2022-2023學年高中物理 第1章 靜電場 第1節(jié) 電荷 電荷守恒定律練習 教科版選修3-11自然界只存在兩種電荷，物理學中規(guī)定：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷；用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負電荷帶有同種電荷的物體相互排斥，帶有異種電荷的物體相互吸引帶有等量異種電荷的物體相互接觸會發(fā)生中和現(xiàn)象帶電體的三個共同特點是：具有吸引輕小物體的性質；能使驗電器金屬箔張角發(fā)生變化；帶電體之間有相互作用力2電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它們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另一部分在轉移過程中，電荷的總量不變，這個規(guī)律叫做電荷守恒定律3關于摩擦起電，下列說法中正確的是()A兩個物體相互摩擦時一定會發(fā)生帶電現(xiàn)象B摩擦起電的兩個物體一定帶有等量同種電荷C在摩擦起電現(xiàn)象中負電荷從一個物體轉移到另一個物體D在摩擦起電現(xiàn)象中正、負電荷同時發(fā)生轉移答案C解析在摩擦起電現(xiàn)象過程中電子會從一個物體轉移到另一個物體，失去電子的物體帶正電，得到電子的物體帶負電4有A、B兩個物體經(jīng)摩擦后，使B帶上了2.4×106C的正電荷，則此過程中有_個電子發(fā)生了轉移，是由_向_轉移的答案1.5×1013BA【概念規(guī)律練】知識點一電荷及其相互作用1以下判斷小球是否帶電的說法中正確的是()A用一個帶電體靠近它，如果能夠吸引小球，則小球一定帶電B用一個帶電體靠近它，如果能夠排斥小球，則小球一定帶電C用驗電器的金屬球接觸它后，如果驗電器的金屬箔能改變角度，則小球一定帶電D如果小球能吸引小紙屑，則小球一定帶電答案BD解析用一個帶電體靠近它，如果能夠吸引小球，小球可能帶異種電荷，也可能不帶電，A錯誤；如果能夠排斥小球，則小球一定帶同種電荷，故B正確；用驗電器的金屬球接觸它時，還需知道驗電器金屬球的帶電情況才能予以判斷，因此C不對；帶電小球能吸引輕小物體是帶電體的性質，D正確2.絕緣細線上端固定，下端懸掛一輕質小球a，a的表面鍍有鋁膜，在a的近旁有一絕緣金屬球b，開始時a、b不帶電，如圖1所示，現(xiàn)使b球帶電，則()圖1Aa、b之間不發(fā)生相互作用Bb將吸引a，吸在一起不分開Cb立即把a排斥開Db先吸引a，接觸后又把a排斥開答案D解析b球帶電就能吸引輕質小球a，接觸后電荷量重新分配，那么a、b球帶同種電荷，然后就要相互排斥因此本題突出“近旁”，以表示能吸引并能接觸點評電荷之間的相互作用，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，另外，帶電體具有吸引輕小物體的性質若帶電體與不帶電的物體相接觸，由于電荷的重新分配，兩物體會帶上同種電荷，電荷之間就會有相互的排斥力知識點二起電的三種方式3關于摩擦起電現(xiàn)象，下列說法正確的是()A摩擦起電現(xiàn)象使本來沒有電子和質子的物體中產(chǎn)生電子和質子B兩種不同材料的絕緣體互相摩擦后，同時帶上等量異種電荷C摩擦起電，可能是因為摩擦導致質子從一個物體轉移到了另一個物體而形成的D絲綢摩擦玻璃棒時，電子從玻璃棒上轉移到絲綢上，玻璃棒因質子數(shù)多于電子數(shù)而顯正電答案BD解析摩擦起電實質是由于兩個物體的原子核對核外電子的約束能力不相同，因而電子可以在物體間轉移若一個物體失去電子，其質子數(shù)就會比電子數(shù)多，我們說它帶正電若一個物體得到電子，其質子數(shù)就會比電子數(shù)少，我們說它帶負電使物體帶電并不是創(chuàng)造出電荷.