2024-2025學(xué)年高中物理課時分層作業(yè)1認(rèn)識靜電含解析粵教版選修3-1

PAGE5-相識靜電(時間：40分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1．靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在，我國早在西漢末年已有對靜電現(xiàn)象的記載，《春秋緯·考異郵》中有“玳瑁吸”之說，但下列不屬于靜電現(xiàn)象的是()A．梳過頭發(fā)的塑料梳子吸起紙屑B．帶電小球移至不帶電金屬球旁邊，兩者相互吸引C．小線圈接近通電線圈過程中，小線圈中產(chǎn)生電流D．從干燥的地毯上走過，手遇到金屬把手時有被電擊的感覺C[小線圈接近通電線圈過程中，小線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，不是靜電現(xiàn)象，故選C.]2．(多選)關(guān)于摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電，下列說法正確的是()A．這三種方式都創(chuàng)建了帶負(fù)電荷的電子B．這三種方式都創(chuàng)建了帶正電荷的質(zhì)子C．這三種起電方式的實(shí)質(zhì)是一樣的，都是電子的轉(zhuǎn)移D．這三種方式都符合電荷守恒定律CD[摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，即說明白電荷可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體．摩擦起電現(xiàn)象說明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能，但并沒有創(chuàng)建電荷，電荷只是發(fā)生了轉(zhuǎn)移．感應(yīng)起電是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分．電荷可以從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體，是接觸起電．電荷既不能被創(chuàng)建，也不能被殲滅，這三種方式都沒有產(chǎn)生電荷，故A、B錯誤；摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電是起電的三種不同方法，但實(shí)質(zhì)是一樣的，都是電子的轉(zhuǎn)移，故C正確；這三種方式都符合電荷守恒定律，故D正確．]3．(多選)關(guān)于電荷量，以下說法正確的是()A．物體所帶的電荷量可以為隨意值B．物體所帶的電荷量只能為某些值C．物體帶電荷量的最小值為1.6×10－9D．若物體帶正電荷，電荷量為1.6×10－9C，這是因?yàn)槲矬w失去了1.0×10BD[物體所帶的電荷量不能為隨意值，只能為元電荷的整數(shù)倍，故A錯誤，B正確；物體帶電荷量的最小值與電子的電荷量數(shù)值相等，為1.6×10－19C，故C錯誤；物體帶電荷量為1.6×10－9C，說明物體失去了eq\f(1.6×10－9,1.60×10－19)＝1.0×1010個電子，故D正確．]4．導(dǎo)體A帶5q的正電荷，另一完全相同的導(dǎo)體B帶q的負(fù)電荷，將兩導(dǎo)體接觸一會兒后再分開，則B導(dǎo)體的帶電荷量為()A．－q B．qC．2q D．4qC[兩個完全一樣的導(dǎo)體接觸后電荷先中和再平分，所以qB＝eq\f(5q－q,2)＝2q，故C對．]5．(多選)用棉布分別與丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦試驗(yàn)的結(jié)果如圖所示，則下列說法正確的是()A．兩個物體摩擦?xí)r，表面粗糙的易失去電子B．兩個物體摩擦起電時，肯定同時帶上種類及數(shù)量都不同的電荷C．兩個物體摩擦起電時，帶上電荷的種類不同但數(shù)量相等D．同一物體與不同種類物體摩擦，該物體的帶電荷種類可能不同CD[兩物體摩擦?xí)r得失電子取決于原子核對電子的束縛實(shí)力的大小，選項(xiàng)A錯誤；摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子的得失，所以兩物體帶電的種類肯定不同，數(shù)量相等，選項(xiàng)B錯誤，C正確；由題中例子不難看出同一物體與不同種類物體摩擦，帶電種類可能不同，選項(xiàng)D正確．]6．如圖所示，左邊是一個原來不帶電的導(dǎo)體，右邊C是后來靠近的帶正電的導(dǎo)體球，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)論正確的是()A．沿虛線d切開，A帶負(fù)電，B帶正電，且QA>QBB．只有沿虛線b切開，才有A帶正電，B帶負(fù)電，且QA＝QBC．沿虛線a切開，A帶正電，B帶負(fù)電，且QA<QBD．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)D[靜電感應(yīng)使得A帶正電，B帶負(fù)電．