2024-2025學(xué)年新教材高中物理第1章靜電力與電場(chǎng)強(qiáng)度第1節(jié)靜電的產(chǎn)生及其微觀解釋課時(shí)分層作業(yè)含解析魯科版第三冊(cè)

PAGE5-靜電的產(chǎn)生及其微觀說明(建議用時(shí)：25分鐘)◎考點(diǎn)一三種起電方式1．假如天氣干燥，晚上脫毛衣時(shí)，會(huì)聽到“噼啪”的響聲，還會(huì)看到電火花，關(guān)于這種現(xiàn)象產(chǎn)生的緣由，下列說法正確的是()A．人身體上產(chǎn)生電流B．接觸帶電造成的C．摩擦起電造成的D．感應(yīng)起電造成的C[脫毛衣時(shí)由于摩擦起電，衣服間產(chǎn)生異種電荷，當(dāng)電荷積累到肯定程度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電火花，并伴有“噼啪”聲，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。]2.絕緣細(xì)線上端固定，下端掛一輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜；在a的旁邊有一絕緣金屬球b，起先時(shí)a、b都不帶電，如圖所示，現(xiàn)使b帶電，則()A．b將吸引a，吸住后不放開B．b先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開C．a(chǎn)、b之間不發(fā)生相互作用D．b馬上把a(bǔ)排斥開B[b球帶電后，使a產(chǎn)生靜電感應(yīng)，感應(yīng)的結(jié)果是a靠近b的一側(cè)出現(xiàn)與b異種的感應(yīng)電荷，遠(yuǎn)離b的一側(cè)出現(xiàn)與b同種的感應(yīng)電荷。雖然a上的感應(yīng)電荷等量異號(hào)，但因?yàn)楫惙N電荷離b更近，所以b對(duì)a的電場(chǎng)力為吸引力。當(dāng)b吸引a使兩者接觸后，由于接觸帶電，b、a又帶上同種電荷，有排斥力作用，因而又把a(bǔ)排斥開，所以B項(xiàng)正確。]3.如圖所示，把一個(gè)帶正電的金屬球靠近絕緣支架上的不帶電的接地導(dǎo)體，最終該接地導(dǎo)體()A．左端帶負(fù)電荷，右端帶正電荷B．左端不帶電荷，右端帶正電荷C．左端帶負(fù)電荷，右端不帶電荷D．若將帶正電的點(diǎn)電荷先移走，再去掉接地線，原來不帶電的導(dǎo)體帶負(fù)電C[依據(jù)靜電感應(yīng)的規(guī)律，導(dǎo)體與大地連成一個(gè)整體，離金屬球近的導(dǎo)體左端將感應(yīng)出負(fù)電荷，離金屬球遠(yuǎn)的一端是大地，而不是導(dǎo)體的右端，所以導(dǎo)體右端不帶電荷，故A、B均錯(cuò)誤，C正確；若將帶正電的金屬球先移走，則導(dǎo)體左端的負(fù)電荷馬上與大地的正電荷中和，去掉接地線后，導(dǎo)體不帶電，故D錯(cuò)誤。]4．(多選)如圖所示為科技館里一個(gè)趣味體驗(yàn)項(xiàng)目的簡(jiǎn)化圖，核心裝置為一個(gè)金屬球，在干燥的空氣里，體驗(yàn)者雙腳站在絕緣凳上，右手按在金屬球上，并遠(yuǎn)離四周其他物體。一條特別傳送帶(圖中未畫出)給金屬球不斷地輸送電荷，過一段時(shí)間后，體驗(yàn)者的頭發(fā)便會(huì)四處散開，甚至倒立，非常好玩，在此狀態(tài)下，下列分析正確的是()A．若用左手也去摸金屬球，會(huì)被電擊B．若用左手與旁邊的觀眾握手，會(huì)被電擊C．若右手離開金屬球，則頭發(fā)會(huì)馬上復(fù)原常態(tài)D．