2021-2022学年人教版选修3-1 第一章 1 电荷及其守恒定律 作业.docx

电荷及其守恒定律（25分钟 60分）一、选择题（此题共6小题,每题6分，共36分）.关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的选项是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.感应起电是因为电荷的转移,摩擦起电是因为产生电荷解析选C。摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体, 感应起电的实质是电荷从物体的一局部转移到另一局部，两个过程都 没有产生电荷，选项A、B、D错误,C正确。1 .有一个质量很小的小球A,用绝缘细线悬挂着，当用毛皮摩擦过的硬 橡胶棒B靠近它时,看到它们互相吸弓I,接触后又互相排斥,那么以下 说法正确的选项是A.接触前,A、B 一定带异种电荷B.接触前,A、B可能带同种电荷C.接触前,A球一定不带任何电荷D.接触后,A球一定带电【解析】选Do因为毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电荷；如果 小球带电，根据异种电荷相互吸引可知，小球带正电；由于橡胶棒吸引 轻质小球，根据带电体具有吸引轻小物体的性质可知，小球可能不带 电，故A、B、C错误；当接触后，出现相互排斥，那么A球一定带电，故 D正确；应选Do【加固训练】电视机的玻璃光屏外表经常有许多灰尘,这主要是因为C.电视机工作时,屏外表温度较高而吸附灰尘D.电视机工作时，屏外表有静电而吸附灰尘【解析】选D。带电体具有吸引轻小物体的性质，选项D正确。3 .静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象 的记载,？春秋纬-考异邮？中有“玳瑁吸祎之说，但以下不属于静 电现象的是B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引C.小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D.从枯燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉【解析】选Co用塑料梳子梳头发时相互摩擦，塑料梳子会带上电荷 吸引纸屑，选项A属于静电现象；带电小球移至不带电金属球附近，由 于静电感应，金属球在靠近带电小球一端会感应出与带电小球异号的 电荷，两者相互吸弓I,选项B属于静电现象；小线圈接近通电线圈过程 中，由于电磁感应现象，小线圈中产生感应电流，选项C不属于静电现 象；从枯燥的地毯上走过，由于摩擦生电，当手碰到金属把手时瞬间产 生较大电流，人有被电击的感觉，选项D属于静电现象。4 .对物体带电现象的表达,正确的选项是C.物体所带电荷量可能很小,甚至小于e【解题指南】解决此题的关键是掌握电荷守恒定律，电荷并不能创生, 也不能消失，只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一局部 转移到另一局部，但电荷的总量保持不变，以及知道元电荷的电量是 最小的带电量。【解析】选Bo物体带电可能有多余的正电荷，也可能有多余的负电 荷，故A错误；电荷并不能创生，也不能消失，摩擦起电的实质是电荷 从一个物体转移到另一个物体，故B正确；元电荷的电量是最小的带 电量，故C错误；电中和是等量的异种电荷完全抵消，而不是消失，故D 错误。应选B。5 .保护知识产权,抵抗盗版是我们每个公民的责任与义务。盗版书籍 影响我们的学习效率,甚至会给我们的学习带来隐患。小华同学有一 次不小心购置了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个带电质 点的电荷量数字看不清,他只能看清是6.义10飞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以下哪一个（）XIO18 C B. 6. 4X10 18 CC. 6. 6X10 18 C D. 6. 2X1018 C【解析】选B。任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，即1.6X10-19C的整数倍，由计算可知，只有6.4X10T8 C是1.6X1079 C的整数倍， 应选B。6.公元前600年左右,希腊人泰勒斯就发现了用毛皮摩擦过的琥珀能 吸引轻小的物体，公元一世纪，我国学者王充在？论衡？一书中也写下 了 “顿牟掇芥。以下关于摩擦起电现象说法正确的选项是（）A.玻璃棒与丝绸摩擦过后,玻璃棒带的是负电C.橡胶棒与毛皮摩擦后带负电,是因为毛皮上的电子移动到橡胶棒上【解析】选Co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，A错误;摩擦起电过程是得到和失去电子的过程，因此其实 质是电子的转移，当某种物质失去了电子时，物质的电子比质子少，带 正电，当某种物质得到了电子时，物质的电子比质子多，带负电，B错误； 橡胶棒与毛皮摩擦后带负电，是因为毛皮上的电子移动到橡胶棒上,C 正确；物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍，D错误。【加固训练】用金属箔做成一个不带电的圆环，放在枯燥的绝缘桌面上。李明 同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆 环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如下列图。对上述现象 的判断与分析，以下说法不正确的选项是（）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【解析】选D。笔套与头发摩擦后，能够吸引圆环，说明笔套上带了电 荷，即摩擦使笔套带电，选项A正确；笔套靠近圆环时，由于静电感应， 会使圆环上、下部感应出异种电荷，选项B正确；圆环被吸引到笔套的 过程中，有向上的加速度，故圆环所受静电力的合力大于圆环所受的 重力，应选项C正确；笔套碰到圆环后，笔套上的局部电荷转移到圆环 上，使圆环带上性质相同的电荷，选项D错误。二、计算题（此题共2小题，共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位）7. （12分）如下列图,通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒有IO, 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 -8X10-12 C的电荷量，求：金属瓶上收集到多少个电子。