高中人教版物理選修3-1課時分層作業(yè)1-1電荷及其守恒定律

課時分層作業(yè)一電荷及其守恒定律(20分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分)1.(多選)下列關于電現象的敘述中正確的是 ()A.玻璃棒無論與什么物體摩擦都帶正電,橡膠棒無論與什么物體摩擦都帶負電B.摩擦可以起電是普遍存在的現象,相互摩擦的兩個物體總同時帶等量的異號電荷C.摩擦起電現象的本質是電子的轉移,呈電中性的物體得到電子就一定顯負電性,失去電子的物體就一定顯正電性D.摩擦起電的過程,是通過摩擦創(chuàng)造等量異號電荷的過程【解析】選B、C。物體間通過摩擦做功,使電子獲得能量擺脫原子核的束縛而發(fā)生轉移,哪個物體會失去電子決定于其原子核對電子束縛能力的大小。因此,對同一物體與不同的物體摩擦,該物體可能帶正電,也可能帶負電,故A錯誤;但兩物體摩擦時,一個物體得到多少電子,另一物體必定失去多少電子,故B正確;呈電中性的物體得到電子必定帶負電,反之帶正電,故C正確;摩擦起電并不是創(chuàng)造了電荷,而是電荷的轉移,故D錯誤。2.(多選)對物體帶電現象的敘述,下列說法正確的是 ()A.一個不帶電的物體內一定沒有電荷B.物體帶電一定具有多余的電子C.物體帶電的過程就是電荷移動的過程D.帶電體發(fā)生中和的現象是等量異種電荷完全相互抵消的結果【解析】選C、D。一個物體不帶電并不是內部沒有電荷,而是由于正負電荷一樣多,從而對外顯示電中性。當正電荷多于負電荷時對外顯示帶正電;當負電荷多于正電荷時對外顯示帶負電,故A、B錯誤;物體帶電實質就是得失電子,即電荷移動,故C正確;帶等量異種電荷的物體相互接觸時,帶負電的物體中的多余電子全部移動到帶正電的物體上與正電荷相互抵消,從而使兩物體都呈電中性,故D正確。3.帶電微粒所帶的電荷量不可能是下列值中的 ()×10-19C B.6.4×10C.1.6×10-18C 【解析】選A。元電荷e=1.60×10-19C,帶電微粒所帶電荷量必須是元電荷的整數倍,選項A中的電荷量不是e的整數倍,故選【補償訓練】電荷是看不見的,但能被驗電器檢測出來是否存在。普通驗電器頂部裝有一個金屬球,金屬球與金屬桿相連,在金屬桿的底部是兩片很薄的金屬片,當驗電器不帶電荷時,金屬片自然下垂。當一個帶電體接觸到金屬球時,電荷能沿著金屬棒傳遞,金屬片就帶有電荷。由于同時帶有同一種電荷,兩金屬片相互排斥而張開。不管被檢驗的物體帶負電還是正電,驗電器的金屬片都會張開。因此,這種驗電器 ()A.能用來直接判斷電荷的正負B.不能用來直接判斷電荷的正負C.可以用來間接判斷電荷的正負D.可以直接測量物體的帶電荷量【解析】選B。驗電器是利用同種電荷相互排斥的原理制成的,故驗電器張開的角度越大,說明帶電體所帶的電荷越多,不能直接判斷電荷的正負,只可以定性表示物體帶電荷量的多少。故B正確,A、C、D錯誤。故選B。4.(多選)掛在絕緣細線下的兩個輕質小球,表面鍍有金屬薄膜,由于電荷的相互作用而靠近或遠離,分別如圖甲、乙所示,則 ()A.甲圖中兩球一定帶異種電荷B.乙圖中兩球一定帶同種電荷C.甲圖中兩球至少有一個帶電D.乙圖中兩球只有一個帶電【解析】選B、C。題目中的小球都是鍍有金屬薄膜的輕質小球,帶電物體具有吸引輕小物體的性質,同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,所以可以判斷出題圖甲的現象可能是兩個帶異種電荷的小球,也可能是一個小球帶電而另一個小球不帶電;兩個小球由于相互排斥而出現題圖乙中的現象,則必須都帶電且是同種電荷。5.