若右手離開金屬球而且走下絕緣凳，頭發(fā)會(huì)馬上復(fù)原常態(tài)BD[若用左手也去摸金屬球，不會(huì)有電流產(chǎn)生，不會(huì)被電擊，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若用左手與旁邊的觀眾握手，會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象而被電擊，選項(xiàng)B正確；若右手離開金屬球，電荷不會(huì)轉(zhuǎn)移，則頭發(fā)仍舊四處散開，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若右手離開金屬球而且走下絕緣凳，則電荷將進(jìn)入大地，人體將不再帶電，頭發(fā)會(huì)馬上復(fù)原常態(tài)，選項(xiàng)D正確。]◎考點(diǎn)二對(duì)電荷守恒的理解與應(yīng)用5．兩金屬小球所帶電荷量分別為＋3Q和－Q，將兩小球接觸后，它們所帶的電荷量總共為()A．＋3Q B．＋2QC．＋Q D．－QB[由電荷守恒定律知，兩小球接觸后帶電荷量的總量為中和后剩余量，即Q總＝＋3Q－Q＝＋2Q，故選項(xiàng)B正確。]6．M和N是兩個(gè)都不帶電的物體。它們相互摩擦后，M帶正電荷1.60×10－19CA．在摩擦前M和N的內(nèi)部沒有任何電荷B．摩擦過程中電子從N轉(zhuǎn)移到MC．N在摩擦后肯定帶負(fù)電荷1.60×10－19D．N在摩擦過程中失去1.60×10－19CC[M和N相互摩擦，M帶正電是因?yàn)镸對(duì)核外電子的束縛實(shí)力小而失去核外電子的結(jié)果；由于電荷守恒，故N肯定帶等量的負(fù)電荷，選項(xiàng)C正確。]7．下列說法正確的是()A．物體所帶的電荷量可以為隨意實(shí)數(shù)B．不帶電的物體上，既沒有正電荷也沒有負(fù)電荷C．摩擦起電過程，是靠摩擦產(chǎn)生了電荷D．利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電，實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體中的自由電子趨向或遠(yuǎn)離帶電體D[元電荷所帶的電荷量為1.60×10－19C8．(多選)已知π＋介子、π－介子都是由一個(gè)夸克(夸克u或夸克d)和一個(gè)反夸克(反夸克eq\o(u,\s\up6(－))或反夸克eq\o(d,\s\up6(－)))組成的，它們的電荷量如表所示，表中e為元電荷。粒子π＋π－udeq\o(u,\s\up6(－))eq\o(d,\s\up6(－))帶電荷量＋e－e＋eq\f(2,3)e－eq\f(1,3)e－eq\f(2,3)e＋eq\f(1,3)e下列說法中正確的是()A．π＋介子由u和eq\o(d,\s\up6(－))組成B．π＋介子由d和eq\o(u,\s\up6(－))組成C．π－介子由u和eq\o(d,\s\up6(－))組成D．π－介子由d和eq\o(u,\s\up6(－))組成AD[π＋介子帶電荷量為＋e，u帶電荷量為＋eq\f(2,3)e，eq\o(d,\s\up6(－))帶電荷量為＋eq\f(1,3)e，故π＋介子由u和eq\o(d,\s\up6(－))組成，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；π－介子帶電荷量為－e，d帶電荷量為－eq\f(1,3)e，eq\o(u,\s\up6(－))帶電荷量為－eq\f(2,3)e，故π－介子由d和eq\o(u,\s\up6(－))組成，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。]9．有三個(gè)相同的金屬小球A、B、C，其中小球A帶有2.0×10－5C的正電荷，小球B、C不帶電，現(xiàn)在讓小球C先與球A接觸后取走，再讓小球B與球A接觸后分開，最終讓小球B與小球C接觸后分開，最終三球所帶電荷量分別為qA＝________C，qB＝________C，qC[解析]依據(jù)電荷守恒和均分原理可知，小球C與A接觸后分開，A、C兩球各自帶1×10－5C的正電荷。小球B與帶1×10－5C的小球A接觸后分開，A、B兩球各自帶5×10－6C的正電荷，B與C球接觸后分開，將平分B、C兩球的總電荷量，即B、C兩球各帶7.5×10[答案]5×10－67.5×10－67.5×10－6(建議用時(shí)：15分鐘)10．