属片被按下Δd 时电容变化ΔC ＝0.25 pF ，此时金属片间距为(d －Δd )，则C 1＝εS d ，C 2＝εS d －ΔdΔC ＝C 2－C 1＝εS ⎝⎛⎭⎫1d －Δd －1d代入数据得Δd ＝0.15 mm.12．解：(1)由C ＝QU ，得Q ＝CU ＝3×10－6×120 C ＝3.6×10－4 C.(2)由B 板接地，P 点的电势为φP ＝34×120 V ＝90 V ，此时电子在该点的电势能E P ＝－eφP＝－90 eV .(3)由动能定理得eU ＝12mv 2＝E k一个电子从B 板出发到A 板获得的动能为 E k ＝eU ＝120 eV .(4)由匀强电场场强公式得E ＝U d ＝1204×10－3 N/C ＝3×104 N/C 方向由A 指向B.9 带电粒子在电场中的运动 1．A 2.B3．A 解析：设偏转电极板长为l ，板间距离为d.当偏转电压为U 1时：d 2 ＝12qU 1md ⎝⎛⎭⎫l v 02①当偏转电压为U 2时：d ＝12qU 2md ⎝⎛⎭⎪⎫l2 v 0 2② 由①②两式得U 1∶U 2＝1∶8.4．B 解析：竖直方向有h ＝12gt 2，水平方向有l ＝12qE m t 2，联立可得q ＝mgl Eh ，所以有 q 1q 2＝21，B 对． 5．AD 解析：加速过程eU 1＝12mv 20，偏转位移 y ＝12at 2＝12·eU 2md ·⎝⎛⎭⎫x v 02＝eU 2x 22mdv 20得y ＝U 2x 24U 1d ，根据表达式，可以判断AD 正确．6．CD 7．AC 解析：因电子在Ox 方向做匀速运动，又OA ＝AB ，故即t CD ＝t OC .由v Cy ＝at OC ，v Dy ＝at OD ＝2at OC 可得，A 正确，B 错误；由竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动可知，Δy OC ∶Δy CD ＝1∶3，而ΔE k ＝EqΔy ，可知ΔE k1∶ΔE k2＝Δy OC ∶Δy CD ＝1∶3，故C 正确，D 错误．8．CD 解析：电子经电压U 1加速有eU 1＝12mv 20，电子经过偏转电场的过程有L ＝v 0t ，h ＝12at 2＝eU 22md t 2，联立可得h U 2 ＝L 24U 1d ，因此要提高灵敏度，若只改变其中的一个量，可采取的办法为增大L ，减小U 1，减小d.9．CD 解析：小球在运动过程所受外力包括：重力、电场力和绳的拉力．若qE ＝mg ，小球做匀速圆周运动，球在各处对细线的拉力一样大．若qE<mg ，球在a 处速度最小，对细线的拉力最小．若qE>mg ，球在a 处速度最大，对细线的拉力最大．故A 、B 错误．a 点电势最高，负电荷在电势最高处电势能最低，故C 正确．小球在运动过程中除重力外，还有电场力做功，机械能不守恒，D 正确．10．解：(1)带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，有 水平方向：x ＝v 0t竖直方向：y ＝12at 2对A ：y A ＝12Eq 1m 1(OA v 0)2对B ：y B ＝12Eq 2m 2(OB v 0)2而 y A ＝y B ，q 1＝3q 2，OB ＝2OA 由以上可得m 1∶m 2＝3∶4. (2)由ΔE k ＝W 电＝Eq·y 可得 ΔE k1∶ΔE k2＝q 1∶q 2＝3∶1.11．解：(1)经电压U 0加速，由eU 0＝12mv 2B 得v B ＝e2U 0m . (2)设平行金属板的长度为l ，则在电压为U 的偏转电场，有 l ＝v B td 2＝12at 2＝eUt 22mdv 2B可得l ＝d 2U 0U.(3)对全过程应用动能定理得eU 0＋e U2＝E k 末所以电子穿出右侧平行金属板时的动能为E k 末＝(2U 0＋U )e 2.12．解：小球带电荷量为q ，则带电小球受重力mg 和向上的电场力qE 的作用．当U 1＝300 V 时，小球平衡，有mg ＝q U 1d①当U 2＝60 V 时，重力大于电场力，带电小球向下板做匀加速直线运动，有mg －q U 2d ＝ma ②又h ＝12at 2③由①②③得t ＝2U 1h(U 1－U 2)g＝2×300×0.8×10－2(300－60)×10 s＝4.5×10－2 s.第二章 恒定电流1 电源和电流 2 电动势1.D2．B 解析：电动势反映的是电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小，故A 错误B 正确；单位时间内移送电荷量的多少为电流，C 错误；电流做功的快慢是电功率，D 错误．3．C 4．C 解析： 电池上“15 A·h ”是表示电池蓄存的电量数值，即q ＝15 A·h ＝15 A ×1 h ＝1.5 A ×10 h ，故C 正确．5．AC6．AB 解析：A 、B 两个导体，由于A 带负电，在A 端周围存在指向A 的电场，故B 端所在处的电势应高于A 端电势；另外导体棒中的自由电荷在电场力的作用下定向移动，由于导体棒中的自由电荷为电子，故移动方向由A 指向B ，电流方向应从B 到A.7．AD 8.CD 9.BC10．解：电子绕核运动一周的时间为T ＝2πrv根据I ＝qt 得等效电流为I ＝e T ＝ev 2πr. 11．解：蓄电池的电动势E ＝W q ＝21V ＝2 V非静电力做的功W ＝IEt ＝0.2×2×10×60 J ＝240 J.12．解：非静电力做了多少功，就有多少化学能转化成了电能，则有W ＝qE ，q ＝It所以W ＝EIt ＝3.6×10×10－3×100 J ＝3.6 J. 3 欧姆定律 1．A 2.D3．B 解析：由图可知，小灯泡的伏安特性曲线的斜率随电压的增大而减小，而小灯泡的电阻随电压的增大而增大，故A 、D 错误，B 正确；欧姆定律适用于小灯泡，但小灯泡不是线性元件，C 错误．4．B 解析：由电流强度定义得I 乙＝2I 甲，A 错误B 正确；由U ＝IR 得U 乙＝4U 甲，C 、D 错误．5．AC 6.AC 7.AD8．AC 解析：I －U 图线的斜率表示电阻值的倒数，故R 1∶R 2＝1∶3；串联时两电阻的电流相等，由U ＝IR 可得U 1∶U 2＝1∶3；并联时两电阻的电压相等，即I 1R 1＝I 2R 2，故I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝3∶1.9．AD10．A 2 甲 解析：由P ＝UI ，得I ＝P U ＝1.64A ＝0.4 A ＝400 mA ，所以电流表应选A 2，R 灯＝U 2P ＝10 Ω，R VR 灯＝4×103，R 灯R A ＝10，故R V ≫R 灯，选用电流表外接法，即选甲电路．11．解：设电路两端的电压为U ，原来电阻为R ，电流为I ，由题意可知 U R ＝I ，U R ＋3＝45I 解得R ＝12 Ω.12．解：(1)通过导体的电流为 I ＝q t ＝32 C 20 s＝1.6 A 则导体的电阻为R ＝U I ＝16 V 1.6 A＝10 Ω.(2)设通过导体横截面的电子数为n ，则有 q ＝ne解得n ＝q e ＝32 C1.6×10－19C＝2×1020. (3)当导体两端的电压为20 V 时，通过导体的电流为I ′＝U ′R ＝20 V 10 Ω＝2 A.4 串联电路和并联电路1．B 解析：并联时R 1与R 2的电流之比为1∶2，得R 1∶R 2＝2∶1；串联时R 1和R 2两端电压之比U 1∶U 2＝R 1∶R 2＝2∶1，B 正确．2．A 解析：I 1∶I 2∶I 3＝1R 1∶1R 2∶1R 3＝12∶13∶14＝6∶4∶3.3．D 4.D 5.CD6．BC 解析：电压表是由电流表串联分压电阻改装而成的，改装后的量程不同，说明串联的分压电阻阻值不同，即两电压表的内阻不同．现在两电压表串联，故它们两端的电压是不同的，A 错；电表指针偏转的角度跟流过表头的电流成正比，因两电压表串联，所以B 对、D 错；串联电路中电阻两端的电压跟电阻成正比，所以C 对．7．AB 8.BC9．BC 解析：串联具有分压作用，故乙为电压表，且串联电阻R 越大，分压越多，量程越大；并联具有分流作用，故甲为电流表，且并联电阻R 越小，分流越多，量程越大．10．解：(1)并联电路的电压U ＝U 1＝I 1R 1＝3×2 V ＝6 V 流过电阻R 2、R 3的电流分别为I 2＝U R 2＝63 A ＝2 A ，I 3＝U R 3＝64 A ＝1.5 A所以干路电流为I ＝I 1＋I 2＋I 3＝(3＋2＋1.5) A ＝6.5 A. (2)设并联电路总电阻为R ，则 1R ＝1R 1＋1R 2＋1R 3＝12＋13＋14＝2624＝1312解得R ＝1213Ω通过各个电阻的电流分别为I 1＝R R 1I ＝1213×12×3 A ≈1.38 AI 2＝R R 2I ＝1213×13×3 A ≈0.92 AI 3＝R R 3I ＝1213×14×3 A ≈0.69 A .11．解：根据串联电路电压特点有U ＝I g (R ＋R g )＝10－4×(100＋9 900) V ＝1 V 即电压表的量程为0～1 V 则电压表的示数为0.80 V .12．解：设触头上部分电阻为x Ω，则下部分为(5－x ) Ω.总电阻R ＝(2＋x )(8－x )2＋x ＋8－x＝(2＋x )(8－x )10由数学知识可知当2＋x ＝8－x 时，即x ＝3 Ω时，R 最大，此时R max ＝5×510Ω＝2.5 Ω则电流表示数的最小值I min ＝U R max ＝52.5A ＝2 A.5 焦耳定律 1．C 2.B 3.A4．B 解析：电动机工作时，是非纯电阻电路，输入的总电能为IUt ，它转化为两部分：一是电动机内阻上产生的热能Q ＝I 2Rt ，二是电动机对外输出的机械能E ＝IUt －I 2Rt.故选项B 正确．5．BD 6.BD 7.AD 8.AD9．AC 解析：计算电热时，公式Q ＝I 2Rt 适用于任何电路，由此可判定A 正确；在纯电阻(电炉)电路中，W ＝Q ＝IUt ＝I 2Rt ，在非纯电阻(电动机)电路中，W ＝IUt>Q ＝I 2Rt ，由此可知选项B 错误；欧姆定律U ＝IR 适用于纯电阻电路，在非纯电阻电路中有U>IR ，则可判定C 正确D 错误．10．解：设滑动变阻器的总阻值为R ，依题意知灯泡的电阻为R2，则当触头滑到最左端时，灯泡两端的电压为U ′＝R 2R 2＋R U AB ＝2 V灯泡此时的功率P ′＝U ′2R 2＝2 W由此解得R ＝2U ′2P ′＝4 Ω所以灯泡的额定功率P ＝U 2额R 2＝4.5 W.11．解：当加0.3 V 电压、电流为0.3 A 时，电动机不转，说明电动机无机械能输出，它消耗的电能全部转化为热能，此时电动机可视为纯电阻，则r ＝U 1I 1＝0.30.3Ω＝1 Ω当加电压为2.0 V 、电流为0.8 A 时，电机正常运转，有机械能输出，此时的电动机为非纯电阻用电器，消耗的电能等于转化的机械能和热能之和．转化的热功率为P 0＝I 22r ＝0.82×1 W ＝0.64 W总功率为P ＝I 2U 2＝0.8×2.0 W ＝1.6 W所以电动机的效率为η＝P －P 0P ＝1.6－0.641.6＝60%.12．解：(1)电动机不转动时，可视为纯电阻，则电动机的内阻为r ＝U I ＝0.20.4Ω＝0.5 Ω若把电动机接入2 V 电压的电路中，电动机正常工作，则电动机消耗的功率为 P ＝U ′I ′＝2 V ×1 A ＝2 W 电动机正常工作时的发热功率为 P 热＝I ′2r ＝12×0.5 W ＝0.5 W 则电动机正常工作时的输出功率 P 输出＝P －P 热＝2 W －0.5 W ＝1.5 W.(2)若电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为P 热′＝U ′2r ＝220.5W ＝8 W.6 导体的电阻 1．D 2.D3．C 解析：设原来的电阻为R ，均匀拉长到原来的两倍，电阻变为4R ；另一根对折后绞合起来电阻变为14R.由I ＝UR得，电流之比为1∶16.4．A 解析：同种材料的导线体积之比等于质量比，故V 1∶V 2＝2∶1，面积之比为S 1S 2＝V 1l 1V 2l 2＝21·21＝41，由R ＝ρl S 可得R 1R 2＝l 1l 2·S 2S 1＝12·14＝18，加上相同电压，由I ＝U R 可得I 1I 2＝R 2R 1＝81，所以A 对．5．CD6．BD 解析：电熨斗的工作电压为照明电路的电压220 V ．电熨斗的温度低了说明它的功率低，为了提高电熨斗的功率则应减小电阻R.据R ＝ρlS有：ρ相同时，l 越小，S 越大，。
