2024-2025學(xué)年高中物理第一章靜電場第1節(jié)電荷電荷守恒定律練習(xí)含解析教科版選修3-1

PAGE3-第1節(jié)電荷電荷守恒定律一、單項(xiàng)選擇題1．一個(gè)帶電小球所帶電荷量為q，則q可能是()A．3×10－19C B．1.6×10－C．0.8×10－19C D．9×10－解析：任何帶電體所帶的電荷量只能是元電荷e＝1.6×10－19C答案：B2．在空氣潮濕的狀況下，已帶正電的驗(yàn)電器金屬箔片張角不斷減小，在這個(gè)過程中()A．驗(yàn)電器上的電子數(shù)不斷增加B．驗(yàn)電器上的電子數(shù)不斷削減C．驗(yàn)電器上的電子數(shù)保持不變D．驗(yàn)電器上的質(zhì)子數(shù)不斷削減解析：在金屬導(dǎo)體中得失的是電子而不是質(zhì)子，故D錯(cuò)誤；驗(yàn)電器帶正電，則金屬箔片也帶正電，金屬箔片張角減小，說明部分正電荷被中和，則電子數(shù)在增加，故A正確，B、C錯(cuò)誤．答案：A3．使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的箔片張開．圖中表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布狀況，其中正確的是()解析：由于驗(yàn)電器原來不帶電，因此，驗(yàn)電器的金屬球和箔片帶異種電荷，A、C錯(cuò)誤；驗(yàn)電器靠近帶電金屬球的一端感應(yīng)出與帶電金屬球異號(hào)的電荷，B正確，D錯(cuò)誤．答案：B4.絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜，在a的近旁有一帶絕緣柄的金屬球b，起先時(shí)a、b都不帶電，如圖所示．現(xiàn)使b帶電，則()A．a(chǎn)、b間不發(fā)生相互作用B．b將吸引a，吸住后不放開C．b馬上把a(bǔ)排斥開D．b先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開解析：金屬球b帶電時(shí)，由于靜電感應(yīng)，a球上近b一側(cè)帶上與b電性相反的電荷，遠(yuǎn)b的一側(cè)帶上等量的與b電性相同的電荷，故b對(duì)a的引力大于斥力，所以b要吸引a.當(dāng)a與b接觸后，由于接觸帶電，a與b帶上同種電荷，b要排斥a.答案：D5.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，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)論正確的有()A．沿虛線d切開，A帶負(fù)電，B帶正電，且QB>QAB．只有沿虛線b切開，才有A帶正電，B帶負(fù)電，且QB＝QAC．沿虛線a切開，A帶正電，B帶負(fù)電，且QB>QAD．沿隨意一條虛線切開，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：導(dǎo)體原來不帶電，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部分削減了電子，因而帶正電．A部分削減的電子數(shù)目和B部分多余的電子的數(shù)目是相同的，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，故應(yīng)選D.答案：D二、多項(xiàng)選擇題6．如圖所示，掛在絕緣細(xì)線下的小輕質(zhì)通草球，由于電荷的相互作用而靠近或遠(yuǎn)離，則()A．甲圖中兩球肯定帶異種電荷B．乙圖中兩球肯定帶同種電荷C．甲圖中兩球至少有一個(gè)帶電D．乙圖中兩球只有一個(gè)帶電解析：若兩物體相互排斥，必定帶同種電荷；若兩物體相互吸引，二者可能帶異種電荷，也可能一個(gè)帶電荷，另一個(gè)不帶電荷．當(dāng)只有一個(gè)物體帶電時(shí)，不帶電物體由于受到帶電物體電荷的作用，原子內(nèi)部的異種電荷趨向于靠近帶電物體，同種電荷趨向于遠(yuǎn)離帶電物體，因此兩物體之間的吸引力大于排斥力，宏觀上顯示的是吸引力．綜合上述，B、C選項(xiàng)正確．答案：BC7．關(guān)于摩擦起電現(xiàn)象，下列說法正確的是()A．摩擦起電現(xiàn)象使本沒有電子和質(zhì)子的物體中產(chǎn)生了電子和質(zhì)子B．兩種不同材料的絕緣體相互摩擦后，同時(shí)帶上等量異種電荷C．摩擦起電，可能是因?yàn)槟Σ翆?dǎo)致質(zhì)子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到了另一個(gè)物體而形成的D．絲綢摩擦玻璃棒時(shí)，電子從玻璃棒轉(zhuǎn)移到絲綢上，玻璃棒因質(zhì)子數(shù)多于電子數(shù)而帶正電解析：摩擦起電實(shí)質(zhì)是由于兩個(gè)物體的原子核對(duì)核外電子的約束實(shí)力不同，電子可以在物體間轉(zhuǎn)移．若一個(gè)物體失去電子，其質(zhì)子數(shù)比電子數(shù)多，則物體帶正電．