1.1 电荷及其守恒定律同步练习题

1.1 电荷及其守恒定律同步练习
一、选择题(1～6题为单项选择题，7～12题为多项选择题)
1．两个相同的金属小球M 、N ，带电荷量分别为－4q 和＋2q 。

两球接触后分开，M 、N 所带的电荷量分别为( )
A ．＋3q ，－3q
B ．－2q ，＋4q
C ．＋2q ，－4q
D ．－q ，－q
2．如图是伏打起电盘示意图，其起电原理是( )
A ．摩擦起电
B ．感应起电
C ．接触起电
D ．以上三种方式都不是
3．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，其中正确的是( )
4．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 夸克带的电荷量为23e ，d 夸克带的电荷量为－13
e ，e 为元电荷。

下列论断可能正确的是( ) A ．质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成
B ．质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成
C ．质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成，中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成
D ．质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成
5．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，则下列说法中正确的是( )
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
6.
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，接触后又把a排斥开
C．a、b之间不发生相互作用D．b立即把a排斥开
7．一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
8．科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电荷量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是()
A．电子和质子都是元电荷B．一个带电体的电荷量为元电荷的205.5倍
C．元电荷是最小的电荷量单位D．元电荷没有正负之分
9．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
10．M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电1.6×10－10C，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N
C．N在摩擦后一定带负电1.6×10－10 C D．M在摩擦过程中失去1.6×10－10个电子
11.
如图所示，在真空中把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是()
A．两端的感应电荷越来越多B．两端的感应电荷是同种电荷
C．两端的感应电荷是异种电荷D．两端的感应电荷电荷量相等
12.
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，如图所示。

对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是()
A．摩擦使笔套带电
B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异种电荷
C．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
D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
二、非选择题
13．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大小之比为多大？
(2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？
14．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，都不带电。

试问：
(1)如何使A、B都带等量正电？(2)如何使A、B都带等量负电？
(3)如何使A带负电，B带等量的正电？
1.1 电荷及其守恒定律同步练习参考答案
1.解析： 两个完全相同的金属小球接触，电荷先中和后均分，则有Q M ′＝Q N ′＝Q M ＋Q N 2＝－4q ＋2q 2
＝－q ，选项D 正确。

答案： D 2.解析： 导电平板靠近带电绝缘板并接地时，导体与大地发生静电感应，使导电平板带上负电荷，故选项B 正确。

答案： B
3.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 。

答案： B
4.解析： 本题主要考查电荷守恒定律。

对质子(11H)，所带电荷量为2×23
e ＋1×⎝⎛⎭⎫－13e ＝e ，故由2个u 夸克和1个d 夸克组成；对中子(10n)，所带电荷量为1×23
e ＋2×⎝⎛⎭⎫－13e ＝0，故由1个u 夸克和2个d 夸克组成，故B 正确。

答案： B
5.解析： 若三个小球都带电，则至少有两个小球带同种电荷，不可能发生两两都相互吸引的情况，A 错；若只有一个小球带电，则另外两个不带电的小球不会相互吸引，B 错；若有两个小球带同种电荷，则必然相互排斥，C 错；若有两个小球带异种电荷，另一个小球不带电，由于带电体有吸引轻小物体的性质，则满足题意，D 对。

答案： D
6.解析： 因a 带正电、b 带负电，异种电荷相互吸引，轻质小球将向b 靠拢并与b 接触，当小球a 与b 接触后，将对两球所带的电荷进行重新分配，结果两球带同种电荷将会被排斥开；若a 、b 原来带电荷量相等，则a 、b 接触后中和而都不带电，a 、b 将自由分开。

故B 正确。

答案： B
7.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： CD
8.解析： 元电荷是最小的电荷量单位，而不是带电粒子，带电体的电荷量均为元电荷的整数倍，元电荷没有正负之分，故C 、D 正确。

答案： CD
9.解析： 验电器的金箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相互排斥，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。

由于A 球上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 。

故选A 、B 。

答案： AB
10.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： BC
11.解析： 由于绝缘导体内有大量可自由移动的电子，当它慢慢靠近带负电的球P 时，由于同种电荷相互排斥，绝缘导体上靠近P 的一端因电子被排斥到远端而带上正电荷，远离P 的一端带上了等量的负电荷。

绝缘导体离P 球越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多。

故B 错误，A 、C 、D 正确。

答案： ACD
12.解析： 绝缘材料做的笔套与头发摩擦会起电，A 项正确；笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异种电荷，属于感应起电，B 项正确；圆环刚被吸引向上运动时，一定是静电力的合力大于圆环的重力，随后距离减小，引力增大，所以整个过程中静电力的合力大于圆环的重力，C 项正确；由于圆环原来不带电，笔套与头发摩擦后带电，因此笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷会有一部分转移到圆环上，但笔套上的电荷并没有全部被中和，最终二者带同种电荷，D 项错误。

答案： ABC
13.解析： (1)设A 、B 带同种电荷为q ，则A 、C 接触后，A 、C 带电量为q A ′＝q C ′
＝12q 。

C 与B 球接触后，B 、C 带电荷量为q B ′＝q C ″＝q ＋12q 2＝34
q 。

故A 、B 带电荷量大小之比为q A ′q B ′＝12q 34q ＝23。

(2)设q A ＝＋q ，q B ＝－q ，则
C 与A 接触后，A 、C 带电荷量为q A ′＝q C ′＝＋12
q 。

C 与B 接触后，B 、C 带电荷量为q B ′＝q C ″＝12q －q 2＝－14
q ， 故A 、B 带电荷量大小之比为q A ′q B ′＝12q 14q ＝21。

答案： (1)2∶3 (2)2∶1
14.解析： (1)方法一 把A 、B 紧密靠拢，让C 靠近B ，则在B 端感应出负电荷，A 端感应出等量的正电荷，把A 与B 分开后再用手摸一下B ，则B 所带的负电荷就被中和，
移开C，再把A与B接触一下，A和B就带上等量的正电荷。

方法二使A、B紧密靠拢，再与C接触一下分开，再把A、B分开，则A、B会带上等量的正电荷。

(2)把A、B紧密靠拢，让C靠近B，则在B端感应出负电荷，A端感应出等量的正电荷，把A与B分开后再用手摸一下A，则A所带的正电荷就被中和，移开C，再把A与B接触一下，A和B就带上等量的负电荷。

(3)把A、B紧密靠拢，让C靠近A，则在A端感应出负电荷，B端感应出等量的正电荷，马上把A与B分开，则A带负电，B带等量的正电。

答案：见解析。