人教版高中物理-有答案-人教版高中物理_选修3-1_11电荷及其守恒定律_同步练习
人教版高中物理选修3-1 1.1电荷及其守恒定律同步练习一、单选题（共7题；）1. 下列说法正确的是（）A.物体带电量有可能是3×10−19CB.感应起电的本质是电荷发生了转移C.物体所带电量可能很小，可以小于元电荷D.经过摩擦使某物体带正电是因为产生了额外的正电荷2. 关于元电荷的下列说法中正确的是（）A.元电荷就是电子B.元电荷就是质子C.元电荷的值通常取e＝1.60×10−19CD.元电荷的值通常取e＝1.60×10−23C3. 对物体带电现象的叙述，下列说法正确的是（）A.一个不带电的物体内一定没有电荷B.物体带电一定具有多余的电子C.物体带电的过程就是电荷移动的过程D.物体带电的过程就是创造电荷的过程4. 两个完全相同的金属小球所带电荷量分别为+5Q和−Q，将两小球接触之后再分开，则它们所带的电荷量分别为（）A.+2Q，+2QB.+3Q，+3QC.+5Q，−QD.+3Q，+Q5. 关于点电荷的说法正确的是（）A.点电荷的带电量一定是1.60×10−19CB.实际存在的电荷都是点电荷C.点电荷是理想化的物理模型D.大的带电体不能看成是点电荷6. A和B都是不带电的物体，它们互相摩擦后A带正电荷1.6×10−10C，下列判断中正确的是()A.在摩擦前A和B的内部没有任何电荷B.摩擦的过程中电子从A转移到了BC.A在摩擦后一定得到了1×109个电子D.A在摩擦过程中一定失去了1.6×10−19C电子7. 两平行金属板水平放置，板间距为0.6cm，两板接上6×103v电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10−10g，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是(g=10m/s2, g=1.6×10−19C)()A.30B.3×10C.3×104D.3×106二、多选题（共5题；）在电场线如图所示的电场中，下述说法正确的是（）A.正电荷从A点移到B点时，电场力作正功B.A点的电场强度大于B点的电场强度C.A点的电势小于B点D.负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大如右图所示，将带电棒移近两个不带电的导体，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述方法中，能使两球都带电的方法是（）A.先把两球分开，再移走棒B.先移走棒，再把两球分开C.使甲球瞬时接地，稳定后再移走棒D.使棒与甲球接触，稳定后再移走棒把两个完全相同的金属小球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球带电情况可能是()A.带有等量异种电荷B.带同种电荷C.带不等量异种电荷D.无法确定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.一个电子，在任何情况下均可视为点电荷C.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计下列有关起电的说法正确的是A.摩擦起电说明电荷是可以创造的B.摩擦起电时物体带负电荷是因为在摩擦过程中此物体得到电子C.感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一部分D.等量的正、负电荷可以中和，说明电荷可以被消灭三、解答题（共3题；）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？如图所示，通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒钟有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）电子瓶上收集到多少个电子？（2）实验的时间为多长？如图所示，固定斜面与水平面夹角为60∘，高度为ℎ，空间充满垂直斜面向下的匀强电场，电场强度mg/q，一质量为m，电量为+q的物体以某速度下滑时刚好能做匀速直线运动，物体可以看成质点，且下滑过程中其电量保持不变，重力加速度为g，问：（1）斜面与物体间的动摩檫因数。
人教版高中物理选修3-1学案：第一章第1节电荷及其守恒定律含答案
第 1 节电荷及其守恒定律1.自然界中有两种电荷，富兰克林把它们命名为正、负电荷，同种电荷相互排挤，异种电荷相互吸引。
2．使物体带电的方式有三种：摩擦起电、感觉起电、接触起电，这三种起电方式本质都是电子的转移，起电的过程按照电荷守恒定律。
3．用橡胶棒与毛皮摩擦，毛皮带正电，用丝绸与玻璃棒摩擦，玻璃棒带正电，能够记为：“毛玻璃带正电”。
4．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＝ 1.60×10－19C。
5．两个完整同样的带电小球相互接触后总电荷均匀分派。
假如两个小球带异种电荷，则先中和再均分。
一、电荷及三种起电方式1．物质的电构造原子由带正电的原子核和带负电的核外电子构成，原子核的正电荷的数目跟核外电子的负电荷的数目相等，所以整个原子对外界较远地点表现为电中性。
金属原子中离原子核较远的电子，常常会离开原子核的约束而在金属中自由活动，这种能自由活动的电子叫做自由电子，失掉电子的原子便成了带正电的离子。
2．两种电荷及其相互作用规律自然界中只有两种电荷，富兰克林把用丝绸摩掠过的玻璃棒所带的电荷命名为正电荷，把用毛皮摩掠过的硬橡胶棒所带的电荷命名为负电荷，同种电荷相互排挤，异种电荷相互吸引。
3．三种起电方式(1)接触起电：指一个不带电的金属导体跟另一个带电的金属导体接触后分开，而使前者带上电荷的方式。
(2)摩擦起电：因为相互摩擦的物体间的电子的得失而使本来不带电的物体分别带上等量异种电荷。
(3) 感觉起电：把一带电物体凑近导体使导体带电的方式。
如图1-1- 1 所示，将带电体C 去凑近相互接触的导体A、 B，因为同种电荷相互排挤，异种电荷相互吸引，导体A、 B 上分别带上等量异种电荷，这时先把A、 B 分开，而后移去C，则 A 和 B 两导体上分别带上了等量异种电荷。
图 1-1-1二、电荷守恒定律及元电荷1．电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只好从一个物体转移到另一个物体，或许从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变，这个结论叫做电荷守恒定律。
高中物理选修3-1全套同步习题
高中物理选修3-1同步练习题第一节电荷及其守恒定律[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C ．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qA= ，qB= ，qC= ．+ + + + A B 图1—1— 2 A B + + 图1—1—31．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—43．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Q A ＝6.4×910-C,Q B ＝–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？第二节库仑定律 + C AB+ + A B1．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 .图1—2—6９．两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，+Q1和-Q2是两个可自由移动的电荷，Q2=4Q1．现再取一个可自由移动的点电荷Q3放在Q1与Q2连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么 （ ）A.Q3应为负电荷，放在Q1的左边 B 、Q3应为负电荷，放在Q2的右边C.Q3应为正电荷，放在Q1的左边 D 、Q3应为正电荷，放在Q2的右边．5．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，质图1—2—7 图1—2—9 图1—2—8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qA ＝+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Acm ，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．第三节电场强度[同步检测] 图1—2—10 图1—2—11 图1—2—12图1—2—13 图1—2—141．下列说法中正确的是 ( )A ．电场强度反映了电场力的性质，因此场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比B ．电场中某点的场强等于F ／q ，但与试探电荷的受力大小及电荷量无关C ．