2021年魯科版（2019）必修第三冊《第1節(jié) 靜電的產生及其微觀解釋》- 專題訓練【附答案】

1、2021年魯科版（2019）必修第三冊第1節(jié)靜電的產生及其微觀解釋-專題訓練一. 選擇題（共10小題）1. 庫侖定律中所說的“點電荷”指的是（）A. 一種體積很小的帶電體B. -種沒有大小的帶電體C. 所帶電荷量小于元電荷的帶電體D. 通過摩擦起電能創(chuàng)造電荷的帶電體2. 下列說法正確的是（）A. 體積小的帶電體就是點電荷B. 體積大的帶電體，不能看成點電荷C. 只有帶電荷量很小的帶電體才能看作點電荷D. 庫侖定律只適用于點電荷間的相互作用3. 下列關于點電荷說法正確的是（）A. 體稅很大的電荷不能看成點電荷B. 只有體積很小的帶電體才能看成點電荷C. 當兩個帶電體的形狀和大小對他們之間的作用力

2、影響可以忽略時，兩個帶電體可以看成點電荷D. 一切帶電體都可以看成點電荷4. 下列說法正確的是（）A. 元電荷實質上是指電子和質子本身B. 體積很大的帶電體一定不能看成是點電荷C. 電子和質子在任何情況下都可視為點電荷D. 所有帶電體的電荷量只能是元電荷的整數倍5. 關于元電荷的理解，下列說法正確的是（）A. 元電荷就是電子B. 元電荷是表示跟個電子所帶電荷量數值相等的電荷量C. 元電荷就是質子D. 物體所帶電量不一定是元電荷的整數倍本題選不可能的，故選：Bo10. 將-束塑料包扎帶-端打結，另端撕成細條后，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

3、. 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【解答】解：塑料捆扎繩與手摩擦帶電；塑料捆扎繩上帶的是同種電荷，同種電荷相互 排斥，所以塑料繩會向四周散開，捋的次數越多，塑料繩帶電越多，排斥力越多，下端 散開的就越大，下端散開的就越大；故BCD錯誤，A正確；故選：Ao二. 填空題（共5小題）11. 電荷量 e= 1.6X1Q19 C, luA= lx。 A?！窘獯稹拷猓弘姾闪?e =L6X10'i9C, 1hA=1X10'6A；故答案為：1.6X10T9

4、； 1X10'6o12. 電荷量1.6X10-19 C叫作元電荷,某帶電體所帶電荷量是3.2X10 9C,此帶電體所 帶電荷量是元電荷的倍?！窘獯稹拷猓弘姾闪?.6X1。-%叫做元電荷，某帶電體所帶電荷量是3.2X10-9。此 帶電體所帶電荷量是元電荷的2X IO】。倍。故答案為：1.6X10-19； 2X10】。13. 在原子物理中，常用元電荷作為電量的單位，元電荷的電量為1.60X10 % : 一個 電子的電帛:為1.60X10 % , 一個質子的電帛:為1.60X10 % ；任何帶電粒子， 所帶電量或者等于電子或質子的電量，或者是它們電量的整數倍。【解答】解：各種帶電微粒中，電子

5、電荷量的大小是最小的，人們把最小電荷叫做元電 荷，所帶電荷量大小為：e=1.60XI0Fc,質子、電子的帶電量是相等的。故答案為：1.60X10 ,9C, 1.60X10',9C, 1.60X1019C,整數倍。14. 如圖所示，在帶電+Q的帶電體附近有兩個相互接觸的金屬導體A和B,均放在絕緣支 座上.若先將+Q移走，再把A、B分開，則A不帶 電,B不帶 電:若先將A、B 分開，再移走+Q，則A 帶負 電,B帶正 電.【解答】解：若先移走帶正電的導體棒，此時導體A和B中的電荷又發(fā)生中和，不再帶 電，再把導體A和B分開，同樣不再帶電，所以此時A不帶電，B不帶電.先把導體A和B分開，再移走

