2024-2025學(xué)年高中物理課時(shí)作業(yè)1電荷電荷守恒定律含解析教科版選修3-1

PAGEPAGE6課時(shí)作業(yè)1電荷電荷守恒定律時(shí)間：45分鐘一、單項(xiàng)選擇題1．關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電，以下說(shuō)法正確的是(C)A．摩擦起電是因?yàn)殡姾傻霓D(zhuǎn)移，感應(yīng)起電是因?yàn)楫a(chǎn)生電荷B．摩擦起電是因?yàn)楫a(chǎn)生電荷，感應(yīng)起電是因?yàn)殡姾傻霓D(zhuǎn)移C．不論是摩擦起電還是感應(yīng)起電，都是因?yàn)殡姾傻霓D(zhuǎn)移D．以上說(shuō)法均不正確解析：摩擦起電和感應(yīng)起電，以及接觸起電，三種帶電方式的實(shí)質(zhì)都是電荷的轉(zhuǎn)移，故C選項(xiàng)正確．2．有一個(gè)質(zhì)量很小的小球A，用絕緣細(xì)線懸掛著，當(dāng)用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒B靠近它時(shí)，看到它們相互吸引，接觸后又相互排斥，則下列說(shuō)法正確的是(B)A．接觸前，A、B肯定帶異種電荷B．接觸前，A、B可能帶異種電荷C．接觸前，A球肯定不帶任何凈電荷D．接觸后，A球肯定帶負(fù)電荷解析：由于電介質(zhì)極化，任何帶電體都可吸引輕小物體，而不能認(rèn)為只有異種電荷才存在吸引力，所以A可以不帶電，也可以帶正電，接觸后，由于A、B所帶電量多少關(guān)系不定，所以可能帶負(fù)電，也可能帶正電．3．如圖所示是伏打起電盤的示意圖，其起電原理是(B)A．摩擦起電B．感應(yīng)起電C．接觸起電D．以上三種方式都不是解析：圖中絕緣板帶正電，將接地的導(dǎo)電平板靠近帶正電的絕緣板，因靜電感應(yīng)，導(dǎo)電平板靠近絕緣平板的一側(cè)帶負(fù)電，另一側(cè)的正電因接地而轉(zhuǎn)移走；斷開(kāi)導(dǎo)電平板的接地線，手握絕緣柄將導(dǎo)電平板移開(kāi)，導(dǎo)電平板上便帶上了負(fù)電，其起電原理是感應(yīng)起電．4．愛(ài)護(hù)學(xué)問(wèn)產(chǎn)權(quán)，抵制盜版是我們每個(gè)公民的責(zé)任與義務(wù)．盜版書籍影響我們學(xué)習(xí)效率甚至給我們的學(xué)習(xí)帶來(lái)隱患．小華有一次不當(dāng)心購(gòu)買了盜版的物理參考書，做練習(xí)時(shí)，他發(fā)覺(jué)有一個(gè)關(guān)鍵數(shù)字看不清，拿來(lái)問(wèn)老師，假如你是老師，你認(rèn)為可能是下列幾個(gè)數(shù)字中的(B)A．6.2×10－19CB．6.4×10－19CC．6.6×10－19CD．6.8×10－19C解析：任何帶電體的電荷量是元電荷的整數(shù)倍，即是1.6×10－19C的整數(shù)倍，由計(jì)算可知，只有B選項(xiàng)是1.6×10－19C的整數(shù)倍，故B正確．5．下列說(shuō)法中正確的是(B)A．摩擦起電是創(chuàng)建電荷的過(guò)程B．接觸起電是電荷轉(zhuǎn)移的過(guò)程C．玻璃棒無(wú)論和什么物體摩擦都會(huì)帶正電D．帶等量異種電荷的兩個(gè)導(dǎo)體接觸后，電荷會(huì)消逝，這種現(xiàn)象叫電荷的湮滅解析：摩擦過(guò)程可以轉(zhuǎn)移電荷，但不能創(chuàng)建電荷，A錯(cuò)誤；接觸起電就是通過(guò)物體接觸而轉(zhuǎn)移電荷，B正確；兩種物體摩擦，較簡(jiǎn)單失去電子的物體在摩擦中失去電子而帶正電，是否簡(jiǎn)單失去電子由兩物體的材料確定，因此玻璃棒不肯定帶正電，C錯(cuò)；等量異種電荷可以中和但不會(huì)消逝，只是宏觀上顯中性，D錯(cuò)．6．有A、B、C三個(gè)完全相同的金屬球，A帶1.2×10－4C的正電荷，B、C不帶電，現(xiàn)用相互接觸的方法使它們都帶電，則A、B、C所帶的電荷量可能是下面哪組數(shù)據(jù)(C)A．