电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向D ．公式E ＝F ／q 和E ＝kQ / r 2对于任何静电场都是适用的2下列说法中正确的是 ( )A ．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B ．电场是一种物质，与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C ．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D ．电场是人为设想出来的．其实并不存在3．在一个电场中a 、b 、c 、d 四个点分别引入试探电荷时，电荷所受到的电场力F 跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图1—3一12所示，下列说法中正确的是 ( )A ．这个电场是匀强电场B ．a 、b 、c 、d 四点的电场强度大小关系是E d >E b > Ec> EaC ．同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加D ．无法比较以上四点的电场强度值 4．相距为a 的A 、B 两点分别带有等量异种电荷Q 、-Q ，在A 、B 连线中点处的电场强度为 ( )A ．零B ．kQ/a 2，且指向-QC ．2kQ/a 2，且指向-QD ．8kQ/a 2，且指向-Q5．以下关于电场和电场线的说法中正确的是 ( )A ．电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅在空间相交，也能相切B ．在电场中，凡是电场线通过的点场强不为零，不画电场线的区域场强为零C ．同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大D ．电场线是人们假设的，用以表示电场的强弱和方向，客观上并不存在 6．如图1—3—13所示，一电子沿等量异种点电荷的中垂直线由A→O→B 匀速飞进，电子重力不计，则电子所受电场力的大小和方向变化情况是 （ ） A ．先变大后变小，方向水平向左 B ．先变大后变小，方向水平向右C ．先变小后变大，方向水平向左D ．先变小后变大，方向水平向右7．如图1—3—14所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点，∠B ＝30°，现在A 、B 两点分别放置q A 和q B ,测得C 点场强的方向与 BA 方向平行；则q A 带电，q A ：q B ＝8．如图1—3—15所示，一质量为m ，带电荷量为-q 的小球，在带有等量异种电荷的两平行金属板间处于静止状态，两平行金属板间的电场强度为多大？方向 ab c d F q图1—3一300A BCE C 图1—3—14 +_ _ A o B 图1—3—13如何？9．如图1—3—16所示，Q1=2×10-12C ，Q2=-4×10-12C ，Q1、Q2相距12cm ，求a 、b 、c三点的场强大小和方向，其中a 为Q1、Q2的中点，b 为Q1左方6cm 处点，C 为Q2右方6cm 的点．10．如图1—3—17所示，以O 为圆心，以r 为半径的圆与坐标轴的交点分别为a 、b 、c 、d ，空间有一与x 轴正方向相同的匀强电场E ，同时，在O 点固定一个电荷量为+Q 的点电荷，如果把一个带电荷量为-q 的检验电荷放在c 点，恰好平衡，那么匀强电场的场强大小为多少？d 点的合场强为多少？a 点的合场强为多少？[综合评价] 1．根据电场强度的定义式E ＝q F可知，电场中确定的点 ( ) A ．电场强度与检验电荷受到的电场力成正比，与检验电荷的电荷量成反比B ．检验电荷的电荷量q 不同时，受到的电场力F 也不同，场强也不同C ．检验电荷的电性不同，受到的电场力的方向不同，场强的方向也不同D ．电场强度由电场本身决定，与是否放置检验电荷及检验电荷的电荷量、电性均无关2．下列说法正确的是 ( )．A ．电场是为了研究问题的方便而设想的一种物质，实际上不存在B ．电荷所受的电场力越大，该点的电场强度一定越大C ．以点电荷为球心，r 为半径的球面上各点的场强都相同D ．在电场中某点放入试探电荷q ，受电场力F ，该点的场强为E ＝q F ,取走q 后，该点的场强不变3．在同一直线上依次排列的a 、b 、c 三点上，分别放置电荷量为Q 1、Q 2、Q 3的三个点电荷，则当Q 1、Q 2分别平衡在a 、b 两位置上时，则 ( )． A ．Q 1、Q 2、Q 3必为同种电荷，a 、b 两点的场强必为零 B ．Q 1、Q 2必为异种电荷，a 、b 两点的场强必为零C ．Q 1、Q 2必为同种电荷，a 、b 、c 三点的场强必为零D ．Q 2、Q 3必为同种电荷，a 、b 、c 三点的场强必为零 o a c bd E x y 图1—3—17· b a c Q 1 Q 2 · · · · 图1—3—164．真空中两个等量异种点电荷的电荷量均为q ，相距为r ，两点电荷连线中点处的场强大小为 ( )．A ．0B ．2kq ／r 2C ．4kq ／r 2D ．8kq ／r 25．有关电场概念的下列说法中，正确的是 ( )．A ．电荷的周围有的地方存在电场，有的地方没有电场B ．电场是物质的一种特殊形态，它是在跟电荷的相互作用中表现出自己的特性C ．电场线为直线的地方是匀强电场D ．电荷甲对电荷乙的库仑力是电荷甲的电场对电荷乙的作用力6．对于由点电荷Q 产生的电场，下列说法正确的是 ( )A ．电场强度的表达式仍成立，即E ＝F ／q ，式中的q 就是产生电场的点电荷B ．在真空中，电场强度的表达式为E ＝kQ ／r 2，式中Q 就是产生电场的点电荷C ．在真空中E ＝kQ ／r 2，式中Q 是检验电荷D ．上述说法都不对7．如图1—3—18为点电荷Q 产生的电场的三条电场线，下面说法正确的是 ( )．A ．Q 为负电荷时，E A > EB B ．Q 为负电荷时，E A < E BC ．Q 为正电荷时，E A > E BD ．Q 为正电荷时，E A < E B8．一带电粒子从电场中的A 点运动到B 点，径迹如图1—3—19中虚线所示，不计粒子所受重力，则 ( )A ．粒子带正电B ．粒子加速度逐渐减小C ．A 点的场强大于B 点的场强D ．粒子的速度不断减小9．如图1—3—20所示，用绝缘细线拴一个质量为m 的小球，小球在竖直向下的场强为E的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球带 电荷，所带电荷量为 ．10．如图1—3—21所示，A 为带正电Q 的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r 处放一质量为m 、电荷量为q 的小球，小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止，小球用绝缘丝线悬挂于O 点．试求小球所在处的电场强度．第四节电势能和电势图1—3—18 图1—3—19 图1—3—20 图1—3[同步检测]1．电场中有A 、B 两点，把电荷从A 点移到B 点的过程中，电场力对电荷做正功，则（ ）A ．电荷的电势能减少B ．电荷的电势能增加C ．A 点的场强比B 点的场强大D ．A 点的场强比B 点的场强小2．如图1—4—8所示，A 、B 是同一条电场线上的两点，下列说法正确的是 ( )A ．正电荷在A 点具有的电势能大于在B 点具有的电势能B ．正电荷在B 点具有的电势能大于在A 点具有的电势能C ．负电荷在A 点具有的电势能大于在B 点具有的电势能D ．负电荷在B 点具有的电势能大于在A 点具有的电势能3．外力克服电场力对电荷做功时 ( )A ．电荷的运动动能一定增大B ．电荷的运动动能一定减小C ．电荷一定从电势能大处移到电势能小处D ．电荷可能从电势能小处移到电势能大处4关于电势的高低，下列说法正确的是 （ ）A ．沿电场线方向电势逐渐降低B ．电势降低的方向一定是电场线的方向C ．正电荷在只受电场力作用下，一定向电势低的地方运动D ．负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方运动5．如图1—4—9所示，在场强为E 的匀强电场中有相距为L 的A 、B 两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q 的正电荷从A 点移到B 点，若沿直线AB 移动该电荷，电场力做的功W1＝__________；若沿路径ACB 移动该电荷，电场力做的功W2＝__________；若沿曲线ADB 移动该电荷，电场力做功W3＝__________．由此可知电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是_________________________________．6．下列关于电场性质的说法，正确的是 ( )A ．电场强度大的地方，电场线一定密，电势也一定高B ．电场强度大的地方，电场线一定密，但电势不一定高C ．电场强度为零的地方，电势一定为零D ．电势为零的地方，电场强度一定为零7．关于电势与电势能的说法，正确的是 ( )A ．电荷在电势越高的地方，电势能也越大B ．电荷在电势越高的地方，它的电荷量越大，所具有的电势能也越大C ．在正点电荷的电场中任一点，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D ．在负点电荷的电场中任一点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能8．某电场的电场线如图1—4—10所示，电场中有A 、B 、C 三点，已知一个负电荷从A点移到B 点时，电场力做正功．(1) 在图中用箭头标出电场线的方向；并大致画出过A 、B 、C 三点的等势线．(2) 在A 、B 、C 三点中，场强最大的点是_________，电势最高的点是_________．9．如图1—4—11所示，在场强E ＝104N ／C 的水平匀强电场中，有一根长l ＝15 cm 的细线，一端固定在O 点，另一端系一个质量m ＝3 g ，带电荷量q ＝2×10－6C 的小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，则小球到达最低达最低点B 时的速度是多大?图1—4—8 图1—4—9 图1—4—10 图1—4—11 图1—4—1210．如图1—4—12所示，长木板AB 放在水平面上，其上表面粗糙下表面光滑，今有一质量为m ，带电荷量为-q 的小物块C 从A 端以某一初速度起向右滑动，当电场强度方向向下时，C 恰好到达B 端，当电场强度方向向上时，C 恰好到达AB 中点，求电场强度E 的大小．[综合评价]1．在电场中，已知A 点的电势高于B 点的电势，那么 ( )A ．把负电荷从A 点移到B 点，电场力做负功 B ．