6、帶正電的導體棒，導體A和B由于感應起電帶上異種電 荷，所以此時A帶負電，B帶正電.故答案為：不帶；不帶；帶負；帶正.15. 電荷既 不會憑空產生，也不會憑空消會,它只能從一個物體 轉移 到另個一 物體上去，或從物體的一部分轉移到另一部分，電荷的總量保持不變°【解答】解：電荷既不會憑空產生，也不會憑空消滅，它只能從一個物體轉移到另一個 物體，或者從物體的一部分轉移到物體的另一部分；在轉移的過程中，電荷的總量保持不變。故答案為：不會憑空產生；不會憑空消失；轉移；保持不變。三. 解答題（共5小題）16. 如圖所示，在a、b兩端有直流恒壓電源，輸出電壓恒為Uab，R?=40Q,右端連接間距

7、d=0.04m、板長l=10cm的兩水平放置的平行金屬板，板間電場視為勻強電場.閉合開 關S,將質量為m=1.6XI06kg、帶電量q=3.2X|（）-8c的微粒以初速度vo=O.5m/s沿 兩板中線水平射入板間.當滑動變阻器接入電路的阻值為15Q時，微粒恰好沿中線勻速 運動，通過電動機的電流為0.5A.已知電動機內阻Ri = 2Q,取g= IOm/s2.試問：（1）輸出電壓為Uab是多大？（2）在上述條件卜，電動機的輸出功率和電源的輸出功率？（3）為使微粒不打在金屬板上，&兩端的電壓應滿足什么條件?: 函匚o I jUi【解答】解：（1）有qW=mgdUi = 20V滑動變阻器兩端電

8、壓U2=I總R滑W=Ii+【2=1A電源電壓：U=Ui+lh=35V（2） P 出= P-i2R|= UI-I2Ri=20X0.5 - 0.52X2=9.5WPm=UU=35W（3）因上極板帶正電，故粒子帶負電粒子穿過板的時間t=0.2sv0當粒子剛從下極板穿出時：皇=1曾蟻22 2m而：E=-2.聯立解得：U2=18Vd同理有：_d=lEq-mgt22 2m丁 U' 2而：E=-d聯立解得：U，2=22V故R2兩端的電壓應滿足的條件是：18VVU2V22V答：（1）輸出電壓為Uab是35V（2）在上述條件下，電動機的輸出功率和電源的輸出功率分別是9.5W和35W.（3）為使微粒不打在

9、金屬板上，R2兩端的電壓應滿足條件是18V<U2<22V17. 自然界的電荷有兩種，正電荷和負電荷，正電荷指的是用圣纏_摩擦過的頊璃棒 所帶的電荷，負電荷指的是用毛皮摩擦過的橡膠棒棒所帶的電荷,同種電荷相 互排斥，異種電荷相互吸引.【解答】解：白然界中只存在兩種電荷，正電荷和負電荷，正電荷指的是用絲綢摩擦過的玻璃棒棒所帶的電荷，負電荷指的是用毛皮摩擦過的橡膠棒棒所帶的電荷，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引.故答案為：絲綢，玻璃棒，毛皮，橡膠棒，排斥，吸引18. “真空中兩個靜止點電荷相距1 Ocmo它們之間相互作用力大小為9X10-4N.當它們合 在起時，成為個帶電量為3X10-

10、8。的點電荷。向原來兩電荷的帶電量各為多少？某 同學求解如下：根據電荷守恒定律：qi+q2=3X10'8C=a （I）22 2根據庫侖定律：qiq2=F=_ X9X IO'4C2= 1 X IO',5C2 = bk9X109以 q2=-代入（1）式得：qi2 - aqi+b=0解得 qi=-| <a±a2_4b=_l （3X10*土寸gx i°T6_4x 10一止）C根號中的數值小于0,經檢查，運算無誤。試指出求解過程中的問題并給出正確的解答。 【解答】解：由于題中僅給出相互作用力的大小，該同學是把兩個電荷當成同種電荷去 求解，最終無解，兩點電

11、荷也有可能是異種電荷，按電荷異號計算。由 qi -q2=3X10'8C=a, qiq2=lX 10',5C2=b得 qi2 - aqi - b=0由此解得：qi=5X10 8Cq2 = 2X10'8C答：兩電荷是異種電荷，兩電荷的帶電量大小分別為：qi=5X10 8（2, q2=2X10 8Co19. 有兩個完全相同的彼此絕緣金屬球A、B, A球所帶電荷量為q, B球所帶電荷數為-q, 問：如何能使A, B所帶電荷量都為衛(wèi).4【解答】解：A球所帶電荷量為q,先用手與A球接觸放電，再使A球與B球接觸，則 電量平分，均為衛(wèi)；再次用手與A球接觸放電，再讓A球與B球接觸平分，則

