第1讲电荷- 2023-2024年人教版(2019)高一必修三 课后分层作业(有解析)

第1讲 电荷
【能力提升】
一、单选题
1.把一个带正电的金属小球A跟同样的不显电性的金属球B相碰,B球带上正电荷,对此过程理解正确的是
A.这从本质上看是因为B球的负电荷(自由电子)转移到A球上
B.创生了电荷
C.使B球带电的方法为感应起电
D.违背了电荷守恒定律
2.在感应起电中,带负电物体靠近带绝缘底座的导体时,如图所示M处将(  )
A.带正电 B.带负电
C.不带电 D.以上答案均有可能
3.对于一个已经带负电的物体,下列说法中正确的是(  )
A.物体上有多余的电子
B.物体上缺少电子
C.物体带电量可能是-4×10-19C
D.物体上原有的正电荷消失了
4.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球后,验电器的金属箔张开,则下列说法正确的是( )
A.金属箔片带负电荷
B.部分电子由金属球转移到玻璃棒上
C.金属箔片带正电荷
D.部分电子由玻璃棒转移到金属球上
二、多选题
5.M和N是两个都不带电的物体。它们互相摩擦后,M带正电荷2.72×10-9 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.N在摩擦后一定带负电荷2.72×10-9 C
C.摩擦过程中电子从M转移到N
D.M在摩擦过程中失去1.7×1010个电子
6.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吸引d,b排斥c,c排斥a,d吸引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
三、解答题
7.如图所示,通过调节控制电子枪产生的电子束,使其每秒有104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-8×10-12 C的电荷量,求:
(1)电子的电荷量大小为多少;
(2)金属瓶上收集到多少个电子;
(3)实验的时间为多长。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】B球原来不带电,与A球接触后,由于A球上正电荷对电子的吸引,电子从B球转移到A球上,原来中性的B球就带正电.电子带负电,所以B带正电是由于B球上的负电荷移到A球上的缘故.故A正确,BCD错误,故选A.
2.B
【详解】感应起电过程是电荷在电场力作用下,从物体的一部分转移到另一个部分,且近端感应出异种电荷,远端感应出同种电荷,由图知M为远端,则M处带负电.故选B。
3.A
【详解】ABD.电子带负电,物体带负电的原因是物体带有多余的电子造成的,物体上原有的正电荷没有消失,所以A正确的,BD错误;
C.元电荷是最小的电荷量,其值取 ,任何带电体带的电荷量都是元电荷的整数倍, 不是元电荷的整数倍,故C错误。
故选A。
4.BC
【详解】与丝绸摩擦过和玻璃棒带正电荷,接触不带电的验电器的金属球后,金属球上的部分负电荷移动到玻璃棒上,则金属箔片都带正电荷而张开,故BC正确,AD错误.故选BC.
5.BCD
【详解】A.原本不带电的物体处于电中性,不是不带电,而是正负电荷相等,故A错误;
B.根据电荷守恒定律可知N在摩擦后一定带负电荷2.72×10-9 C,故B正确;
C.根据摩擦起电可知,M带正电荷,失去电子,摩擦过程中电子从M转移到N,故C正确;
D.M在摩擦过程中失去电子个数
故D正确。
故选BCD。
6.BD
【详解】试题分析:设a带正电,则a吸d,异种电荷相吸,所以d带负电.c斥a,同种电荷相斥,所以c带正电.
d吸b,所以b带正电;即a+、d-、c+、b+;故选BD.
考点:电荷间的相互作用
【名师点睛】本题比较简单,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;可采用假设法进行分析判断.