把负电荷从A 点移到B 点，电场力做正功C ．把正电荷从B 点移到A 点，电场力做负功D ．把正电荷从B 点移到A 点，电场力做正功2．如图1—4—13所示，Q 是带正电的点电荷，P 和P 为其电场中的两点．若E 1、E 2为P 1、P 2两点的电场强度的大小，φ1、φ2为P 1、P 2两点的电势，则 ( )A ．E 1 > E 2，φ1>φ2B ．E 1 > E 2，φ1<φ2C ．E 1< E 2，φ1>φ2D ．E 1< E 2，φ1<φ23．如图1—4—14所示的电场线，可判定 ( )A ．该电场一定是匀强电场B ．A 点的电势一定低于B 点电势C ．负电荷放在B 点的电势能比放在A 点的电势能大D ．负电荷放在B 点所受电场力方向向右4．图1—4—15为某个电场中的部分电场线，如A 、B 两点的场强分别记为EA EB ，电势分别记为ϕA 、ϕB ，则 ( )A ．EA > EB 、ϕA > ϕB B ．EA < EB 、ϕA > ϕBC ．EA <EB 、ϕA <ϕBD ．EA > EB 、ϕA <ϕB5．有两个完全相同的金属球A 、B ，如图1—4—16，B 球固定在绝缘地板上，A 球在离B 球为H 的正上方由静止释放下落，与B 球发生对心碰后回跳的高为h ．设碰撞中无动能损失，空气阻力不计 ( )A ．若A 、B 球带等量同种电荷，则h>HB ．若A 、B 球带等量同种电荷，则h=HC ．若A 、B 球带等量异种电荷，则h>HD ．若A 、B 球带等量异种电荷，则h=H6．下列说法中，正确的是 ( )A ．沿着电场线的方向场强一定越来越弱 AB 图1-4-15图1—4—13图1—4—14 图1—4—16B ．沿着电场线的方向电势—定越来越低C ．匀强电场中，各点的场强一定大小相等，方向相同D ．匀强电场中各点的电势一定相等7．关于电场中电荷的电势能的大小，下列说法正确的是 ( )A ．在电场强度越大的地方，电荷的电势能也越大B ．正电荷沿电场线移动，电势能总增大C ．负电荷沿电场线移动，电势能一定增大D ．电荷沿电场线移动，电势能一定减小8．如图3—4—17所示，P 、Q 是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是O ，A 、B 是中垂线上的两点，OA<OB ，用A E 、B E 、A ϕ、B ϕ分别表示A 、B 两点的场强和电势，则 ( )A ．A E 一定大于B E ，A ϕ一定大于B ϕB ．A E 不一定大于B E ，A ϕ一定大于B ϕC ．A E 一定大于B E ，A ϕ不一定大于B ϕD ．AE 不一定大于B E ，A ϕ不一定大于B ϕ9．电场中某点A 的电势为10V ，另一点B 的电势为-5V ，将一电荷量为Q = -2⨯10-9C 的电荷从A 点移到B 点时，电场力做的功为多少？这个功是正功还是负功？10．将带电荷量为1×108-C 的电荷，从无限远处移到电场中的A 点，要克服电场力做功1×106-J ．问：(1) 电荷的电势能是增加还是减小? 电荷在A 点具有多少电势能?(2) A 点的电势是多少?(3) 若电场力可以把带电荷量为2×108-C 的电荷从无限远处移到电场中的A 点，说明电荷带正电还是带负电? 电场力做了多少功? (取无限远处为电势零点)10. (1)增加1.0×106-J (2)100V (3)负电 2.0×106-J 11.(2qE 0x +m 20v )/2F11．如图1—4—18所示，一个质量为m 、带有电荷-q 的小物体，可以在水平轨道ox 上运动，o 端有一与轨道垂直的固定墙．轨道处于匀强电场中，场强大小为E ，方向沿ox 轴正方向，小物体以速度0v 从0x 点沿ox 轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f 作用，且qE f <.设小物体与墙碰撞时不损失机械能，且电荷量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程．图1—4—17第五节电势差[同步检测]1．带正电荷的小球只受到电场力作用，把它从静止释放后，它在任意一段时间内 ( ) A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动2．如图1－5－2所示，B、C、D三点都在以点电荷十Q为圆心的某同心圆弧上，将一试探电荷从A点分别移到B、C、D各点时，电场力做功大小比较 ( )A．WAB>WAC B．WAD>WABC．WAC＝WAD D．WAB＝WAC3．一电荷量为＋2×108-C的点电荷在外力作用下，从静电场中的a点运动到b点，在这个过程中电场力对点电荷做功为8×108-J，若a点电势为ϕa，b点电势为ϕb，则下列结论中正确的是 ( )A．可以判定ϕa-ϕb＝400 V B．可以判定ϕa-ϕb＝-400 VC．ϕa-ϕb可能等于零 D．不能判断ϕa-ϕb的值4．电场中有A、B两点，把某点电荷q从A点移到B点的过程中，电场力对该电荷做了负功，则下列说法正确的是( )A．该电荷是正电荷，则电势能减少 B．该电荷是正电荷，则电势能增加C．该电荷是负电荷，则电势能增加D．电荷的电势能增加，但不能判定是正电荷还是负电荷5．如图1－5－3所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相ϕ2上时，具有动能20 J，它运动到等势线ϕ1上时，速度为零，令ϕ2＝等．一正电荷在0，那么该电荷的电势能为4J时其动能大小为 ( )A．16 J B．10 J C．6 J D．4 J6．如图1—5—4所示，在正点电荷Q形成的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，两个粒子经过a点时具有相同的动能．由此可以判断 ( )A．甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时具有相同的动能B．甲、乙两粒子带异号电荷C．若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能D．两粒子经过b点时具有相同的动能7．如图1—5－5所示的电场中，将2C的正电荷分别由A、C两点移动到B点时，电场力所做的功分别是30 J、-6 J，如果取B点为零电势点，A、C两点的电势分别是ϕA＝____________ V，ϕC＝______________ V，AC间的电势差UAC＝____________________ V．。
人教版高中物理选修3-1检测题：(一)电荷及其守恒定律含答案
课时跟踪检测（一）电荷及其守恒定律1．关于摩擦起电、传导起电、感应起电，下列说法错误的是( )A．这三种方式都产生了电荷B．这是起电的三种不同方式C．这三种起电方式的实质是一样的，都是电子在转移D．这三种方式都符合电荷守恒定律解析：选A 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。
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。
感应起电过程电荷在电场力作用下，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传导起电。
这三种方式都没有产生电荷，A错误；摩擦起电、传导起电、感应起电是起电的三种不同方式，B正确；这三种起电方式的实质是一样的，都是电子的转移，C正确；这三种方式都符合电荷守恒定律，D正确。
2．[多选]关于元电荷的理解，下列说法正确的是( )A．元电荷就是电子B．元电荷是表示 1 C电量C．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍解析：选CD 元电荷是最小带电荷量，大小为e＝1.60×10－19 C，跟电子或质子所带电荷量相等，不是电荷种类，任何带电体的电荷量都为元电荷的整数倍，故C、D正确。
3．将一束塑料扎带一端打结，另一端撕成细条后，用手迅速捋细条，观察到细条散开了，如图所示。
下列关于细条散开现象的分析中，正确的是( )A．由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开B．撕成细条后，所受重力减小，细条自然松散C．撕成细条后，由于空气浮力作用使细条散开D．细条之间相互感应起电，相互排斥散开解析：选A 塑料细条与手摩擦带电，塑料细条上带的是同种电荷，同种电荷相互排斥，所以塑料细条会向四周散开，捋的次数越多，塑料细条带电越多，排斥力越多，下端散开的就越大；故B、C、D错误，A正确。
4.如图所示，某次实验老师用丝绸摩擦过的玻璃棒(带正电)去吸引细碎的锡箔屑，发现锡箔屑被吸引到玻璃棒上后又迅速地向空中散开，下列说法正确的是( )A．锡箔屑被吸引过程会因为获得电子而带负电B．锡箔屑被吸引过程有减速过程C．最后锡箔屑散开主要是因为碰撞导致D．散开时锡箔屑带正电解析：选 D 玻璃棒靠近锡箔屑，使锡箔屑发生感应起电，故A错误；锡箔屑被吸引过程是加速过程，故B错误；最后锡箔屑散开主要是因为锡箔屑带正电，同种电荷相互排斥，故C错误，D正确。
人教版高中物理选修31《1.1电荷及其守恒定律》同步训练试题解析
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作一、选择题1．关于元电荷，以下说法中正确的选项是 ( )A ．元电荷实质上是指电子和质子自己B ．所有带电体的电荷量必然等于元电荷的整数倍C ．元电荷的值平时取作－ 19e ＝× 10 CD ．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剖析：选 BCD. 元电荷是最小电荷量单位，不是指详尽的带电体，所以 A 错 B 对；由美国物理学家密立根测得电子的电量，故 C 、D 对．2．以下说法正确的选项是 ( )A ．物体所带的电荷量能够为任意实数B ．不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷C ．摩擦起电过程，是靠摩擦产生了电荷D ．利用静电感觉使金属导体带电，实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体 剖析：选D. 自然界中的电荷量不是任意无量可分的，其最小单位为元电荷所带电荷量－19× 10 C ，故 A 项错．物体不带电，是由于其内部正、负电荷的量值相等，对外不显电性，故 B 项错．电荷既不能够创立，也不能够消灭，摩擦起电同样不能够创立电荷，是一个物 体失去电子、另一个物体获得电子的过程，故C 项错．自由电子是金属导体中的自由电荷，在带电体的作用下，导体中的自由电子会趋向或远离带电体，使导体两端带等量异种电荷，选项 D 正确．3．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× 10－15－16 C ．