絕緣細線上端固定,下端懸掛一輕質小球a,a的表面鍍有鋁膜,在a的近旁有一絕緣柱支持的金屬球b,開始時a、b不帶電,如圖所示,現使b球帶電,則 ()A.a、b之間不發(fā)生相互作用B.b將吸引a,吸在一起不分開C.b立即把a排斥開D.b先吸引a,接觸后又把a排斥開【解析】選D。b球帶電就能吸引輕質小球a,接觸后電荷量重新分配,那么a、b球帶同種電荷,然后相互排斥。題中“近旁”表示能吸引并能接觸。6.把一個帶電棒移近并接觸一個帶正電的驗電器的過程中,金屬箔片先閉合后又張開,說明棒上帶的是 ()A.正電荷B.負電荷C.可以是正電荷,也可以是負電荷D.帶電棒上先帶正電荷,后帶負電荷【解析】選B。金屬箔片開始時帶正電,帶電棒靠近并接觸驗電器時,金箔先閉合后張開,說明金箔所帶正電荷先被吸引而轉移;后使金箔帶上負電荷,所以又會張開。由此判斷,帶電棒帶負電。二、非選擇題(20分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數值計算的要注明單位)7.如圖所示,大球A原來的電荷量為Q,小球B原來不帶電,現在讓小球與大球接觸,達到穩(wěn)定狀態(tài)時,發(fā)現A、B兩球所帶的電荷量與體積成正比,小球獲得的電荷量為q;現給A球補充電荷,使其電荷量再次為Q,再次讓小球接觸大球,每次都給大球補充到電荷量為Q,問:經過反復多次接觸后,小球的帶電荷量不再發(fā)生變化,此時小球帶電量為多少?【解析】由于兩個球的大小不等,所以在接觸過程中,兩球的電荷量分布比例不是1:1,但電荷量與體積成正比,兩者電荷量之比應該是一個確定的值。根據第一次接觸達到穩(wěn)定狀態(tài)時兩者的電荷量關系可知,此比例為(Qq)∶q=VA∶VB(VA、VB未知)。經過多次接觸后,從大球上遷移到小球上的電荷量越來越少,最終將為零。設最終B球帶電荷量為q′,則QUOTE=QUOTE,所以QUOTE=QUOTE,q′=QUOTE。答案:QUOTE(25分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分)1.將一束塑料扎帶一端打結,另一端撕成細條后,用手迅速捋細條,觀察到細條散開了,如圖所示。下列關于細條散開現象的分析中,正確的是 ()A.由于摩擦起電,細條帶同種電荷,相互排斥散開B.撕成細條后,所受重力減小,細條自然松散C.撕成細條后,由于空氣浮力作用使細條散開D.細條之間相互感應起電,相互排斥散開【解析】選A。塑料細條與手摩擦帶電,塑料細條上帶的是同種電荷,同種電荷相互排斥,所以塑料細條會向四周散開,捋的次數越多,塑料細條帶電越多,排斥力越大,下端越松散;故B、C、D錯誤,A正確。2.用毛皮摩擦過的橡膠棒靠近已帶電的驗電器時,發(fā)現它的金屬箔片的張角減小,由此可判斷 ()A.驗電器所帶電荷量部分被中和B.驗電器所帶電荷量部分跑掉了C.驗電器一定帶正電D.驗電器一定帶負電【解析】選C。驗電器的張角與所帶電量的多少有關,電量大張角大,根據題意張角變小,所以說明驗電器所帶的電性與橡膠棒所帶的電性相反,又因為毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電,所以驗電器帶正電;橡膠棒沒接觸驗電器,所以電荷不會被中和,只是被吸引到玻璃球一端,從而使金屬箔片電量變少。故C正確。3.使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器,驗電器的箔片張開。下列四個圖表示驗電器上感應電荷的分布情況,其中正確的是 ()【解析】選B。由于驗電器原來不帶電,因此,驗電器的金屬球和箔片帶等量異號電荷,A、C兩項錯誤。驗電器靠近帶電金屬球的一端感應出與帶電金屬球異號的電荷,D項錯誤。4.