若一個(gè)物體得到電子，其質(zhì)子數(shù)比電子數(shù)少，則物體帶負(fù)電．使物體帶電并不是創(chuàng)建電荷．答案：BD8．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，它們的帶電荷量如下表所示，表中e為元電荷.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下列說法正確的是()A．π＋由u和eq\o(d,\s\up6(－))組成 B．π＋由d和eq\o(u,\s\up6(－))組成C．π－由u和eq\o(d,\s\up6(－))組成 D．π－由d和eq\o(u,\s\up6(－))組成解析：依據(jù)電荷守恒定律，組成π＋介子的電荷總量應(yīng)為＋e，組成π－介子的電荷總量應(yīng)為－e.故A項(xiàng)中，＋eq\f(2,3)e＋eq\f(1,3)e＝＋e，A正確；D項(xiàng)中，－eq\f(1,3)e＋(－eq\f(2,3)e)＝－e，D正確；B、C兩項(xiàng)不符合條件．答案：AD9.如圖所示，將帶有負(fù)電的絕緣棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球，兩個(gè)導(dǎo)體球起先時(shí)相互接觸且對(duì)地絕緣，下列方法中能使兩球都帶電的是()A．先把兩球分開，再移走棒B．先移走棒，再把兩球分開C．使棒與甲球瞬時(shí)接觸，再移走棒D．先使乙球瞬時(shí)接地，再移走棒解析：由于靜電感應(yīng)，甲球感應(yīng)出正電荷，乙球感應(yīng)出負(fù)電荷，把兩球分開后，它們帶上了等量異種電荷，所以A正確；若先將棒移走，則兩球不會(huì)有靜電感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生，所以不會(huì)帶上電荷，B錯(cuò)誤；使棒與甲球接觸，則兩球會(huì)因接觸而帶上負(fù)電荷，所以C正確；若使乙球瞬時(shí)接地，則乙球上感應(yīng)出的負(fù)電荷因斥力而被導(dǎo)走，再將棒移走，由于甲、乙是接觸的，所以甲球上的電荷會(huì)重新分布在甲、乙兩球上，結(jié)果是兩球都帶上了正電荷，所以D正確．答案：ACD10．用金屬箔做成一個(gè)不帶電的圓環(huán)，放在干燥的絕緣桌面上．小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套自上向下漸漸靠近圓環(huán)，當(dāng)距離約為0.5cm時(shí)圓環(huán)被吸引到筆套上，如圖所示．對(duì)上述現(xiàn)象的推斷與分析，下列說法正確的是()A．摩擦使筆套帶電B．筆套靠近圓環(huán)時(shí)，圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異種電荷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．筆套遇到圓環(huán)后，筆套所帶的電荷馬上被全部中和解析：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(xiàng)A正確；筆套靠近圓環(huán)時(shí)，由于靜電感應(yīng)，會(huì)使圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異種電荷，選項(xiàng)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，故選項(xiàng)C正確；筆套遇到圓環(huán)后，筆套上的部分電荷轉(zhuǎn)移到圓環(huán)上，使圓環(huán)帶上性質(zhì)相同的電荷，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：ABC三、非選擇題11．半徑相同的兩個(gè)金屬小球A、B帶有相等的電荷量，相隔肯定的距離，今讓第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B接觸后移開．(1)若A、B兩球帶同種電荷，接觸后兩球的帶電荷量之比為________．(2)若A、B兩球帶異種電荷，接觸后兩球的帶電荷量之比為________．解析：(1)設(shè)A、B的帶電荷量均為q，則第三個(gè)小球與A接觸后A的帶電荷量qA′＝eq\f(q,2)，與B接觸后B的帶電荷量qB′＝eq\f(\f(q,2)＋q,2)＝eq\f(3q,4)，故qA′∶qB′＝2∶3.(2)若A、B帶異種電荷并設(shè)為q和－q，則第三個(gè)小球與A接觸后A的帶電荷量qA′＝eq\f(q,2)，與B接觸后B的帶電荷量qB′＝eq\f(\f(q,2)－q,2)＝－eq\f(q,4)，故qA′∶|qB′|＝2∶1.答案：(1)2∶3(2)2∶112．如圖所示，通過調(diào)整限制電子槍產(chǎn)生的電子束，使其每秒有1×104個(gè)電子到達(dá)收集電子的金屬瓶，經(jīng)過一段時(shí)間，金屬瓶上帶有