则关于最后乙、丙两C ，丙物体带电 8× 10 物体的带电情况以下说法中正确的选项是 ()A ．乙物体必然带有负电荷 － 16 C8× 10B ．乙物体可能带有负电荷 －15C× 10C ．丙物体必然带有正电荷－16C 8× 10D ．丙物体必然带有负电荷 － 16C8× 10剖析：选 AD. 由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有净电荷，甲、乙摩擦以致甲失去电子－ 15－ 15× 10 C 而带正电，乙物体获得电子而带 × 10 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后所带负电为× 10－ 15 C － 8× 1016 C ＝ 8× 1016 C ，故 A 、D 正确．－－4．如图 1－1－ 9 所示，放在绝缘支架上带正电的导体球 A ，凑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()图 1－1－9A ．不带电B ．带正电C ．带负电D ．不能够确定答案： C5．带电微粒所带电荷量不 ．可能是以下值中的 ()－ 19－ 19A ．×10C B ．－× 10CC ．－× 10 － 18C －17CD ．× 10剖析：选 A. 任何带电物体的带电荷量都是元电荷的整数倍，由此知选项 A 不是元电荷的整数倍．6．如图1－ 1－ 10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 剖析：选 可知 c 与BD. 由 a 吸 d ， d 吸a 、b 带同种电荷，b 可知 a 与 b 带同种电荷，且与c 与d 带异种电荷．应选 B 、D.d 带异种电荷；c 斥a ，b 斥c7．把两个完好同样的金属球A 和B 接触一下，再分开必然距离，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 ．带有等量异种电荷B ．带有等量同种电荷C ．带有不等量异种电荷D ．一个带电，另一个不带电剖析：选 A. 当两个小球分别带等量异种电荷时，两球接触后，都不带电，不能能相互排斥，故A项是不能能的．8．如图1－ 1－11 所示，原来不带电的金属导体MN ，在其两端下面都悬挂有金属验电箔片，若使带负电的金属球 A 凑近导体的M 端，可能看到的现象()图 1－1－ 11A ．只有 M 端验电箔片张开，且M 端带正电B．只有 N 端验电箔片张开，且N 端带负电C．两端的验电箔片都张开，且左端带负电，右端带正电D．两端的验电箔片都张开，且两端都带正电或负电剖析：选 C.依照同种电荷相互排斥可知，金属球 A 上的负电荷将排斥金属导体MN 上的自由电子，使其向 N 端搬动， N 端带负电，而 M 端带正电，故两端的金箔片均张开， C 正确．A 、B、 D 均错误．9．目前宽泛以为，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21e， e 为元电荷．以下论断可能正确的选项是()荷量为 e，d 夸克带电荷量为－33A ．质子由 1 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 1 个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成121剖析：选 B. 对质子1H：带电荷量为 2× e＋ (－ e)＝ e，故由 2 个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成；33121e)＝ 0，故由 1 个 u 夸克和 2 个 d 夸克组成．应选 B.对中子 0n：带电荷量为1× e＋ 2× (－33二、计算题10．如图 1－ 1－ 12 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 A 球补充电荷，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：经过屡次多次接触后，小球的带电荷量为多少？图 1－1－12剖析：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率不是1∶1，但应该是一个确定的值．依照第一次接触达到静电平衡时两者的电荷关系可知，此比率为( 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，最后将为零，设最后 B 球带电荷量为q′，则有Q－q＝Q，解得 q′＝Qq qq′Q－ q.答案：QqQ－q11.如图 1－ 1－ 13 所示， A 为带负电的金属板，沿金属板的垂直均分线，在距板r 处放一质量为 m，电荷量为q 的小球，小球受向右的作用力偏转θ角而静止，小球由绝缘丝线悬挂于O 点，试求金属板对小球的作用力为多大？图 1－1－13。
高中物理选修3-1学案：1.1静电现象与电荷守恒同步练习课堂练习Word含答案
学案1静电现象与电荷守恒[目标定位]1.知道自然界中的两种电荷及其相互作用.2.知道使物体带电的三种方式.3.掌握电荷守恒定律及元电荷的概念．一、物体起电的原因1．在干燥的实验室里，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电．玻璃棒和橡胶棒带电原因是什么呢？是否产生了电荷呢？2．取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触，如图1所示．起初它们不带电，贴在下部的金属箔是闭合的．图1(1)把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔有什么变化？(2)这时把A和B分开，然后移去C，金属箔又有什么变化？(3)再让A和B接触，又会看到什么现象？(4)再把带正电的物体C和A接触，金属箔又有什么变化？[要点总结]1．摩擦起电的原因：当两个物体相互摩擦时，一些束缚不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带________电，失去电子的物体则带________电．2．感应起电的原因：当一个带电体靠近导体时，由于电荷之间相互吸引或排斥，导体中的自由电子便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带________电荷，远离带电体的一端带________电荷．3．接触起电的原因：电荷从带电体转移到不带电的物体上．4．三种起电方式的实质都是________的转移．例1(多选)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了电子和质子B．两种不同材料的绝缘体相互摩擦后，同时带上等量异号电荷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造成的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例2(多选)如图2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端靠近一带正电的导体C时()图2A．A端金箔张开，B端金箔闭合B．用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合C．用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开D．选项A中两对金箔分别带异号电荷，选项C中两对金箔带同号电荷二、电荷守恒定律1．电荷会不会像煤和石油一样总有一天会被用完呢？2．前面学习了三种不同的起电方式，其本质都是电子在物体之间或物体内部转移．那么，在一个封闭的系统中电荷的总量能增多或减少吗？[要点总结]电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不会被________，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个部分，在转移过程中，电荷的总量________．说明：(1)电荷守恒定律的关键词是“转移”和“总量不变”．(2)导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关．若两个完全相同的金属小球接触后再分开，将________电荷，两小球带电荷量都为Q＝______________(式中电荷量Q1和Q2均包含它们的正、负号)．例3(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 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三、元电荷1．物体的带电荷量可以是任意的吗？带电荷量可以是4×10－19C吗？2．电子和质子就是元电荷吗？[要点总结]1．电荷量：物体所带________________叫做电荷量．国际单位是________，简称库，用C 表示．2．元电荷：__________________叫做元电荷，用e表示．电荷量e的数值最早是由美国物理学家__________通过实验测得的．3．电子的比荷：电子的电荷量e跟________________之比，叫做电子的比荷．说明：(1)所有带电体的带电荷量或者________e，或者是e的__________．(2)质子和电子所带电荷量与元电荷相等，但不能说电子和质子是元电荷．例4(多选)下列关于元电荷的说法中正确的是()A．元电荷实质上是指电子和质子本身B．一个带电体的带电荷量可以为205.5倍的元电荷C．元电荷没有正负之分D．元电荷e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的1．(对摩擦起电的理解)毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，橡胶棒带负电．这是因为() A．空气中的正电荷转移到了毛皮上B．空气中的负电荷转移到了橡胶棒上C．毛皮上的电子转移到了橡胶棒上D．橡胶棒上的电子转移到了毛皮上2. (对感应起电的理解)(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，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图3所示．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是()图3A．摩擦使笔套带电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，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和3．