2024-2025學年高中物理第一章靜電場1電荷及其守恒定律練習含解析新人教版選修3-1

PAGE5-電荷及其守恒定律基礎(chǔ)夯實一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題)1．(2024·海南省文昌中學高一下學期等級考)中心電視臺的三星智力快車節(jié)目介紹說，蜜蜂飛行與空氣摩擦產(chǎn)生靜電，因此蜜蜂在飛行中就可以吸引帶正電的花粉。以下說法正確的是(B)A．空氣帶負電 B．蜜蜂帶負電C．空氣不帶電 D．蜜蜂帶正電解析：電荷間作用規(guī)律是同種電荷相排斥，異種電荷相吸引，蜜蜂在飛行中可以吸引帶正電的花粉，是因為蜜蜂帶負電，與蜜蜂摩擦的空氣帶正電，故選項B正確，A、C、D錯誤。2．如圖是伏打起電盤示意圖，其起電原理是(B)A．摩擦起電 B．感應起電C．接觸起電 D．以上三種方式都不是解析：導電平板靠近帶電絕緣板并接地時，發(fā)生靜電感應，使導電平板帶上負電荷，故選項B正確。3．愛護學問產(chǎn)權(quán)，抵制盜版是我們每個公民的責任與義務。盜版書籍影響我們學習效率甚至給我們的學習帶來隱患。小華有一次不當心購買了盜版的物理參考書，做練習時，他發(fā)覺有一個關(guān)鍵數(shù)字看不清，拿來問老師，假如你是老師，你認為可能是下列幾個數(shù)字中的(B)A．6.2×10－19C B．6.4×10－19CC．6.6×10－19C D．6.8×10－19C解析：任何帶電體的電荷量是元電荷的整數(shù)倍，即是1.6×10－19C的整數(shù)倍，由計算可知，只有B選項是1.6×10－19C的整數(shù)倍，故B正確。4．如圖所示，假如天氣干燥，晚上脫毛衣時，會聽到“噼啪”的響聲，還會看到電火花，關(guān)于這種現(xiàn)象產(chǎn)生的緣由，下列說法正確的是(C)A．人身體上產(chǎn)生電流 B．接觸帶電造成的C．摩擦起電造成的 D．感應起電造成的解析：脫毛衣時由于摩擦起電，衣服間產(chǎn)生異種電荷，當電荷積累到肯定程度時，會產(chǎn)生電火花，并伴有“噼啪”聲，選項C正確，A、B、D錯誤。5．用棉布分別與丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦試驗結(jié)果如圖所示，由此對摩擦起電說法正確的是(CD)A．兩個物體摩擦時，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解析：兩物體摩擦時得失電子取決于原子對電子的束縛力大小，A錯。由于摩擦起電的實質(zhì)是電子的得失，所以兩物體帶電種類肯定不同，數(shù)量相等，B錯C對。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，D對。6．(2024·北京市朝陽區(qū)高二上學期期末)用絕緣支柱支撐著貼有小金屬箔的導體A和B，使它們彼此接觸。起初它們不帶電，貼在它們下部的并列平行雙金屬箔是閉合的。現(xiàn)將帶正電荷的物體C移近導體A，發(fā)覺金屬箔都張開了肯定的角度。如圖所示，則(AB)A．導體A下部的金屬箔感應出負電荷B．導體B下部的金屬箔感應出正電荷C．導體A和B下部的金屬箔都感應出負電荷D．導體A感應出正電荷，導體B感應出等量的負電荷解析：感應帶電是使物體帶電的一種方法，把帶正電荷的物體C移近導體A，靠近的一端A會感應出異種電荷而帶負電，導體B的右端要感應出等量的正電荷，故AB正確。二、非選擇題7．干燥的天氣一個人脫了鞋在地毯上走，身上聚集了－48.0μC的凈電荷。此人身上有多少個靜剩余電子？他的質(zhì)量增加了多少？(電子質(zhì)量me＝9.1×10－31kg，電子電荷量e＝－1.6×10－19C,1μC＝10－6C)。答案：3.0×1014個2.73×10－16kg解析：人身上聚集的電子個數(shù)n＝eq\f(Q,e)＝eq\f(－48.0×10－6,－1.6×10－19)個＝3.0×1014個。由于人身上多了n個電子，他的質(zhì)量增加m＝nme＝3.0×1014×9.1×10－31kg＝2.73×10－16kg。實力提升一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題)1．已知在環(huán)境的溫度、濕度、氣壓相同的狀況下，可得出以下序列：玻璃、尼龍、羊毛、絲綢、棉花、紙張、硬橡膠、腈綸……序列中兩種物質(zhì)摩擦時，排在前面的物質(zhì)帶正電，排在后面的物質(zhì)帶負電，而且兩種物質(zhì)在序列中距離越遠，摩擦起電現(xiàn)象越顯著。用事先打算的尼龍、羊毛、腈綸等三種材料，進行摩擦起電的試驗，下面關(guān)于試驗結(jié)果的敘述中正確的是(B)A．