6.0×10－5C,4.0×10－5C,4.0×10－5CB．6.0×10－5C,4.0×10－5C,2.0×10－5CC．4.5×10－5C,4.5×10－5C,3.0×10－5CD．5.0×10－5C,5.0×10－5C,2.0×10－5C解析：三個(gè)球電荷量的總和大于原來(lái)A球的電荷量，由電荷守恒定律解除A項(xiàng)；無(wú)論什么時(shí)候，若三個(gè)球同時(shí)接觸，則每球各分總電荷量的1/3，且之后無(wú)論怎樣接觸，各球的電荷量都不會(huì)再發(fā)生改變．若三球電荷量不相等，最終一次必為兩球接觸，則必有兩個(gè)球的電荷量相等，從而可解除B；選項(xiàng)C、D，均滿意電荷守恒定律，設(shè)從第一次兩球接觸起先，如A、B接觸，A、B各帶電荷量6.0×10－5C，其次次B、C接觸后各帶電荷量3.0×10－5C，三球所帶電荷量分別為6.0×10－5C,3.0×10－5C,3.0×10－5C；第三次用A、B接觸，各帶電荷量4.5×10－5C，即選項(xiàng)C的安排結(jié)果，由此又可推知，此后無(wú)論怎樣接觸，電荷量也不會(huì)多于4.5×10－5C，從而選C而否定D.7.如圖所示，左邊是一個(gè)原先不帶電的導(dǎo)體，右邊C是后來(lái)靠近導(dǎo)體的帶正電金屬球，若用絕緣工具沿圖示某條虛線將導(dǎo)體切開(kāi)，分導(dǎo)體為A、B兩部分，這兩部分所帶電荷量的數(shù)值分別為QA、QB，則下列結(jié)論正確的是(D)A．沿虛線d切開(kāi)，A帶負(fù)電，B帶正電，且QB>QAB．只有沿虛線b切開(kāi)，才有A帶正電，B帶負(fù)電，且QB＝QAC．沿虛線a切開(kāi)，A帶正電，B帶負(fù)電，且QB>QAD．沿隨意一條虛線切開(kāi)，都有A帶正電，B帶負(fù)電，而QA、QB的值與所切的位置有關(guān)解析：靜電感應(yīng)使得A帶正電，B帶負(fù)電，導(dǎo)體原來(lái)不帶電，只是在C的電荷的作用下，導(dǎo)體中的自由電子向B部分移動(dòng)，使B部分帶了多余的電子，而帶負(fù)電；A部分少了電子，因而帶正電，A部分移去的電子數(shù)目和B部分多余電子的數(shù)目是相同的，因此無(wú)論從哪一條虛線切開(kāi)，兩部分的電荷量總是相等的，但由于電荷之間的作用力與距離有關(guān)，自由電子在不同位置所受C的作用力的強(qiáng)弱是不同的，這樣導(dǎo)致電子在導(dǎo)體上的分布不勻稱，越靠近右端負(fù)電荷密度越大，越靠近左端正電荷密度越大，所以從不同位置切開(kāi)時(shí)，QA、QB的值是不同的，故只有D項(xiàng)正確．二、多項(xiàng)選擇題8．為了防止靜電危害，下列措施正確的是(ABC)A．油罐車上拖一條與地面接觸的鐵鏈B．飛機(jī)的機(jī)輪上裝有搭地線或用導(dǎo)電橡膠做輪胎C．在地毯中夾雜不銹鋼纖維D．盡可能保持印染廠空氣干燥解析：油罐車上拖一條與地面接觸的鐵鏈，是為了導(dǎo)走運(yùn)輸過(guò)程中油和油罐摩擦產(chǎn)生的靜電，以防止靜電積累，A正確；飛機(jī)的機(jī)輪上裝有搭地線或用導(dǎo)電橡膠做輪胎，是為了導(dǎo)走飛機(jī)與空氣、灰塵等摩擦?xí)r產(chǎn)生的靜電，以防止靜電積累，故B正確；在地毯中夾雜不銹鋼纖維，是為了將人走動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走，以防止靜電積累，故C正確；印染廠里的空氣應(yīng)保持適當(dāng)?shù)臐穸龋员銓?dǎo)走紙頁(yè)間相互摩擦產(chǎn)生的靜電，防止靜電積累，故D錯(cuò)誤．9．用棉布分別與丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦試驗(yàn)結(jié)果如圖所示，由此對(duì)摩擦起電說(shuō)法正確的是(CD)A．兩個(gè)物體摩擦?xí)r，表面粗糙的易失電子B．兩個(gè)物體摩擦起電時(shí)，肯定同時(shí)帶上種類及數(shù)量不同的電荷C．