7.(1);(2);(3)
【详解】(1)电子的电荷量大小为
(2)金属瓶上收集到电子个数
(3)实验的时间为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页第1讲 电荷
【进阶拓展】
一、单选题
1.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都不带电,如图所示。现使b带电,则(  )
A.ab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排斥开
2.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夸克带电量为,d夸克带电量为,e为基本电荷,下列论断可能正确的是( )
A.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个权u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
3.如图所示,在一个不带电的与外界绝缘的导体两端分别设置两个开关S1和S2,当带正电的小球靠近a端时,下列说法正确的是(  )
A.由于静电感应,a端会出现正电荷
B.由于静电感应,a端会出现负电荷
C.只闭合S1,小球会受到导体的排斥力
D.只闭合S2,小球会受到导体的排斥力
二、多选题
4.下列关于起电的说法正确的是
A.静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一个部分转移到了另一个部分
B.摩擦起电时,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电
C.摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分
D.两个不带电的物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同且数量不相等
5.如图所示,两个不带电的枕形导体a和b,用一对绝缘柱支撑,使它们彼此接触。将一带电体c靠近b,贴在a、b下方的金属箔片都张开。下列说法正确的是(  )

A.先将a、b分开,再将c移走,两对金属箔片仍然张开
B.先将a、b分开,再将c移走,两对金属箔片带同种电荷
C.用手触摸a后,再依次将手和c移走,两对金属箔片仍然张开
D.用手触摸a后,再依次将手和c移走,两对金属箔片带异种电荷
6.小明同学用自制的验电器进行了一些探究实验。如图所示,小明使验电器带了负电荷,经过一段时间后,他发现该验电器的金属箔片(用包装巧克力的锡箔纸制作)几乎闭合了。关于此问题,他跟学习小组讨论后形成了下列观点,你认为正确的是(  )
A.小球上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.该现象是由于电子的转移引起的,仍然遵循电荷守恒定律
7.图为科技馆里一个趣味体验项目的照片和简化图,核心装置为一个金属球,在干燥的空气里,体验者双脚站在绝缘凳上,手(图中为右手)按在金属球上,并与周围其他物体保持远离。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,下列分析正确的是(  )
A.若用左手也去摸金属球,会被电击
B.若用左手与旁边的观众握手,会被电击
C.若将右手离开金属球,则头发会立刻恢复常态
D.若将右手离开金属球而且走下绝缘凳,头发会立刻恢复常态
三、解答题
8.半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量,相隔一定的距离,现让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后再移开(三个小球由同种金属制成)。
(1)若A、B带同种电荷,求接触后两球所带的电荷量之比;
(2)若A、B带异种电荷,求接触后两球所带的电荷量之比;
(3)若三个小球接触足够多次,求接触后两球所带的电荷量之比。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】轻质小球a,故现使b带电,因为带电物体能够吸引轻质物体,则b先吸引a,接触后两物体带上同种电荷,b又把a排斥开。
故选D。
2.B
【详解】由质子带一个单位正电荷,中子不带电,设质子中u夸克、d夸克个数分别是x、y,x、y取正整数,则
解得
x=2、y=1;
设中子中u夸克d夸克个数分别是m、n,m、n取正整数。
解得
m=1、n=2
即质子由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。
A.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,与结论不相符,选项A错误;
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,与结论相符,选项B正确;
C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个权u克和1个d夸克组成,与结论不相符,选项C错误;
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,与结论不相符,选项D错误;
故选B。
3.B
【详解】AB.当带正电的小球靠近a端时,根据异种电荷相互吸引,则a端会出现负电荷,故A错误,B正确;
CD.当闭合任何开关时,导体就会与大地连接,导体与大地形成新的导体,导体的右端带负电,小球与导体间相互吸引,故CD错误。
故选B。
4.ABC
【详解】感应起电过程电荷从物体的一部分转移到另一个部分,静电感应是电荷从物体的一部分转移到另一个部分,故A正确;摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,物体原来呈现电中性,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,故B正确;摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分,故C正确;摩擦起电的实质是电荷的转移,在转移的过程中总电荷量保持不变,所以两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类不同的,数量相同的电荷,故D错误.