(多選)原來甲、乙、丙三物體都不帶電，今使甲、乙兩物體相互摩擦后，乙物體再與丙物體接觸，最終，得知甲物體帶正電1.6×10－15C，丙物體帶電8×10－16A．乙物體肯定帶有負(fù)電荷8×10－16B．乙物體可能帶有負(fù)電荷2.4×10－15C．丙物體肯定帶有正電荷8×10－16D．丙物體肯定帶有負(fù)電荷8×10－16AD[由于甲、乙、丙原來都不帶電，即都沒有凈電荷，甲、乙摩擦導(dǎo)致甲失去電子1.6×10－15C而帶正電，乙物體得到電子而帶1.6×10－15C的負(fù)電荷；乙物體與不帶電的丙物體相接觸，從而使一部分負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到丙物體上，故可知乙、丙兩物體都帶負(fù)電荷，由電荷守恒可知乙最終所帶負(fù)電荷為1.6×10－15C－8×10－16C11．(多選)如圖所示，A、B是被絕緣支架分別架起的金屬導(dǎo)體，并相隔肯定距離，其中A帶正電，B不帶電。則以下說法中正確的是()A．導(dǎo)體B左端出現(xiàn)負(fù)電荷，右端出現(xiàn)正電荷，并且電荷量大小相等B．若A不動(dòng)，將B沿圖中aa′分開，則兩邊的電荷量大小可能不等，與如何分有關(guān)C．若A向B漸漸靠近，在B左端和右端的電荷量大小始終相等并且連續(xù)改變D．若A、B接觸一下，A、B金屬體所帶總電荷量保持不變AD[由于B導(dǎo)體中存在大量自由電子，在帶正電的A的作用下，B中部分電子會(huì)被A吸引到左端而出現(xiàn)負(fù)電荷，右端由于缺少同樣數(shù)量的電子而出現(xiàn)正電荷，所以A選項(xiàng)正確；依據(jù)電荷守恒定律，B中總電荷量仍為零，即使沿aa′分開B，只要B與外界沒有電荷交換，B的左右兩部分的電荷量總是等量異種，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤；A向B漸漸靠近過程中，B的左右部分異種電荷數(shù)量總是同步改變，但不連續(xù)改變，這是由于任何帶電體的電荷量都不是連續(xù)的，只能是元電荷(e＝1.60×10－19C)的整數(shù)倍，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤；A、B間接觸后，B中部分電子轉(zhuǎn)移到A上，這就發(fā)生了接觸起電觀象，雖然A的電荷削減，但A、B12．如圖所示，A、B、C是三個(gè)安裝在絕緣支架上的金屬體，其中C球帶正電，A、B是兩個(gè)完全相同的枕形導(dǎo)體，都不帶電。試問：(1)如何使A、B都帶等量正電？(2)如何使A、B都帶等量負(fù)電？(3)如何使A帶負(fù)電，B帶等量的正電？[解析](1)方法一：把A、B緊密靠攏，讓C靠近B，則在B端感應(yīng)出負(fù)電荷，A端感應(yīng)出等量的正電荷，把A與B分開后再用手摸一下B，則B所帶的負(fù)電荷就被中和，移開C，再把A與B接觸一下，A和B就帶上等量的正電荷。方法二：使A、B緊密靠攏，再與C接觸一下分開，再把A、B分開，則A、B會(huì)帶上等量的正電荷。(2)把A、B緊密靠攏，讓C靠近B，則在B端感應(yīng)出負(fù)電荷，A端感應(yīng)出等量的正電荷，把A與B分開后再用手摸一下A，則A所帶的正電荷就被中和，移開C，再把A與B接觸一下，A和B就帶上等量的負(fù)電荷。(3)把A、B緊密靠攏，讓C靠近A，則在A端感應(yīng)出負(fù)電荷，B端感應(yīng)出等量的正電荷，立刻把A與B分開，則A帶負(fù)電，B帶等量的正電。[答案]見解析13．半徑相同的兩金屬小球A、B帶有相同的電荷量，相隔肯定的距離，今讓第三個(gè)半徑相同的不帶電金屬小球C，先后與A、B接觸后移開。(1)若A、B兩球帶同種電荷，接觸后兩球的電荷量大小之比為多大？(2)若A、B兩球帶異種電荷，接觸后兩球的電荷量大小之比為多大？[解析](1)設(shè)A、B帶同種電荷為q，則A、C接觸后，A、C帶電荷量為qA＝qC＝eq\f(1,2)qC與B球接觸后，B、C所帶電荷量為qB＝qC′＝eq\f(q＋\f(1,2)q,2)＝eq\f(3,4)q故A、B帶電荷量大小之比為eq\f(qA,qB)＝eq\f(\f(1,