(对元电荷的理解)保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍不但影响我们的学习效率，甚至会给我们的学习带来隐患．某同学有一次购买了盗版的物理参考书，做练习时，发现有一个带电质点的电荷量数据看不清，只能看清是9.________×10－18 C，拿去问老师．如果你是老师，你认为该带电质点的电荷量可能是下列数据中的哪一个()A．9.2×10－18 C B．9.4×10－18 CC．9.6×10－18 C D．9.8×10－18 C4．(对电荷守恒定律的理解)有两个完全相同的带电金属小球A、B，分别带有电荷量为Q A＝6.4×10－9 C、Q B＝－3.2 ×10－9 C，让两个金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移，转移了多少个电子？答案精析知识探究一、1．原因是玻璃棒上的负电荷向丝绸上转移，橡胶棒上的正电荷向毛皮上转移．不是产生了电荷．2．(1)C移近导体A，两侧金属箔都张开；(2)金属箔仍张开，但张角变小；(3)再让A、B接触，金属箔都闭合．(4)两侧金属箔都张开．要点总结1．负正2．异种同种4．电子典型例题例1BD[摩擦起电的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，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．]例2BCD[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，故A、B端金箔均张开．选项A错误．用手触摸枕形导体后，B 端不再是最远端，人是导体，人脚下的地球是最远端，这样B端不再有电荷，金箔闭合．选项B正确．用手触摸枕形导体后，只有A端带负电，将手和C都移走，不再有静电感应，A端所带负电便会分布在整个枕形导体上，A、B端均带有负电，两对金箔均张开．选项C 正确．从以上分析看出，选项D正确．]二、1．不会．2．在一个封闭的系统中，电荷的总量保持不变．要点总结消灭不变(2)平分Q1＋Q22典型例题例3AD[由于甲、乙、丙原来都不带电，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1.6×10－15C －8×10－16C ＝8×10－16C ，故A 、D 正确．]三、1．物体的带电荷量不是任意的，它只能是1.6×10－19C 的整数倍．由于4×10－19C 是1.6×10－19C 的2.5倍，所以带电荷量不能是4×10－19C.2．元电荷是电荷量的单位，不是物质；电子和质子是实实在在的粒子． 要点总结1．电荷的多少 库仑 2．最小的电荷量 密立根3．电子的质量m e (1)等于 整数倍 典型例题例4 CD [元电荷是指电子或质子所带电荷量的大小，但元电荷不是带电粒子，也没有电性之说，A 项错误，C 项正确；元电荷是最小的带电单位，所有带电体的带电荷量一定等于元电荷的整数倍，B 项错误；元电荷的电荷量e 的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的，D 项正确．] 达标检测1．C 2.ABC 3.C4．电子由球B 转移到球A 3.0×1010个解析 在接触过程中，由于B 球带负电，其上多余的电子转移到A 球，中和A 球上的一部分正电荷直至B 球为中性不带电，同时，由于A 球上有净正电荷，B 球上的电子会继续转移到A 球，直至两球带上等量的正电荷． 在接触过程中，电子由球B 转移到球A .接触后两小球各自的带电荷量Q A ′＝Q B ′＝Q A ＋Q B 2＝6.4×10－9－3.2×10－92C ＝1.6×10－9 C共转移的电子电荷量为ΔQ ＝－Q B ＋Q B ′＝3.2×10－9 C ＋1.6×10－9 C ＝4.8×10－9 C转移的电子数为n ＝ΔQ e ＝4.8×10－9C1.6×10－19 C＝3.0×1010个．学案2 探究电荷相互作用规律[目标定位] 1.知道点电荷的概念.2.理解库仑定律的内容、公式及其适用条件，会用库仑定律进行有关的计算．一、库仑定律1.如图1所示，用摩擦起电的方法分别让球形导体A 和通草球B 带上同种电荷，并使球形导体A 与通草球B 处在同一水平面上．图1(1)使通草球B 处于同一位置，增大或减小其所带的电荷量，通草球B 所受作用力的大小如何变化？(2)保持导体A 和通草球B 的电荷量不变，改变两者之间的距离，通草球B 所受作用力的大小如何变化？(3)以上说明，哪些因素影响电荷间的相互作用力？这些因素对作用力的大小有什么影响？2．库仑研究电荷间相互作用的装置叫库仑扭秤，该装置是利用什么方法显示力的大小？通过库仑的实验，两带电体间的作用力F 与距离r 的关系如何？[要点总结]1．库仑定律：__________两个静止的点电荷之间相互作用力的大小，跟它们的电荷量q 1与q 2的乘积__________，跟它们的________________成反比，作用力的方向沿着它们的连线．表达式：F ＝k q 1q 2r 2.式中的k 为静电力常量，数值为k ＝__________________.2．库仑定律的适用范围：______________________.3．点电荷是只有电荷量，没有________、________的带电体，是一种理想化的物理模型．当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状、大小及____________状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，带电体可以看做点电荷． [延伸思考]1．有人说：“点电荷是指带电荷量很小的带电体”，对吗？为什么？2．还有人根据F ＝k q 1q 2r 2推出当r →0时，F →∞，正确吗？例1 两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间静电力的大小为F .两小球相互接触后将其固定距离变为r2，则两球间静电力的大小为( ) A.112F B.34F C.43F D ．12F针对训练 有三个完全相同的金属小球A 、B 、C ，A 所带电荷量为＋7Q ，B 所带电荷量为－Q ，C 不带电．将A 、B 固定起来，然后让C 反复与A 、B 接触，最后移去C ，A 、B 间的相互作用力变为原来的( ) A.17倍 B.27倍 C.47倍 D.57倍 二、静电力的叠加已知空间中存在三个点电荷A 、B 、C ，A 对C 的静电力是否因B 的存在而受到影响？A 、B 是否对C 都有力的作用？如何求A 、B 对C 的作用力？[要点总结]1．如果存在两个以上点电荷，那么每个点电荷都要受到其他所有点电荷对它的作用力．两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变．因此，某点电荷受到的作用力，等于____________________对这个点电荷的作用力的__________．2．任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的．所以，如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律和______________定则就可以求出带电体间的静电力的大小和方向．例2 如图2所示，分别在A 、B 两点放置点电荷Q 1＝＋2×10－14C 和Q 2＝－2×10－14C ．在AB 的垂直平分线上有一点C ，且AB ＝AC ＝BC ＝6×10－2 m ．如果有一高能电子静止放在C点处，则它所受的静电力的大小和方向如何？图2例3 如图3所示，两个点电荷，电荷量分别为q 1＝4×10－9 C 和q 2＝－9×10－9 C ，分别固定于相距20 cm 的a 、b 两点，有一个点电荷q 放在a 、b 所在直线上且静止不动，该点电荷所处的位置是( )图3A ．在a 点左侧40 cm 处B ．在a 点右侧8 cm 处C ．在b 点右侧20 cm 处D ．无法确定1．(对点电荷的理解)(多选)对点电荷的理解，你认为正确的是( ) A ．点电荷可以是带电荷量很大的带电体 B ．点电荷的带电荷量可能是2.56×10－20CC ．只要是均匀的球形带电体，不管球的大小，都能被看做点电荷D ．当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看做点电荷2．(库仑定律的理解与应用)相隔一段距离的两个点电荷，它们之间的静电力为F ，现使其中一个点电荷的电荷量变为原来的2倍，同时将它们间的距离也变为原来的2倍，则它们之间的静电力变为( ) A.F 2B ．4FC ．2FD.F 43. (静电力的叠加)如图4所示，等边三角形ABC ，边长为L ，在顶点A 、B 处有等量同种点电荷Q A 、Q B ，Q A ＝Q B ＝＋Q ，求在顶点C 处的正点电荷Q C 所受的静电力．图44．(静电力的叠加)如图5所示，在一条直线上的三点分别放置Q A ＝＋3×10－9 C 、Q B ＝－4×10－9 C 、Q C ＝＋3×10－9 C 的A 、B 、C 点电荷，试求作用在点电荷A 上的静电力的大小．图5答案精析知识探究一、1．(1)增大通草球B 所带的电荷量，其受到的作用力增大；减小通草球B 所带的电荷量，其受到的作用力减小．(2)两者距离增大，作用力变小；距离减小，作用力变大．(3)电荷量和电荷间的距离．电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着电荷间距离的增大而减小．2．该装置通过悬丝扭转的角度来显示力的大小，力越大，悬丝扭转的角度越大．力F 与距离r 的二次方成反比：F ∝1r 2 要点总结1．真空中 成正比 距离r 的平方 9.0×109 N·m 2/C 22．真空中的点电荷3．大小 形状 电荷分布延伸思考1．不对．点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的带电体，是一种理想化的物理模型．当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，带电体可以看做点电荷．一个物体能否被看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状而定．2．从数学角度分析似乎正确，但从物理意义上分析却是错误的．因为当r →0时，两带电体已不能看做点电荷，库仑定律不再适用了．典型例题例1 C [两带电金属小球接触后，它们的电荷量先中和后均分，由库仑定律得：F ＝k 3Q 2r 2，F ′＝k Q 2(r 2)2＝k 4Q 2r 2.联立得F ′＝43F ，C 选项正确．] 针对训练 C二、A 对C 的静电力不受B 的影响，A 、B 对C 都有力的作用，A 、B 对C 的作用力等于A 、B 单独对C 的作用力的矢量和．