點評使物體帶電的三種方式的實質都是電子的轉移：(1)摩擦起電是由于不同物體束縛電子能力的不同，而使物體得或失電子，即電子從一個物體轉移到另一個物體上(2)感應起電是在電荷的相互作用下導體中的自由電荷從導體的一端轉移到導體的另一端，使導體兩端分別帶上等量異種電荷(3)接觸起電，是由于同種電荷相互排斥而使電荷轉移到另一個物體上4如圖2所示，A、B為兩個相互接觸的、用絕緣支柱支持的金屬導體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬箔片，C是帶正電的小球，下列說法中正確的是()圖2A把C移近導體A時，A、B上的金屬箔片都張開B把C移近導體A，先把A、B分開，然后移去C，A、B上的金屬箔片仍然張開C先把C移走，再把A、B分開，A、B上的金屬箔片仍然張開D先把A、B分開，再把C移去，然后重新讓A、B接觸，A上的金屬箔片張開，而B上的金屬箔片閉合答案AB解析把C移近導體A時，A、B上的金屬箔片都張開，A上帶負電荷，B上帶正電荷，A項正確；把C移近導體A，先把A、B分開，然后移去C，A、B仍帶電，再重新讓A、B接觸，A、B上的電荷就會相互中和，故B對，D錯；先把C移去，再把A、B分開，A、B上的電荷已相互中和，都不再帶電，故C項錯誤點評先分開A、B，再移去C，A、B的電荷不會中和；先移去C，再把A、B分開，A、B的電荷會發(fā)生中和，本題中，分析A、B中的電荷能否發(fā)生中和是解題的關鍵知識點三電荷守恒定律5一帶負電絕緣金屬小球放在潮濕的空氣中，經(jīng)過一段時間后，發(fā)現(xiàn)該小球上的電荷幾乎不存在了，這說明()A小球上原有的負電荷逐漸消失了B在此現(xiàn)象中，電荷不守恒C小球上負電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將電子導走了D該現(xiàn)象是由于電子的轉移引起，仍然遵循電荷守恒定律答案CD解析絕緣小球上的電荷量減少是由于電子通過空氣導電轉移到外界，只是小球上的電荷量減小，但這些電子并沒有消失，就小球和整個外界組成的系統(tǒng)而言，其電荷總量保持不變，因此C、D選項均正確點評電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能從一個物體轉移到另一物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分【方法技巧練】一、接觸起電的電荷分配6有A、B、C三個完全相同的金屬球，A帶1.2×104C的正電荷，B、C不帶電，現(xiàn)用相互接觸的方法使它們都帶電，則A、B、C所帶的電荷量可能是下面哪組數(shù)據(jù)()A6.0×105C,4.0×105C,4.0×105CB6.0×105C,4.0×105C,2.0×105CC4.5×105C,4.5×105C,3.0×105CD5.0×105C,5.0×105C,2.0×105C答案C解析A項中三個球電荷量的總和大于原來A球的電荷量，由電荷守恒定律排除A項；無論什么時候，若三個球同時接觸，則每球各分總電荷量的1/3，且之后無論怎樣接觸，各球的電荷量都不會再發(fā)生變化若三球電荷量不相等，最后一次必為兩球接觸，則必有兩個球的電荷量相等，從而可排除B；選項C、D，均滿足電荷守恒定律，設從第一次兩球接觸開始，如A、B接觸，A、B各帶電荷量6.0×105C；第二次B、C接觸后B、C各帶電荷量3.0×105C，三球所帶電荷量分別為6.0×105C、3.0×105C、3.0×105C；第三次用A、B接觸，A、B各帶電荷量4.5×105C，即選項C的分配結果，由此又可推知，此后無論怎樣接觸，電荷量也不會多于4.5×105C，從而選C而否定D.7有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B，分別帶有電荷量QA6.4×109C，QB3.2×109C，讓兩絕緣金屬小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉移并轉移了多少？答案電子由B球轉移到了A球，轉移了3.0×1010個解析當兩小球接觸時，帶電荷量少的負電荷先被中和，剩余的正電荷再重新分配由于兩小球相同，剩余正電荷必均分，即接觸后兩小球帶電荷量QAQBC1.6×109C在接觸過程中，電子由B球轉移到A球，不僅將自身電荷中和，且繼續(xù)轉移，使B球帶電荷量為QB的正電，這樣共轉移的電子電荷量為QBQBQB1.6×109C(3.2×109) C4.8×109C轉移的電子數(shù)n3.0×1010(個)方法總結使物體帶電的實質是電子發(fā)生了轉移，而不是創(chuàng)造了電荷，并且在轉移的過程中電荷的總量保持不變當兩球接觸時，由于它們帶相反電性的電荷，所以帶電荷量少的負電荷先被中和，剩余的正電荷再重新分配如果兩球完全相同，剩余的正電荷平均分配1感應起電和摩擦起電都能使物體帶電，關于這兩種使物體帶電的過程，下列說法中正確的是()A感應起電和摩