(多選)已知存在以下幾種使物體帶電的辦法:①摩擦起電;②接觸起電;③靜電感應;④電介質的極化其中前三種方式是同學們熟悉的,對第④種方式的簡介如下:一些電介質(絕緣體)的分子在受到外電場的作用時,在跟外電場垂直的兩個表面上會出現等量的正、負電荷,這種電荷不能離開電介質,也不能在電介質內部自由移動,叫作束縛電荷。用絲綢摩擦過的玻璃棒去靠近碎紙屑,對于可能出現的情況及其分析,下列選項中正確的是 ()A.玻璃棒會吸引紙屑,這是因為紙屑通過第①種方式帶了電B.有些紙屑會粘在玻璃棒上,這是因為紙屑通過第④種方式帶了電C.有些紙屑被玻璃棒吸引,吸上后又馬上彈開,整個過程只包含第②種帶電方式D.有些紙屑被玻璃棒吸引,吸上后又馬上彈開,整個過程包括第②和第③兩種帶電方式【解析】選B、C。有些紙屑會粘在玻璃棒上,這是因為紙屑通過第④種方式帶了電,故A錯誤,B正確;碎紙屑被吸引是因為帶電體具有吸引輕小物體的性質,有的紙屑接觸玻璃棒后“跳開”,是因為這些紙屑帶上和玻璃棒相同的電荷,同種電荷相互排斥,故C正確,D錯誤。5.(多選)用金屬箔做成一個不帶電的圓環(huán),放在干燥的絕緣桌面上。小明同學用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后,將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán),當距離約為0.5cm時圓環(huán)被吸引到筆套上,如圖所示。對上述現象的判斷與分析,A.摩擦使筆套帶電B.筆套靠近圓環(huán)時,圓環(huán)上、下部分感應出異號電荷C.圓環(huán)被吸引到筆套的過程中,圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力D.筆套碰到圓環(huán)后,筆套所帶的電荷立刻被全部中和【解析】選A、B、C。筆套與頭發(fā)摩擦后,能夠吸引圓環(huán),說明筆套上帶了電荷,即摩擦使筆套帶電,選項A正確;筆套靠近圓環(huán)時,由于靜電感應,會使圓環(huán)上、下部分感應出異號電荷,選項B正確;圓環(huán)被吸引到筆套的過程中,是由于圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)所受的重力,選項C正確;筆套碰到圓環(huán)后,筆套所帶的電荷沒有被中和,還帶電,選項D錯誤。6.導體A帶5q的正電荷,另一完全相同的導體B帶q的負電荷,將兩導體接觸一會兒后再分開,則B導體的帶電量為 ()A.q B.qC.2q D.4q【解析】選C。相同帶電體接觸后,電荷量先中和,后平分。所以B導體的帶電量為QUOTE=2q,C正確。二、非選擇題(本題共2小題,共20分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數值計算的要注明單位)7.(10分)某電解液溶液中,沿著相反方向正、負電荷定向移動,若測得10s內有2.0×1017個正一價離子通過溶液內部的橫截面,同時有1.0×1017個負二價離子通過溶液內部的橫截面,求:溶液中的電流有多大?(已知元電荷電量是1.6×10-19【解析】通過橫截面的總電量是兩種離子電量絕對值之和,所以在10s內通過橫截面的總電荷量應為:q=2.0×1017×1.6×10-19C+2×1.0×1017×1.6×10-19所以電流為:I=QUOTE=QUOTEA=6.4×10-3A答案:6.4×10-38.(10分)有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B,分別帶有電荷量Q1=6.4×10-9C,Q2=3.2×10-9C,讓兩絕緣金屬小球接觸,在接觸過程中,【解析】當兩小球接觸時,帶電荷量少的負電荷先被中和,剩余的正電荷再重新分配。由于兩小球相同,