基础达标
1.关于摩擦起电与感应起电,以下说法正确的是( ) 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.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移 C.不论摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移 D.以上说法均不正确
【解析】 任何起电方式都不能违背电荷守恒定律,故A、B、D错,C对. 【答案】 C
-4
2.有A、B、C三个完全相同的金属球,A带1.2×10 C的正电荷,B、C不带电,现用相互接触的方法使它们都带电,则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据( )
A.6.0×10-5 C,4.0×10-5 C,4.0×10-5 C B.6.0×10-5 C,4.0×10-5 C,2.0×10-5 C C.4.5×10-5 C,4.5×10-5 C,3.0×10-5 C D.5.0×10-5 C,5.0×10-5 C,2.0×10-5 C
【解析】 A项中三个球电荷量的总和大于原来A球的电荷量,由电荷守恒定律排除A项;无论什么时候,若三个球同时接触,则每球各分总电荷量的1/3,且之后无论怎样接触,各球的电荷量都不会再发生变化.若三球电荷量不相等,最后一次必为两球接触,则必有两个球的电荷量相等,从而可排除B;选项C、D,均满足电荷守恒定律,设从第一次两球接触
-5
开始,如A、B接触,A、B各带电荷量6.0×10 C;第二次B、C接触后B、C各带电荷量
-5-5-5-5
3.0×10 C,三球所带电荷量分别为6.0×10 C、3.0×10 C、3.0×10 C;第三次用
-5
A、B接触,A、B各带电荷量4.5×10 C,即选项C的分配结果,由此又可推知,此后无论
-5
怎样接触,电荷量也不会多于4.5×10 C,从而选C而否定D.
【答案】 C
3.用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦,实验结果如图所示,由此对摩擦起电说法正确的是( )
A.两个物体摩擦时,表面粗糙的物体易失去电子
B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量不同的电荷 C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同且数量不相等
D.同一物体与不同种类的物体摩擦,该物体所带电荷种类可能不同
【解析】 两物体摩擦时是否得失电子取决于原子对电子的束缚力大小,A错.由于摩擦起电的实质是电子的得失,所以两物体带电种类一定不同,数量相等,B、C错.由题中例子不难看出,同一物体与不同种类的物体摩擦,带电种类可能不同,D对.
【答案】 D
4.(多选)如图所示,a、b、c、d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸d,b斥c,c斥a,d吸b,则( )
A.仅有两个小球带同种电荷 B.仅有三个小球带同种电荷 C.c、d小球带同种电荷 D.c、d小球带异种电荷
【解析】 由d吸a,d吸b可知a与b带同种电荷,且与d带异种电荷;由c斥a,c斥b可知c与a、b带同种电荷,c与d带异种电荷,故选项A、C错,选项B、D对.
1
【答案】 BD -105.(多选)M和N是两个不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电1.6×10 C,下列判断正确的有( ) A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷 B.摩擦的过程中电子从M转移到N C.N在摩擦后一定带负电1.6×10-10 C D.M在摩擦过程中失去1.6×10-10个电子 【解析】 M和N都不带电,是指这两个物体都呈电中性,没有“净电荷”(没有中和完的电荷),也就是没有得失电子.但内部仍有相等数量的正电荷(质子数)和负电荷(电子数),所以选项A错误.M和N摩擦后M带正电荷,说明M失去电子,电子从M转移到N,选项B正确.根据电荷守恒定律,M和N这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷的代数和为-190,摩擦后电荷量仍应为0.选项C正确.电子带电荷量为1.6×10 C,摩擦后M带正电荷-1091.6×10 C,由于M带电荷量应是电子电荷量的整数倍.所以M失去10个电子,选项D错误. 【答案】 BC 6.保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务.盗版书籍影响我们学习效率甚至给我们的学习带来隐患.小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个关键数字看不清,拿来问老师,如果你是老师,你认为可能是下列几个数字中的( ) A.6.2×10-19C B.6.4×10-19C C.6.6×10-19C D.6.8×10-19C -19【解析】 任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍,即是1.6×10C的整数倍,由计-19算可知,只有B选项是1.6×10C的整数倍,故B正确. 【答案】 B 7.一带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上净电荷几乎不存在.这说明( ) A.小球原有的负电荷逐渐消失了 B.在此现象中,电荷不守恒 C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了 D.该现象是由电子的转移引起的,不遵循电荷守恒定律 【解析】 带负电小球处于潮湿空气中,电荷被空气导走,C正确.总电荷量不变,电荷守恒,B、D错.电子转移并没有消失,A错. 