擦起電都是電荷從物體的一部分轉移到另一部分B感應起電是電荷從一個物體轉移到另一個物體C感應起電和摩擦起電都是電荷從一個物體轉移到另一個物體D摩擦起電是電荷從一個物體轉移到另一個物體答案D2把一個帶正電的金屬小球A跟同樣的不帶電的金屬球B相碰，兩球都帶等量的正電荷，這從本質上看是因為()AA球的正電荷移到B球上BB球的負電荷移到A球上CA球的負電荷移到B球上DB球的正電荷移到A球上答案B3如圖3所示，掛在絕緣細線下的小輕質通草球，由于電荷的相互作用而靠近或遠離，所以()圖3A甲圖中兩球一定帶異種電荷B乙圖中兩球一定帶同種電荷C甲圖中兩球至少有一個帶電D乙圖中兩球至少有一個帶電答案BC解析帶電體對不帶電導體也吸引，A錯；只有同種電荷相互排斥，D錯4如圖4所示，將帶電棒移近兩不帶電的導體球，兩個導體球開始時互相接觸且對地絕緣，下述幾種方法中能使兩球都帶電的是()圖4A先把兩球分開，再移走棒B先移走棒，再把兩球分開C先將棒接觸一下其中的一球，再把兩球分開D棒的帶電荷量不變，兩導體球不能帶電答案AC解析B中若先移走棒，兩球電荷又中和掉，不再帶電，B錯；兩球是導體，可接觸帶電，也可以感應帶電，A、C對，D錯5如圖5所示，原來不帶電的絕緣金屬導體MN，在其兩端下面都懸掛著金屬驗電箔若使帶負電的絕緣金屬球A靠近導體的M端，可能看到的現(xiàn)象是()圖5A只有M端驗電箔張開B只有N端驗電箔張開C兩端的驗電箔都張開D兩端的驗電箔都不張開答案C解析當帶電體A靠近導體M端時，導體由于靜電感應，兩端出現(xiàn)異種電荷，故金箔都會張開6使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器，驗電器的箔片張開下列4個圖表示驗電器上感應電荷的分布情況，其中正確的是()答案B解析由于驗電器原來不帶電，因此，驗電器的金屬球和箔片帶異號電荷，A、C兩項錯誤驗電器靠近帶電金屬球的一端感應出與帶電金屬球異號的電荷，D項錯誤正確選項為B.7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，最后，得知甲物體帶正電1.6×1015C，丙物體帶電8×1016C則對于最后乙、丙兩物體的帶電情況，下列說法中正確的是()A乙物體一定帶有負電荷8×1016CB乙物體可能帶有負電荷2.4×1015CC丙物體一定帶有正電荷8×1016CD丙物體一定帶有負電荷8×1016C答案AD解析由于甲、乙、丙原來都不帶電，即都沒有靜電荷，甲、乙相互摩擦導致甲失去電子而帶1.6×1015C的正電荷，乙物體得到電子而帶1.6×1015C的負電荷；乙物體與不帶電的丙物體相接觸，從而使一部分負電荷轉移到丙物體上，故可知乙、丙兩物體都帶負電荷，由電荷守恒可知乙最終所帶負電荷為1.6×1015C8×1016C8×1016C，故A、D正確8小華在旅游景點購買了一本物理參考書，回家后發(fā)現(xiàn)是竊版書其中一道習題給出四個帶電體的帶電荷量為如下四個選項，你認為其中帶電荷量合理的是()AQ16.2×1018CBQ26.4×1018CCQ36.6×1018CDQ46.8×1018C答案B9如圖6所示，不帶電的枕形導體的A、B兩端各貼有一對金箔當枕形導體的A端靠近一帶電導體C時()圖6AA端金箔張開，B端金箔閉合B用手接觸枕形導體，A端金箔張開，B端金箔閉合C用手接觸枕形導體，后將手和C分別移走，兩對金箔均張開D選項C中兩對金箔帶同種電荷答案BCD解析根據(jù)靜電感應現(xiàn)象，帶正電的導體C放在枕形導體附近，在A端出現(xiàn)了負電荷，在B端出現(xiàn)了正電荷，這樣的帶電并不是導體中有新的電荷產(chǎn)生，只是電荷的重新分布金箔因帶電相斥而張開，選項A錯誤用手接觸枕形導體后，A端帶負電，B端不是最遠端了，人是導體，人的腳部甚至地球是最遠端，這樣B端不再有電荷，金箔閉合，選項B正確用手接觸導體時，只有A端帶負電，將手和導體C分別移走后，不再有靜電感應，A端所帶負電荷便分布在枕形導體上，A、B端均帶有負電，兩對金箔均張開，選項C、D正確點評手接觸導體后，導體與大地形成一個帶電體，導體為近端，大地為遠端10有兩個完全相同的絕緣金屬球A、B，A球所帶電荷量為q，B球所帶電荷量為q，現(xiàn)要使A、B所帶電荷量都為，應該怎么辦？答案見解析解析先用手接觸一下A球，使A球帶電傳入大地，再將A、B接觸一下，分開A、B，此時A、B所帶電荷量都是，再用手接觸一下A球，再將A、B接觸一下再分開，這時A、B所帶電荷量都是.