要点总结1．其他点电荷单独 矢量和2．平行四边形典型例题例2 8.0×10－21 N 方向平行于AB 连线由B 指向A解析 电子带负电荷，在C 点同时受A 、B 两点电荷的作用力F A 、F B ，如图所示．由库仑定律F ＝k q 1q 2r 2得 F A ＝k Q 1e r 2 ＝9.0×109×2×10－14×1.6×10－19(6×10－2)2 N＝8.0×10－21 NF B ＝k Q 2e r 2＝8.0×10－21 N 由矢量的平行四边形定则和几何知识得静止放在C 点的高能电子受到的静电力F ＝F A ＝F B ＝8.0×10－21 N ，方向平行于AB 连线由B 指向A .例3 A [此电荷电性不确定，根据平衡条件，它应在q 1点电荷的左侧，设距q 1距离为x ，由k q 1q x 2＝k q 2q (x ＋20)2，将数据代入，解得x ＝40 cm ，故A 项正确．] 达标检测1．AD2．A [F ＝k q 1q 2r 2，F ′＝k 2q 1q 2(2r )2＝12k q 1q 2r 2＝F 2，选A.] 3.3k QQ C L 2，方向为与AB 连线垂直向上 解析 正点电荷Q C 在C 点的受力情况如图所示，Q A 、Q B 对Q C 的作用力大小和方向都不因其他电荷的存在而改变，仍然遵守库仑定律．Q A 对Q C 作用力：F A ＝k Q A Q C L 2，同种电荷相斥，Q B 对Q C 作用力：F B ＝k Q B Q C L 2，同种电荷相斥， 因为Q A ＝Q B ＝＋Q ，所以F A ＝F B ，Q C 受力的大小：F ＝3F A ＝3k QQ C L 2，方向为与AB 连线垂直向上． 4．9.9×10－4 N 解析 A 受到B 、C 电荷的静电力如图所示，根据库仑定律有F BA ＝kQ B Q A r 2BA ＝9×109×4×10－9×3×10－90.012 N ＝1.08×10－3 N F CA ＝kQ C Q A r 2CA ＝9×109×3×10－9×3×10－90.032 N ＝9×10－5 N 规定沿这条直线由A 指向C 为正方向，则点电荷A 受到的合力大小为F A ＝F BA －F CA ＝(1.08×10－3－9×10－5) N ＝9.9×10－4 N.。
高中物理选修3-1《1.1电荷及其守恒定律》状元培优同步训练题(人教版附答案)
2019-2020学年高中物理选修3-1《1.1电荷及其守恒定律》状元培优同步训练题（人教版附答案）一、单项选择题1、对于点电荷的理解，正确的是( )A．点电荷就是带电量很少的带电体B．点电荷就是体积很小的带电体C．体积大的带电体肯定不能看成点电荷D．带电体如果本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略，则可视为点电荷2、下列关于摩擦起电的原因，正确的说法是（）A．摩擦后产生了新的电荷B．电子和正电荷同时按相反方向转移C．电子从一个物体转移到另一个物体D．正电荷从一个物体转移到另一个物体3、关于点电荷，下列说法中正确的是（）A．只有体积很小的带电体才能看成是点电荷B．体积较大的带电体一定不能看成是点电荷C．当两个带电体的大小形状对它们之间的相互作用的影响可忽略时，这两个带电体均可看成点电荷D．当带电体带电量很少时，可看成点电荷4、下列说法正确的是A．感应起电不是创造了电荷，而是电子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，两个有可能带上异种电荷C．摩擦起电是因为摩擦而使物体产生了电荷 D．以上说法都不对5、如图所示, 在感应起电中，带负电小球Ｐ靠近带绝缘底座的导体M N时，Ｍ处将 ( )Ａ．带负电Ｂ．带正电Ｃ．不带电Ｄ．以上答案均有可能6、把一个带正电的金属小球A跟同样的不带电的金属球B相碰，两球都带等量的正电荷，这从本质上看是因为（）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7、根据电荷守恒定律，使两个相同的金属球A、B分别带+5q和-q的电荷，把它们接触后分开，则A带电量为（）A．-4q B．+2q C．+4q D．-2q二、多项选择8、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9、理想化模型是简化物理研究的重要手段，它抓住问题的主要因素，忽略了次要因素，促进了物理学的发展，下列理想化模型建立的表述正确的是A．质点作为理想化模型忽略了物体的质量B．点电荷作为理想化模型忽略了带电物体的大小C．理想电压表忽略了电压表的内阻D．理想变压器没有能量损失10、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1.6×10﹣19C11、带电微粒所带电量可能是下列值中的（）A．2.4×10﹣19C B．﹣6.4×10﹣19C C．﹣1.6×10﹣18C D．4.8×10﹣17C三、填空题12、大量实验表明，不同材料的物体相互摩擦所带的电荷都只有种，一种是跟被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同称为，一种是跟被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同称为．13、电荷守恒定律是自然界的基本守恒定律之一，可以表述为：电荷既不会，也不会，它只会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；在转移的过程中，．14、如图所示，在带电体C的右侧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．15、有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中A小球带有2.0×10﹣5C的正电荷，小球B、C不带电．现在让小球C 先和小球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，最终三小球的带电量分别为q A= C，q B= C，q C= C．16、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，接触后的电荷量之比为________．②若A、B两球带异种电荷，接触后两球的带电荷量之比为：______.四、计算题17、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了多少？18、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－，应该怎么办？参考答案一、选择题1、D2、解：摩擦起电过程中，电子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，在摩擦起电过程中没有产生新电荷，只是电子发生转移；故选C．3、解：A、B、C、电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以体积很大的带电体也有可能看成是点电荷，故AB错误，C正确；D、点电荷是不考虑其尺寸、形状和电荷分布情况的带电体，是实际带电体的理想化模型．当电荷间距离大到可认为电荷大小、形状不起什么作用时，可把电荷看成点电荷．物体能否简化为点电荷与电荷量的绝对大小无关，要看所研究的问题，故D错误；故选C．4、A5、A6、解：A、D金属上正电荷只做无规则的热振动，不能发生移动，更不可能从一个球移动到另一个球．故A、D错误．B、C，B球原来不带电，与A球接触后，由于A球上正电荷对电子的吸引，电子从B球转移到A球上，原来中性的B球就带正电．电子带负电，所以B带正电是由于B球上的负电荷移到A球上的缘故．故B正确，C错误．故选B．7、B二、多项选择8、解：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，接触不带电的验电器金属球时，金属箔片张开，此时金属球带上正电荷，是接触带电，实质是金属球的部分自由电子转移到玻璃棒上，故AC正确，BD错误．故选：AC9、答案：BD解析：质点忽略物体各部分运动的差异、点电荷是忽略了物体的大小．理想电压表则是将内阻视作无穷大．理想变压器是不计变压器上的能量损失．所以A、C选项错误，B、D选项正确．10、解：A、所有带电电荷量均是元电荷的整数倍，而不是任意的，所以A错误；B、所有带电电荷量均是元电荷的整数倍，只能是一些特定值，所以B正确；C、物体带电是指有多余电荷，如物体带正电，则是指物体失去相等的负电荷，从而带正电荷的，故C正确；D、物体带电量的最小值为元电荷，即为1.6×10﹣19C．故D正确；故选：BCD．11、BCD三、填空题12、解：大量实验表明，不同材料的物体相互摩擦所带的电荷都只有两种，一种是跟被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同称为正电荷，一种是跟被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同称为负电荷；故答案为：两；正电荷；负电荷．13、创生，消灭，电荷总量保持不变．14、不带不带带负带正15、解：当小球C和A接触后，A、C球带电为Q1== C=1.0×10﹣5C，再让小球B与小球A接触，此时A、B带电为Q2== C=5×10﹣6C，再让让小球B与小球C接触后，此时B、C带电为Q3= C=7.5×10﹣6C所以最终ABC三小球的带电量分别是：5×10﹣6C，7.5×10﹣6C，7.5×10﹣6C．故答案为：5×10﹣6 C，7.5×10﹣6 C，7.5×10﹣6 C16、答案：①2 3；②2 117、解析：设A、B带电量为Q，①若A、B带同种电荷，第三个小球分别与其接触后，A、B球分别带电量Q A＝Q，Q B＝Q，则Q A Q B＝2 3②若A、B两球带异种电荷，第三个小球分别与其接触后，A、B分别带电量是：Q A＝Q Q B＝Q则Q A Q B＝2 1四、计算题17、电子由B球转移到了A球，转移了3.0×1010个．18、先用手接触一下A球，使A球带电传入大地，再将A、B接触一下，分开A、B，此时A、B所带电荷量都是－，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－.。
2019-2020学年高中物理人教版选修3-1同步作业与测评：1.1 电荷及其守恒定律 Word版含解析
电荷守恒定律的理解和应用 2.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 QA＝6.4×10－9 C，QB＝－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 并转移了多少？ 答案 电子由 B 球转移到了 A 球，转移了 3.0×1010 个电子