12、A, B2所帶電荷量都為衛(wèi).4答：先用手與A球接觸放電，再使A球與B球接觸，則電量平分，均為衛(wèi)；再次用手2與A球接觸放電，再讓A球與B球接觸平分，則A, B所帶電荷量都為-E.420. 一種測定電子比荷的實驗裝置如圖所示。真空玻璃管內，陰極K發(fā)出的電子經陽極A 與陰極K之間的高壓加速后，形成一細束電子流，以平行于平板電容器極板的速度進入 兩極板C、D間的區(qū)域，若兩極板C、D間無電昆，電子將打在熒光屏上的O點，若在 兩極板間施加電壓U,則離開極板區(qū)域的電子將打在熒光屏上的P點：若再在極板間施 加一個方向垂直于紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場，則電子在熒光屏上產生的光 點又回到O.己知極板的長度

13、l=25cm。C、D間的距離d=5cm,極板區(qū)的中點M到熒 光屏中點O的距離為L=25cm, U= 128V, B= 1.6X 10 4T. P點到O點的距離y=10cm, 試求電子的比荷?！窘獯稹拷猓涸O電子剛進入平行板電容器極板間區(qū)域時的速度為vo,因為速度方向平行 于電容器的極板，通過長度為I的極板區(qū)域所需的時間：ti=L - (1)v0當兩極板之間加上電壓時，設兩極板間的場強為E,作用于電子的靜電力的大小為qE方向垂直于極板由C指向D,電子的加速度：(2)m而E=- (3)d因電子在垂直于極板方向的初速度為0,因而在時間II內垂直于極板方向的位移yi=Aat 2. (4)21電子離開極板

14、區(qū)域時，沿垂直于極板方向的末速度：vy=ati- (5)設電子離開極板區(qū)域后，電子到達熒光屏上P點所需時間為t2：v0在t2時間內，電子做勻速直線運動，在垂直于極板方向的位移：y2=vyt2- (7)P點離開O點的距離等于電子在垂直于極板方向的總位移y=yi+y2-(8)2,由以上各式得電子的荷質比為：衛(wèi)=29蘭-(9)m UL1加上磁場B后，熒光屏上的光點重新回到O點，表示在電子通過平行板電容器的過程中電子所受電場力與磁場力相等，即：qE=qv0B- (10)結合(3),即可得電子射入平行板電容器的速度：vo=- (II) Bd代入(9)式得：mq=pby-(,2)代入有關數據求得:1.6X

15、10nC/kgq=128X 0. 0625m (1. 6 X 10一4) 2x 0. 25X 0. 25X 0. 05答：電子的荷質比為1.6X10】宅/kg。6. 把兩個完全相同的小球接觸后再分開，若是兩球相互排斥，則兩球原來的帶電情況不可能的是（）A. 只有一個小球原來帶電B. 兩個小球原來分別帶等量異種電荷C. 兩個小球原來分別帶同種電荷D. 兩個小球原來分別帶不等量異種電荷7. 用一根跟毛皮摩擦過的硬橡膠棒，靠近不帶電驗電器的金屬小球a,然后用手指瞬間接觸一下金屬桿c后拿開橡膠棒，這時驗電器小球a和金箔b的帶電情況是（）A. a、b均帶正電B. a、b均帶負電C. a帶正電，b帶負電D

16、. a帶負電，b帶正電8. 如圖所示，導體A、B緊靠在一起，帶正電的小球C靠近導體A的左端，A帶上了 -1.0XI0 8C的電荷。則下列說法正確的是（）A. 電子由A轉移到BB. 正電荷由A轉移到BC. 導體A得到的電子數是1（）8個D. 導體B失去的電子數是6.25X1O10個9. 把兩個相同的金屬小球接觸一下再分開一小段距離，發(fā)現兩球之間互相排斥，則這兩個金屬小球原來的帶電情況下列表述情況不可能的是（）A. 兩球原來帶有同種電荷B. 兩球原來帶有等量異種電荷C. 兩球原來帶有不等量異種電荷D. 兩球中原來只有-個帶電10. 將一束塑料包扎帶一端打結，另一端撕成細條后，用手迅速捋細條，觀察到