尼龍棒與羊毛摩擦，尼龍棒帶負電B．腈綸與羊毛摩擦，羊毛帶正電C．尼龍與腈綸摩擦，不會發(fā)生起電現(xiàn)象D．尼龍與羊毛摩擦較羊毛與腈綸摩擦，尼龍與羊毛摩擦有更顯著的起電現(xiàn)象解析：由題可知，尼龍、羊毛、腈綸等三種材料中，尼龍排在最前面，腈綸排在最終面。尼龍排在羊毛的前面，所以尼龍棒與羊毛摩擦，尼龍棒帶正電，故A錯誤；羊毛排在腈綸的前面，所以腈綸與羊毛摩擦，羊毛帶正電，故B正確；尼龍與腈綸摩擦，會發(fā)生摩擦起電現(xiàn)象，故C錯誤；由題可知，排序的位置差別越大，則越簡單發(fā)生摩擦起電現(xiàn)象，所以尼龍與羊毛摩擦較羊毛與腈綸摩擦，羊毛與腈綸摩擦有更顯著的起電現(xiàn)象，故D錯誤。2．(2024·江蘇南京師大附中高二段考)如圖所示，A、B為帶異種電荷的小球，將兩根不帶電的導體棒C、D放在兩球之間，再用導線將C棒左端點x和D棒右端點y連接起來的瞬間，導線中自由電子移動的方向是(B)A．x→y B．y→xC．沒有電流 D．先是y→x，然后x→y解析：由于同種電荷相斥，異種電荷相吸，C、D用導線連接后組成新導體，導線中自由電子由y向x運動，在C中聚集負電荷，在D中聚集正電荷，B正確。3．絕緣細線上端固定，下端掛一輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜；在a旁有一絕緣金屬球b，起先時，a、b都不帶電，如圖所示，現(xiàn)使b帶電，則(B)A．b將吸引a，吸住后不放開 B．b先吸引a，接觸后又把a排斥開C．a(chǎn)、b之間不發(fā)生相互作用 D．b馬上把a排斥開解析：b球帶電后，使a產(chǎn)生靜電感應，感應的結(jié)果是a靠近b的一側(cè)出現(xiàn)與b異種的感應電荷，遠離b的一側(cè)出現(xiàn)與b同種的感應電荷。雖然a上的感應電荷等量異號，但因為異種電荷離b更近，所以b對a的靜電力表現(xiàn)為引力。當b吸引a使兩者接觸后，由于接觸帶電，b、a便帶同種電荷，有斥力作用，因而又把a排斥開，所以B正確。4．如圖所示，放在絕緣支架上帶正電的導體球A，靠近放在絕緣支架上不帶電的導體B，導體B用導線經(jīng)開關(guān)S接地，現(xiàn)把S先合上再斷開，再移走A，則導體B(C)A．不帶電 B．帶正電C．帶負電 D．不能確定解析：在感應起電的過程中，遠端帶同種電荷，近端帶異種電荷。將B的左端接地后，B和地球組成了一個大導體，地球是導體的遠端，故B成了近端，帶負電。5．如圖所示，有一帶正電的驗電器，當一金屬球M靠近驗電器的小球N(不接觸)時，驗電器的金箔張角減小，則(AB)A．金屬球可能不帶電 B．金屬球可能帶負電C．金屬球可能帶正電 D．金屬球肯定帶負電解析：驗電器的金屬箔片之所以張開，是因為它們都帶有正電荷，由于同種電荷相互排斥引起的。張開角度的大小確定于兩個金屬箔片帶電荷量的多少。假如M球帶負電，靠近驗電器的N球時，異種電荷相互吸引，使金屬箔片上的正電荷漸漸“上移”，從而使兩個金屬箔片夾角減小，選項B正確，同時否定選項C。假如M球不帶電，在靠近N球時，發(fā)生靜電感應現(xiàn)象，靠近N球的端面出現(xiàn)負的感應電荷，而背向N球的端面出現(xiàn)正的感應電荷。M球上的感應電荷與驗電器上的正電荷發(fā)生相互作用，從而使金屬箔片張角減小。6．如圖所示為科技館里一個趣味體驗項目的照片和簡化圖，核心裝置為一個金屬球，在干燥的空氣里，體驗者雙腳站在絕緣凳上，手(圖中為右手)按在金屬球上，并遠離四周其他物體。一條特別傳送帶(圖中未畫出)給金屬球不斷地輸送電荷，過一段時間后，體驗者的頭發(fā)便會四處散開，甚至倒立，非常好玩，在此狀態(tài)下，下列分析正確的是(BD)A．若用左手也去摸金屬球，會被電擊B．若用左手與旁邊的觀眾握手，會被電擊C．若右手離開金屬球，則頭發(fā)會馬上復原常態(tài)D．若右手離開金屬球而且走下絕緣凳，頭發(fā)會馬上復原常態(tài)解析：若用左手也去摸金屬球，不會被電擊，選項A錯誤；若用左手與旁邊的觀眾握手，會發(fā)生放電現(xiàn)象而被電擊，選項B正確；若右手離開金屬球，電荷不會轉(zhuǎn)移，則頭發(fā)仍舊四處散開，選項C錯誤；若右手離開金屬球而且走下絕緣凳，則電荷將進入大地，人體將不再帶電，頭發(fā)會馬上復原常態(tài)，選項D正確。故選BD。二、非選擇題7．(2024·云南省富寧一中高二年級下學期期中)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，達到靜電平衡時，小球獲得的電荷量為q；現(xiàn)給A球補充電荷，使其電荷量為Q，再次讓小球接觸大球，每次都給大球補充到電荷量為Q，問：經(jīng)過反復多次接觸后，小球的帶電荷量為多少？答案：eq