5.AC
【详解】AB.把c移近导体b时,先把a、b分开,a、b带上异种电荷,金属箔张开,故A正确,B错误;
CD.用手触摸a后,先后将手和c都移走,a上的部分电荷转移到c上,a、b带上同种电荷,两金属箔片仍然张开,故C正确,D错误。
故选AC。
6.CD
【详解】带负电的验电器在潮湿的空气中,经过一段时间后,小球上的负电荷(电子)被潮湿的空气导走了,但电荷在转移的过程中仍然守恒,故CD正确,AB错误。
故选CD。
7.BD
【详解】A.因为左右两手的电势相等,故若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;
B.若用左手与旁边的观众握手,因为与旁边的人有电势差,故会有电流产生,通过人体会被电击,选项B正确;
C.若将右手离开金属球,电荷不会转移,则头发仍然直立,选项C错误;
D.若将右手离开金属球而且走下绝缘凳,则电荷将进入大地,人体将不再带点,头发会立刻恢复常态,选项D正确;
故选BD。
8.(1);(2);(3)
【详解】(1)若A、B带同种电荷,设电荷量为q,第三个小球C先与A接触,电荷量平分,各带电荷量为
第三个小球C再与B接触,电荷量平分,则带电荷量为
因此A、B带电荷量之比为
(2)若A、B带异种电荷,设A电荷量为q,设B电荷量为-q,第三个小球C先与A接触,电荷量平分,各带电荷量为
第三个小球C再与B接触,电荷量平分,则带电荷量为
因此A、B带电荷量之比为
(3)若三个小球接触足够多次,三个小球电荷量几乎平分,则A、B带电荷量之比为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页第1讲 电荷
【基础巩固】
一、单选题
1.关于用丝绸摩擦玻璃棒的说法正确的是( )
A.玻璃棒创造了正电荷 B.丝绸创造了负电荷
C.玻璃棒上有些电子转移到丝绸上 D.丝绸上有些电子转移到玻璃棒上
2.如图所示,带正电的小球靠近原来不带电的验电器金属球时,验电器的两金属箔片(  )
A.张开、都带正电 B.张开、都带负电
C.不张开、不带电 D.不张开、带异种电荷
3.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买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.____×10-18C,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下列哪一个(  )
A.6.2×10-18C B.6.4×10-18C
C.6.6×10-18C D.6.8×10-18C
4.A、B、C为三个塑料小球,A和B、B和C、C和A之间都是相互吸引的,如果A带正电,则(  )
A.B、C都带负电
B.B、C两球中必有一个带负电,另一个不带电
C.B球带负电,C球带正电
D.B、C两球均不带电
5.如图是伏打起电盘示意图,其起电原理是(  )
A.摩擦起电 B.感应起电
C.接触起电 D.以上三种方式都不是
二、多选题
6.关于摩擦起电现象,下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷
B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体上
C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷
D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷
7.下列说法中正确的是(  )
A.静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一部分转移到另一部分
B.摩擦起电和感应起电都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分
C.摩擦起电时,一个电中性物体失去一些电子而带正电,另一个电中性物体得到这些电子而带负电
D.一个带电体接触一个不带电的物体,两个物体可能带上异种电荷
三、判断题
8.(1)两个正电荷之间的作用力为斥力,两个负电荷之间的作用力为引力。( )
(2)摩擦起电是创造电荷的过程。( )
(3)玻璃棒和其他物体摩擦后不一定带正电。( )
(4)当一个带电体靠近导体时,产生静电感应现象,导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷。( )
(5)电荷守恒定律和能量守恒定律一样,也是自然界中最基本的守恒定律。( )
(6)元电荷就是最小的电荷。( )
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒上有些电子转移到丝绸上,玻璃棒带正电,丝绸带负电,在转移的过程满足电荷守恒定律,玻璃棒并没有创造正电荷,丝绸也没有创造负电荷。
故选C。
2.A
【详解】当带正电的小球靠近原来不带电的验电器金属球时,由于静电感应,使得金属箔片中的自由电子移动到金属球上,从而两金属箔片带正电,相互排斥张开,故选A。
3.B
【详解】任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍,即是的整数倍,由计算可知,只有是的整数倍。
故选B。
4.B
【详解】A、B相互吸引、又A带正电,说明B可能带负电,也可能不带电,而B、C相互吸引,因此当B不带电时,则C一定带电;若B带负电,则C可能带正电,也可能不带电,但C和A间是相互吸引,因此C不可能带正电,所以B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电。
故选B。
5.B
【详解】导电平板靠近带电绝缘板并接地时,发生静电感应,使导电平板带上负电荷,所以其起电原理是感应起电。
故选B。
6.BC
【详解】电荷既不能创生,也不能消灭,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体,在任何转移的过程中,电荷的总量保持不变;所以摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体上,且通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷。
故选BC。
7.ABC
【详解】A.静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一部分转移到另一部分,故A正确;
B.摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分;故B正确
C.摩擦起电时,一个电中性物体失去一些电子而带正电,另一个电中性物体得到这些电子而带负电,故C正确;
D.一个带电体接触另一个不带电的物体时,电荷先中和再平分,所以两个物体一定带同种电荷,故D错误。
故选ABC。
8. 错误 错误 正确 正确 正确 错误
【详解】(1)[1]同种电荷相互排斥,为斥力。故错误;
(2)[2]摩擦起电是电荷转移的过程。故错误;
(3)[3]玻璃棒和其他物体摩擦后,得失电子不确定,则不一定带正电。故正确;
(4)[4]当一个带电体靠近导体时,产生静电感应现象,由于异种电荷相互吸引,同种电荷相互排斥。则导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷。故正确;
(5)[5]电荷守恒定律和能量守恒定律一样,也是自然界中最基本的守恒定律。故正确;
(6)[6]元电荷是带电体所带电荷量的最小值。故错误。
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