17、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，相互排斥散開二.填空題（共5小題）11. 電荷量 e=C, lpA=Ao12. 電荷量C叫作元電荷，某帶電體所帶電荷量是3.2X10 9C,此帶電體所帶電荷量是元電荷的倍。13. 在原子物理中，常用元電荷作為電量的單位，元電荷的電量為； 一個電子的電量為, 一個質子的電量為;任何帶電粒子，所帶電量或者等于電子或質子的電量，或者是它們電量的。14. 如圖所示，在帶電+Q的帶

18、電體附近有兩個相互接觸的金屬導體A和B,均放在絕緣支座上.若先將+Q移走，再把A、B分開，則A電，B電；若先將A、B分開，再移走+Q，則A電，B電.15. 電荷既,也,它只能從一個物體到另個一物體上去，或從物體的-部分轉移到另一部分，電荷的總量。三.解答題（共5小題）16. 如圖所示，在a、b兩端有直流恒壓電源，輸出電壓恒為Uab，R2=40Q,右端連接間距d=0.04m、板長I=10cm的兩水平放置的平行金屬板，板間電場視為勻強電場.閉合開 關S,將質量為m=1.6XI0 6kg、帶電量q=3.2X10'8C的微粒以初速度vo=O.5m/s沿 兩板中線水平射入板間.當滑動變阻器接入電

19、路的阻值為15Q時，微粒恰好沿中線勻速 運動，通過電動機的電流為0.5A.已知電動機內阻Ri = 2R,取g = IOm/s2.試問：（1）輸出電壓為Uab是多大？（2）在上述條件下，電動機的輸出功率和電源的輸出功率？（3）為使微粒不打在金屬板上，&兩端的電壓應滿足什么條件？17. 自然界的電荷有兩種，正電荷和負電荷，正電荷指的是用摩擦過的棒所帶的電荷，負電荷指的是用摩擦過的棒所帶的電荷，同種電荷相互，異種電荷相互.18. “真空中兩個靜止點電荷相距10cm。它們之間相互作用力大小為9X10*.當它們合 在-起時，成為-個帶電量為3X1O8c的點電荷。問原來兩電荷的帶電量各為多少？某

20、同學求解如下：根據電荷守恒定律:qi+q2=3X10 8C=a （I）根據庫侖定律：qiq2=-F=（10X 10 ）2X9X 10'4C2= 1 X 10' ,5C2=bk 9X IQ9以 q2=-代入（1）式得：qi2 - aqj+b=Oqi解得 qi=A （a土爪2_知=號（3x 10 8±79X 1016-4X 10"15） C根號中的數值小于0,經檢查，運算無誤。試指出求解過程中的問題并給出正確的解答。19. 有兩個完全相同的彼此絕緣金屬球A、B, A球所帶電荷量為q, B球所帶電荷數為-q,問：如何能使A, B所帶電荷量都為420. 一種測定電子

21、比荷的實驗裝置如圖所示。真空玻璃管內，陰極K發(fā)出的電子經陽極A 與陰極K之間的高壓加速后，形成一細束電子流，以平行于平板電容器極板的速度進入 兩極板C、D間的區(qū)域，若兩極板C、D間無電壓，電子將打在熒光屏上的0點，若在 兩極板間施加電壓U,則離開極板區(qū)域的電子將打在熒光屏上的P點；若再在極板間施 加一個方向垂直于紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場，則電子在熒光屏上產生的光 點又回到0.己知極板的長度l=25cm。C、D間的距離d=5cm,極板區(qū)的中點M到熒光屏中點o的距離為L=25cm, U=128V, B = 1.6X lo Y. P點到O點的距離y=IOcm,2021年魯科版（2019）必