兩個(gè)物體摩擦起電時(shí)，帶上電荷的種類不同但數(shù)量相等D．同一物體與不同種類的物體摩擦，該物體的帶電荷種類可能不同解析：兩物體摩擦?xí)r得失電子取決于原子核對(duì)電子的束縛實(shí)力大小，A錯(cuò)．由于摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子的得失，所以兩物體帶電荷種類肯定不同，數(shù)量相等，B錯(cuò)，C對(duì)．由題中例子不難看出同一物體與不同種類物體摩擦，帶電荷種類可能不同，D對(duì)．10．M和N是兩個(gè)不帶電的物體，它們相互摩擦后M帶正電荷1.6×10－10C，下列推斷正確的有(BC)A．在摩擦前M和N的內(nèi)部沒(méi)有任何電荷B．摩擦的過(guò)程中電子從M轉(zhuǎn)移到NC．N在摩擦后肯定帶負(fù)電荷1.6×10－10CD．M在摩擦過(guò)程中失去1.6×10－10個(gè)電子解析：M和N都不帶電，是指這兩個(gè)物體都呈電中性，沒(méi)有“凈電荷”(沒(méi)有中和完的電荷)，也就是沒(méi)有得失電子．但內(nèi)部仍有相等數(shù)量的正電荷(質(zhì)子數(shù))和負(fù)電荷(電子數(shù))，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤．M和N摩擦后M帶正電荷，說(shuō)明M失去電子，電子從M轉(zhuǎn)移到N，選項(xiàng)B正確．依據(jù)電荷守恒定律，M和N這個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)原來(lái)電荷的代數(shù)和為0，摩擦后電荷量仍應(yīng)為0，選項(xiàng)C正確．電子帶電荷量為1.6×10－19C，摩擦后M帶正電荷1.6×10－10C，由于M帶電荷量應(yīng)是電子電荷量的整數(shù)倍．所以M失去109個(gè)電子，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．三、非選擇題11．某探討性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了以下試驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證電荷守恒定律.依據(jù)以上試驗(yàn)過(guò)程和視察到的現(xiàn)象，回答下列問(wèn)題：(1)步驟二的試驗(yàn)現(xiàn)象，說(shuō)明板帶電；(2)步驟三的試驗(yàn)現(xiàn)象，說(shuō)明兩板所帶總電荷量為零；(3)該探討性試驗(yàn)?zāi)?選填“能”或“不能”)驗(yàn)證電荷守恒定律．解析：用力將兩塊起電板快速摩擦后分開(kāi)，兩板分別帶上了等量異種電荷．步驟二中金屬球與箔片組成的整體發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象故箔片張開(kāi)，步驟三中兩塊板同時(shí)插入空心金屬球，總電荷量為零，不發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象，故箔片不張開(kāi)，該試驗(yàn)?zāi)茯?yàn)證電荷守恒定律．12．有兩個(gè)完全相同的絕緣金屬球A、B，A球所帶電荷量為q，B球所帶電荷量為－q，現(xiàn)要使A、B所帶電荷量都為－eq\f(q,4)，應(yīng)當(dāng)怎么辦？答案：先用手接觸一下A球，使A球所帶電傳入大地，再將A、B接觸一下，分開(kāi)A、B，再用手接觸一下A球，再將A、B接觸一下再分開(kāi)，這時(shí)A、B所帶電荷量都是－eq\f(q,4).13．如圖所示，大球A原來(lái)的帶電荷量為Q，小球B原來(lái)不帶電，現(xiàn)在讓小球與大球接觸達(dá)到靜電平衡時(shí)，小球獲得q的電荷量；現(xiàn)給A球補(bǔ)充電荷，使其電荷量為Q，再次讓小球接觸大球，每次都給大球補(bǔ)充到電荷量為Q，問(wèn)經(jīng)過(guò)反復(fù)多次接觸后，小球的帶電荷量為多少？答案：eq\f(Q,Q－q)q解析：