導(dǎo)體原來不帶電，只是在帶正電的導(dǎo)體球C靜電感應(yīng)的作用下，導(dǎo)體中的自由電子向B部分轉(zhuǎn)移，使B部分帶了多余的電子而帶負(fù)電；A部分少了電子而帶正電．依據(jù)電荷守恒定律，A部分移走的電子數(shù)目和B部分多余的電子數(shù)目是相同的，因此無論從哪一條虛線切開，兩部分的電荷量總是相等的，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，所以從不同位置切開時左右兩部分所帶電荷量QA、QB的值是不同的，故只有D正確．]二、非選擇題(14分)7．如圖所示，某試驗(yàn)通過調(diào)整限制電子槍產(chǎn)生的電子束，使其每秒有104個電子到達(dá)收集電子的金屬瓶，經(jīng)過一段時間，金屬瓶上帶有－8×10－12C的電荷量，(1)金屬瓶上收集到多少個電子？(2)試驗(yàn)的時間為多長？[解析](1)金屬瓶上收集的電子數(shù)目為：N＝eq\f(Q,e)＝eq\f(－8×10－12C,－1.6×10－19C)＝5×107(個).(2)試驗(yàn)的時間：t＝eq\f(5×107,104)s＝5000s.[答案](1)5×107個(2)5000s一、選擇題(本題共4小題，每小題6分)1.(多選)如圖所示，a、b、c、d為四個帶電小球，兩球之間的作用分別為a吸d，b斥c，c斥a，d吸b，則()A．僅有兩個小球帶同種電荷B．僅有三個小球帶同種電荷C．c、d小球帶同種電荷D．c、d小球帶異種電荷BD[由d吸a，d吸b可知a與b帶同種電荷，且與d帶異種電荷；由c斥a，c斥b可知c、a、b帶同種電荷，c與d帶異種電荷，所以A、C錯，B、D對．]2．如圖所示，用絲綢摩擦過的玻璃棒和驗(yàn)電器的金屬球接觸，使驗(yàn)電器的金屬箔片張開，關(guān)于這一現(xiàn)象，下列說法正確的是()A．兩片金屬箔片上帶異種電荷B．兩片金屬箔片上均帶負(fù)電荷C．金屬箔片上有電子轉(zhuǎn)移到玻璃棒上D．將玻璃棒移走，則金屬箔片馬上合在一起C[用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，若將其接觸驗(yàn)電器的金屬球，此時兩個箔片上均帶正電荷；在此過程中，一部分電子會從驗(yàn)電器向玻璃棒轉(zhuǎn)移；移走玻璃棒后，箔片仍帶電，不會馬上合在一起，選項(xiàng)C正確．]3．如圖所示，放在絕緣支架上帶正電的導(dǎo)體球A，靠近放在絕緣支架上不帶電的導(dǎo)體B，導(dǎo)體B用導(dǎo)線經(jīng)開關(guān)接地，現(xiàn)把S先合上再斷開，再移走A，則導(dǎo)體B()A．不帶電 B．帶正電C．帶負(fù)電 D．不能確定C[依據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象和電荷間的相互作用，可推斷導(dǎo)體B帶負(fù)電，故選C.]4.(多選)用金屬箔做成一個不帶電的圓環(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時圓環(huán)被吸引到筆套上，如圖所示．對上述現(xiàn)象的推斷與分析，A．筆套遇到圓環(huán)后，筆套所帶的電荷馬上被全部中和B．摩擦使筆套帶電C．筆套靠近圓環(huán)時，圓環(huán)上、下部分感應(yīng)出異號電荷D．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BCD[筆套在頭發(fā)上摩擦后帶負(fù)電，相當(dāng)于毛皮摩擦橡膠棒．當(dāng)筆套靠近圓環(huán)時，在圓環(huán)上、下部分分別感應(yīng)出異種電荷．筆套中的電荷對感應(yīng)電荷分別具有引力和斥力的作用，由于引力大于斥力，故筆套對圓環(huán)的靜電力的合力表現(xiàn)為引力．當(dāng)引力大于重力時，圓環(huán)被吸引到筆套上，B、C、D正確．筆套原來帶負(fù)電，圓環(huán)不帶電，兩物體接觸中和后都帶負(fù)電，筆套所帶電荷沒有被全部中和，A錯誤．]二、非選擇題(26分)5．(13分)多少個電子的電荷量等于－3.2×10－5C？干燥的天氣一個人脫了鞋在地毯上走，身上聚集了－4.8×10－5C的電荷．此人身上有多少個剩余電子？他的質(zhì)量因聚集電子而增加了多少？(電子質(zhì)量me＝9.1×10－31kg，電子電荷量e＝－1.6×10[解析]－3.2×10－5C的電荷量含有的電子數(shù)為n＝eq\f(q,e)＝eq\f(－3.2×10－5C,－1.6×10－19C)＝2.0×1014(個)，－4.8×10－5C的電荷量含有的電子數(shù)為n′＝eq\f(q′,e)＝eq\f(－4.8×10－5C,－1.6×10－19C)＝3.0×1014(個)，增加的質(zhì)量為M＝n′me＝3.0×1014×9.1×10－31kg＝2.73×10－16kg.[答案]2.0×1014個3.0×1014個2.73×10－166．(13分)如圖所示，大球A原來的電荷量為Q，小球B原來不帶電，現(xiàn)在讓小球與大球接觸，達(dá)到靜電平衡時，小球獲得的電荷量為q；現(xiàn)給大球A補(bǔ)充電荷，使其電荷量為Q，再次讓小球接觸大球，每次都給大球補(bǔ)充到電荷量為Q，問：經(jīng)過反復(fù)足夠多次接觸后，小球的帶電荷量為多少？[解析]由于兩個球的形態(tài)和大小不等，