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
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 题目中的小球都是镀有金属薄膜的轻质小球，带电物体具有吸引轻小
物体的性质，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以可以判断出题图甲的
(2)若用手摸导体的任意一处，然后将带正电荷的球 C 拿走，金属箔片有什么 变化？
(3)若用手摸导体，先将手拿走，再将带正电荷的球 C 拿走，金属箔片又有什 么变化？
答案 见解析 解析 (1)把带正电荷的球 C 移近导体 A，导体 A、B 处在正电荷的电场中，由 于静电感应，导体 B 的右端感应出正电荷，在导体 A 的左端会感应出负电荷，所 以导体 A、B 两端的金属箔片都张开；把带正电荷的球 C 移近导体 A 后，把 A 和 B 分开，然后移去 C，A 带负电，B 带正电，金属箔片还是张开；再让 A、B 接触， 由于等量异种电荷中和，A、B 都不带电，则 A、B 的金属箔片都闭合。 (2)若用手摸导体的任意一处，这时，导体 A、B 将整体带上负电荷，金属箔片 仍然张开，然后将 C 拿走，A、B 上的负电荷将通过手导走，A、B 将不带电，则 A、B 的金属箔片都会闭合。 (3)若用手摸导体，导体 A、B 将整体带上负电荷，则箔片仍张开，先将手拿走， 再将 C 拿走，导体 A、B 仍然带负电荷，则 A、B 的金属箔片仍张开。
高中物理物理 选修3-1(人教版)--《电荷及其守恒定律》同步练习1--优化方案
1.1 电荷及其守恒定律1.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2．下列说法正确的是（）A．物体所带的电荷量可以为任意实数B．不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷C．摩擦起电的过程，是靠摩擦产生了电荷D．利用静电感应使金属导体带电，实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体3．地毯中加入少量金属丝的目的是（）A．增大地毯的强度和韧性B．避免人走时产生静电C．将人走动时产生的静电导走D．以上说法都不对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．毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，橡胶棒带负电．这是因为（）A．空气中的正电荷转移到了毛皮上B．空气中的负电荷转移到了橡胶棒上C．毛皮上的电子转移到了橡胶棒上D．橡胶捧上的电子转移到了毛皮上6．一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，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7．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 C8．如下图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，甲、乙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球，再把两球分开D．棒的电荷量不变，两导体球不能带电9．M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电1.6×10－10 C，下列判断正确的有（）A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B．摩擦的过程中电子从M转移到NC．N在摩擦后一定带负电1.6×10－10 CD．M在摩擦过程中失去1.6×10－10个电子10．如下图所示，挂在绝缘细线下的小轻质通电球，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．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．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？参考答案1.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．答案：AC2.答案：D3.答案：C4.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 .答案：C5.解析：摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，电中性的物体若失去了电子就带正电，得到了电子就带负电．由于毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒弱，在摩擦的过程中毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上，失去了电子的毛皮带正电，所以C 正确．答案：C6.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，但是这些电子并没消失，故A 、B 错，C 对，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．答案：CD7.解析：由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有静电荷，甲、乙摩擦导致甲失去电子1.6×10－15 C 而带正电，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．答案：AD8.解析：感应起电应遵从以下几个步骤：(1)两导体彼此接触；(2)带电体移近两导体；(3)先分开两导体，再移走带电体．由此可知，A 项可以使物体带电；带电体与非带电体接触，电荷发生转移，使物体带电，C 项可以使物体带电．故正确答案为AC.答案：AC9.解析：M 和N 都不带电，是指这两个物体都呈电中性，没有“净电荷”(没有中和完的电荷)，也就是没有得失电子．但内部仍有相等数量的正电荷(质子数)和负电荷(电子数)，所以选项A 错误．M 和N 摩擦后M 带正电荷，说明M 失去电子，电子从M 转移到N ，选项B 正确．根据电荷守恒定律，M 和N 这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷的代数和为0，摩擦后电荷量仍应为0.选项C 正确．电子带电荷量为1.6×10－19 C ，摩擦后M 带正电荷1.6×10－10 C ，由于M 带电荷量应是电子电荷量的整数倍．所以M 失去109个电子，选项D 错误．答案：BC10.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．当只有一个物体带电时，不带电物体由于受到带电物体电荷的作用，原子内部的异种电荷趋向于靠近带电物体，同种电荷趋向于远离带电物体，这一过程类似于静电感应，因此两物体之间的吸引力大于排斥力，宏观上显示的是吸引力．综合上述，B 、C 选项正确．答案：BC11.解析：本题主要考查组成原子核的质子和中子的性质及电荷守恒定律，对质子11H ；带电荷量为2×23e ＋1×⎝ ⎛⎭⎪⎫－13e ＝e ， 故由2个u 夸克和1个d 夸克组成；对中子01n ；带电荷量为1×23e ＋2×⎝ ⎛⎭⎪⎫－13e ＝0， 故由1个u 夸克和2个d 夸克组成．故B 选项正确．答案： B12.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∶1。
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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
答案:CD
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,则导体B带的电荷量为()
A.-q
B.q
C.2q
D.4q
解析:相同带电体接触后,电荷量先中和,后平分。
答案:C
3.一个带电导体与另一个不带电导体接触,下列说法正确的是()
A.两个物体一定带异种电荷
B.两个物体一定带同种电荷
C.两个物体一定带不等量的同种电荷
D.两个物体一定带等量的同种电荷
解析:一个带电物体与另一个不带电物体接触,电荷会发生转移,所以一定带同种电荷,选项A 错误,选项B正确;若两个相同的物体,则两个物体带等量的同种电荷,否则两个物体带不等量的同种电荷,选项C、D错误。
答案:B
4.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,那么,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
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
5.(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,由此对摩擦起电说法正确的是()
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
解析:两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子的束缚能力的大小,选项A错误;摩擦起电的实质是电子的得失,所以两物体带电的种类一定不同,数量相等,选项B错误,C正确;由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦,带电种类可能不同,选项D正确。
答案:CD
6.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两球带同号电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大?
(2)若A、B两球带异号电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大?
解析:(1)设A、B带同号电荷为q,则A、C接触后,A、C所带电荷量为q A=q C=q C与B接触后,B、C所带电荷量为
q B=q C’=q
故A、B的电荷量大小之比为。
(2)设q A=+q,q B=-q
则C与A接触后,A、C所带电荷量为
q A=q C=+q
C与B接触后,B、C所带电荷量为
q B=q C’==-q
故A、B所带电荷量大小之比为。
答案:(1)2∶3(2)2∶1。