【答案】 C 8.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成,u夸克21带电荷量为e,d夸克带电荷量为-e,e为元电荷.下列论断可能正确的是( ) 33A.质子由1个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成 B.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成 C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成 D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和1个d夸克组成 412【解析】 2个u夸克和一个d夸克e-e=e构成质子,1个u夸克和2个d夸克e3332-e=0不显电性构成中子. 3【答案】 B 9.有三个完全一样的绝缘金属球,A球所带电荷量为Q,B、C不带电.现要使B球带3有Q的电荷量,应该怎么办? 8【解析】 由于两个完全相同的金属球接触时,剩余电荷量平均分配,因此,可有以下四种方法: 2
①A与C接触分开,再让B与C接触分开,然后A与B接触分开; ②A与C接触分开,再让A与B接触分开,然后B与C接触分开; ③A与B接触分开,再让B与C接触分开,然后A与B接触分开; ④A与B接触分开,再让A与C接触分开,然后B与C接触分开. 【答案】 见解析
能力提升
1.(多选)如图所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,甲、乙两个导体球开始时互相接触且对地绝缘.下述几种方法中能使两球都带电的是( )
A.先把两球分开,再移走棒 B.先移走棒,再把两球分开
C.先将棒接触一下其中的一球,再把两球分开 D.棒的电荷量不变,两导体球不能带电 【解析】 感应起电应遵从以下几个步骤:(1)两导体彼此接触;(2)带电体移近两导体;(3)先分开两导体,再移走带电体.由此可知,A项可以使物体带电;带电体与非带电体接触,电荷发生转移,使物体带电,C项可以使物体带电.故正确答案为AC.
【答案】 AC 2.
(多选)如图所示,有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则( )
A.金属球可能不带电 B.金属球可能带负电 C.金属球可能带正电 D.金属球一定带负电 【解析】 验电器的金箔之所以张开,是因为它们都带有正电荷,而同种电荷相互排斥,张开角度的大小决定于两金箔带电荷量的多少.如果A球带负电,靠近验电器的B球时,异种电荷相互吸引,使金箔上的正电荷逐渐“上移”,从而使两金箔张角减小,选项B正确,同时否定选项C.如果A球不带电,在靠近B球时,发生静电感应现象使A球靠近B球的一端出现负的感应电荷,而背向B球的一端出现正的感应电荷.A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用,由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用,从而使金箔张角减小,选项A正确,同时否定选项D.
【答案】 AB
3.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的近旁有一绝缘金属球b.开始时,a、b均不带电,如图所示,现使b带电,则( )
3
A.a、b之间不发生相互作用 B.b将吸引a,吸住后不放开 C.b立即把a排斥开 D.b先吸引a,接触后又把a排开 【解析】 b球带电后,使a产生静电感应,感应的结果是a靠近b的一侧出现与b异种的感应电荷,远离b的一侧出现与b同种的感应电荷.虽然a上的感应电荷等量异号,但因为异种电荷离b更近,所以b对a的电场力为引力.当b吸引a使两者接触后,由于接触带电,b、a又带上同种电荷,有斥力作用,因而又把a排斥开. 【答案】 D 4.如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近导体的带正电金属球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB,则下列结论正确的有( ) A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且QB>QA B.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且QB=QA C.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且QB>QA D.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而QA、QB的值与所切的位置有关 【解析】 导体原来不带电,只是在C的电荷的作用下,导体中的自由电子向B部分移动,使B部分带了多余的电子,而带负电;A部分减少了电子,因而带正电.A部分减少的电子数目和B部分多余的电子的数目是相同的,因此无论从哪一条虚线切开,两部分的电荷量总是相等的,但由于电荷之间的作用力与距离有关,自由电子在不同位置所受C的作用力的强弱是不同的,这样导致电子在导体上的分布不均匀,越靠近右端负电荷密度越大,越靠近左端正电荷密度越大,故应选D. 【答案】 D 5. 如图所示,大球A原来的电荷量为Q,小球B原来不带电,现在让小球与大球接触,达到稳定状态时,发现A、B两球所带的电荷量与体积成正比,小球获得的电荷量为q;现给A球补充电荷,使其电荷量再次为Q,再次让小球接触大球,每次都给大球补充到电荷量为Q,问:经过反复多次接触后,小球的带电荷量不再发生变化,此时小球带电量为多少? Q-qQ【解析】 两球体积比不变,电荷量比不变,A球最大的带电荷量为Q,则有=,qq′Qqq′=. Q-qQq【答案】 Q-q
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