实验的时间为多长。【解析】（1）金属瓶上提供的电子数目为：Q - 8X 10 7,人、n二一二个二5 X 10 （个）。e - 1. 6 x 10 - 195 X 107实验的时间七二: s=5 000 So1 x 104答案：（1）5义1。7个 5 000 s（12分）A、B两物体相互摩擦,A物体原来带+4. 8X10* C的电荷, 与B物体摩擦后，所带的电荷量变为+1.6 X10” Co问：在此过程中,A物体得到了电子还是失去了电子？转移了多少个电子？【解析】X10-14X10-14 C,摩擦起电中移动的是自由电子，所以在此过 程中A物体得到电子；（2） A物体得到电子个数：4. 8 X 10 - 14 - 1.6X 10 - 14 A4人n 二个二 2 X 10'个1. 6 X 10 - 19答案：（1） A物体得到了电子个【加固训练】如下列图,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且不带电。试问：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？【解析】(1)法一:把A、B紧密靠拢，让C靠近B,那么在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，那么A和B就带等量正电。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, 那么A、B就带等量正电。(2)把A、B紧密靠拢，让C靠近B,那么在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，那 么A和B就带等量负电。(3)把A、B紧密靠拢，让C靠近A,那么在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,那么A带负电B带等量的正 电。答案：见解析(15分钟40分)9. (6分)把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离, 发现两球之间相互排斥,那么A、B两球原来的带电情况不可能是 ' D.一个带电,另一个不带电【解析】选Ao两个金属球原来分别带等量同种电荷，把两个完全相 同的金属球接触后仍带等量同种电荷，存在排斥力，故B可能。两个金 属球原来分别带不等量异种电荷，金属球接触后电荷先中和再平分, 带上等量同种电荷，存在排斥力，故C可能。原来的其中一个带电，把 两个完全相同的金属球接触后电荷平分，带上等量同种电荷，存在排 斥力，故D可能。两个金属球原来分别带等量异种电荷,接触后电荷完 全中和，两球均不带电，不存在排斥力，故A不可能。【加固训练】（多项选择）如下列图为科技馆里一个趣味体验工程的简化图，核心 装置为一个金属球,在枯燥的空气里,体验者双脚站在绝缘凳上,右手 按在金属球上，并远离周围其他物体。一条特殊传送带（图中未画出） 给金属球不断地输送电荷，过一段时间后，体验者的头发便会四处散 开,甚至倒立,十分有趣,在此状态下，以下分析正确的选项是 ， A.假设用左手也去摸金属球,会被电击B.假设用左手与旁边的观众握手,会被电击C.假设右手离开金属球,那么头发会立刻恢复常态D.假设右手离开金属球而且走下绝缘凳,头发会立刻恢复常态【解析】选B、Do假设用左手也去摸金属球，不会有电流产生，不会 被电击，选项A错误;假设用左手与旁边的观众握手，会发生放电现象 而被电击，选项B正确；假设右手离开金属球，电荷不会转移，那么头 发仍然四处散开，选项C错误;假设右手离开金属球而且走下绝缘凳, 那么电荷将进入大地，人体将不再带电，头发会立刻恢复常态，选项D 正确。10. （6分）如下列图,用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触,起初它们不带电,贴在两端下部的金属箔是闭合的。把带正电的物体C移近A端, 然后把A和B分开较远的距离,再移去C,那么*A. C移近A端时,A端的金属箔张开,B端的金属箔闭合 B. C移近A端时,A端的金属箔闭合,B端的金属箔张开 C. A和B分开,移去C后,B端的金属箔会立即闭合 D. A和B分开,移去C后,A端的金属箔仍会张开【解析】选D。将带电体C移近A端时，由于静电感应现象可知,A端 是近端，会感应出异种电荷，B端是远端，会感应出同种电荷；当再把A 和B分开，移去C后，A和B仍带不同种的电荷，故A、B端的金属箔仍 会张开，选项D正确。11. （6分）（多项选择）将一带负电的通过绝缘支架支撑的金属小球置 于潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上带的负电荷几乎不 存在了。这说明*B.在此现象中，电荷不守恒D.该现象是由电子转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律【解析】选C、Do金属小球上的负电荷减少是由于电子通过潮湿的 空气转移到外界，但是这些电子并没有彻底消失，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，仍遵循电荷守恒定律，故 A、B错误，C、D正确。【加固训练】如图是伏打起电盘示意图,其起电原理是'A.摩擦起电C.接触起电【解析】选Bo导电平板靠近带电的绝缘板并接地时，导体与大地发 生静电感应，使导电平板带上负电荷，应选项B正确。12. (22分)有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中A小球带有3 X 10 3 C的正电荷,B小球带有2X IO" 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分别为多少。【解析】总电荷量是守恒的，小球接触后平分电荷量;C、A接触后，A、 C都带30义10 3乂0一3 C的正电荷量，让小球B与小球A接触后分 开,A、B都带L5X1。3-2*1() 3* 10-4 c的负电荷量，最后让小球B 2与小球C接触后，B、C者J带1.5义10 312.5X10 ,X10-4 C的正电荷 2量。故最终三小球的带电荷量分别为qAX1(r C, qBX 1 o-4 C,qcX 10-4 Co答案:QaX ICT' c qBX 10-4 Cqc X 10-4 C