22、修第三冊第1節(jié) 靜電的產生及其微觀解釋專題訓練參考答案與試題解析一.選擇題（共10小題）1. 庫侖定律中所說的“點電荷”指的是（）A. 種體積很小的帶電體B. 一種沒有大小的帶電體C. 所帶電荷最小于元電荷的帶電體D. 通過摩擦起電能創(chuàng)造電荷的帶電體【解答】解：庫侖定律中所說的“點電荷”指的是一種沒有大小的帶電體，帶電體能否看做點電荷與帶電體的體積、帶電體所帶電荷量及帶電體如何獲得電荷無關, 故ACD錯誤，B正確。故選：Bo2. 下列說法正確的是（）A. 體積小的帶電體就是點電荷B. 體積大的帶電體，不能看成點電荷C. 只有帶電荷量很小的帶電體才能看作點電荷D. 庫侖定律只適用于點電荷間的相互

23、作用【解答】解：ABC、電荷的形狀、體積和電荷量對分析的問題的影響可以忽略時，就可 以看成是點電荷，所以能否看作點電荷，是由研究問題的性質決定，與自身大小形狀及 帶電最的多少無具體關系，故ABC錯誤；D、庫侖定律只適用于真空中的兩個靜止的點電荷間間的相互作用，故D正確；故選：Do3. 下列關于點電荷說法正確的是（）A. 體積很大的電荷不能看成點電荷B. 只有體積很小的帶電體才能看成點電荷C. 當兩個帝電體的形狀和大小對他們之間的作用力影響可以忽略時，兩個帶電體可以看 成點電荷D. 一切帶電體都可以看成點電荷【解答】解：A、體積很大的電荷，如果相對于研究的問題，體積可以忽略不計，可看成 點電荷，

24、故A錯誤；B、體積很小的帶電體，如果相對于研究問題，體積不能忽略不計，不能看成點電荷，故B錯誤；C、當兩個帶電體的形狀和大小對他們之間的作用力影響可以忽略時，兩個帶電體可以看 成點電荷，故C正確；D、在研究的問題中，帶電體的形狀、大小以及電荷分布可以忽略不計，才可以看成點電 荷，故D錯誤。故選：Co4. 下列說法正確的是（）A. 元電荷實質上是指電子和質子本身B. 體積很大的帶電體一定不能看成是點電荷C. 電子和質子在任何情況下都可視為點電荷D. 所有帶電體的電荷量只能是元電荷的整數倍【解答】解：AD、元電荷是最小的電荷量，是指電子或質子所帶的電量，但不是指質子和電子，并且所有帶電體的電荷量只

25、能是元電荷的整數倍，故A錯誤，D正確；B、在研究帶電體間的相互作用時，若帶電體的尺寸遠小于它們之間的距離時，可把帶電 體看成點電荷，體積很大的帶電體也可能看成點電荷，故B錯誤；C、在研究帶電體間的相互作用時，若帶電體的尺寸遠小于它們之間的距離時，可把帶電 體看成點電荷；若質子和電子的形狀不能忽略時，則不能看作點電荷，故C錯誤； 故選：D。5. 關于元電荷的理解，下列說法正確的是（）A. 元電荷就是電子B. 元電荷是表示跟一個電子所帶電荷量數值相等的電荷量C. 元電荷就是質子D. 物體所帶電量不一定是元電荷的整數倍【解答】解：元電荷是指最小的電荷量，元電荷不是代表電子或質子，電子和質子的電荷量等

26、于元電荷，所以AC錯誤；任何帶電體所帶電荷都等于元電荷或者是元電荷的整數倍，所以B正確，D錯誤；故選：Bo6. 把兩個完全相同的小球接觸后再分開，若是兩球相互排斥，則兩球原來的帶電情況不可能的是（）A. 只有一個小球原來帶電B. 兩個小球原來分別帶等量異種電荷C. 兩個小球原來分別帶同種電荷D. 兩個小球原來分別帶不等量異種電荷【解答】解：A、原來的其中一個帶電，把兩個完全相同的小球接觸后電荷平分，帶上等 量同種電荷，存在排斥力。故A可能。B、兩個小球原來分別帶等量異種電荷，接觸后電荷完全中和，兩球不存在排斥力。 故B不可能。C、兩個小球原來分別帶同種電荷，把兩個完全相同的小球接觸后電荷重新平分，帶 上等量同種電荷，存在排斥力。故C可能。D、兩個小球原來分別帶不等量異種電荷，小球接觸后電荷先中和再平分，帶上等量 同種電荷，存在排