1、电荷及其守恒定律 基础夯实 一、选择题(14题为单选题,5、6题为多选题)1(2019海南省文昌中学高一下学期等级考)中央电视台的三星智力快车节目介绍说,蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉。以下说法正确的是(B)A空气带负电 B蜜蜂带负电C空气不带电D蜜蜂带正电解析:电荷间作用规律是同种电荷相排斥,异种电荷相吸引,蜜蜂在飞行中可以吸引带正电的花粉,是因为蜜蜂带负电,与蜜蜂摩擦的空气带正电,故选项B正确,A、C、D错误。2如图是伏打起电盘示意图,其起电原理是(B)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解析:导电平板靠近带电绝缘板并接地时,发生静电感应,
2、使导电平板带上负电荷,故选项B正确。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(B)A6.21019 CB6.41019 CC6.61019 CD6.81019 C解析:任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍,即是1.61019 C的整数倍,由计算可知,只有B选项是1.61019 C的整数倍,故B正确。4如图所示,如果天气干燥,晚上脱毛衣时,会听到“噼啪”的响声,还会看到电火花,关于这种现象产生的原因,下列说
3、法正确的是(C)A人身体上产生电流B接触带电造成的C摩擦起电造成的D感应起电造成的解析:脱毛衣时由于摩擦起电,衣服间产生异种电荷,当电荷积累到一定程度时,会产生电火花,并伴有“噼啪”声,选项C正确,A、B、D错误。5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(CD)A两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子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但数量相等D同一物体与不同种类物体摩擦,该物体的带电荷种类可能不同解析:两物体摩擦时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
4、以两物体带电种类一定不同,数量相等,B错C对。由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦,带电种类可能不同,D对。6(2019北京市朝阳区高二上学期期末)用绝缘支柱支撑着贴有小金属箔的导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在它们下部的并列平行双金属箔是闭合的。现将带正电荷的物体C移近导体A,发现金属箔都张开了一定的角度。如图所示,则(AB)A导体A下部的金属箔感应出负电荷B导体B下部的金属箔感应出正电荷C导体A和B下部的金属箔都感应出负电荷D导体A感应出正电荷,导体B感应出等量的负电荷解析:感应带电是使物体带电的一种方法,把带正电荷的物体C移近导体A,靠近的一端A会感应出异种电荷而带
5、负电,导体B的右端要感应出等量的正电荷,故AB正确。二、非选择题7干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走,身上聚集了48.0 C的净电荷。此人身上有多少个静剩余电子?他的质量增加了多少?(电子质量me 9.11031 kg,电子电荷量e1.61019 C,1 C106 C)。答案:3.01014个2.731016 kg解析:人身上聚集的电子个数n个3.01014个。由于人身上多了n个电子,他的质量增加mnme3.010149.11031 kg2.731016 kg。 能力提升 一、选择题(14题为单选题,5、6题为多选题)1已知在环境的温度、湿度、气压相同的情况下,可得出以下序列:玻璃、尼龙、羊毛、
6、丝绸、棉花、纸张、硬橡胶、腈纶序列中两种物质摩擦时,排在前面的物质带正电,排在后面的物质带负电,而且两种物质在序列中距离越远,摩擦起电现象越显著。用事先准备的尼龙、羊毛、腈纶等三种材料,进行摩擦起电的实验,下面关于实验结果的叙述中正确的是(B)A尼龙棒与羊毛摩擦,尼龙棒带负电B腈纶与羊毛摩擦,羊毛带正电C尼龙与腈纶摩擦,不会发生起电现象D尼龙与羊毛摩擦较羊毛与腈纶摩擦,尼龙与羊毛摩擦有更显著的起电现象解析:由题可知,尼龙、羊毛、腈纶等三种材料中,尼龙排在最前面,腈纶排在最后面。尼龙排在羊毛的前面,所以尼龙棒与羊毛摩擦,尼龙棒带正电,故A错误;羊毛排在腈纶的前面,所以腈纶与羊毛摩擦,羊毛带正电,
7、故B正确;尼龙与腈纶摩擦,会发生摩擦起电现象,故C错误;由题可知,排序的位置差别越大,则越容易发生摩擦起电现象,所以尼龙与羊毛摩擦较羊毛与腈纶摩擦,羊毛与腈纶摩擦有更显著的起电现象,故D错误。2(2019江苏南京师大附中高二段考)如图所示,A、B为带异种电荷的小球,将两根不带电的导体棒C、D放在两球之间,再用导线将C棒左端点x和D棒右端点y连接起来的瞬间,导线中自由电子移动的方向是(B)Axy ByxC没有电流D先是yx,然后xy解析:由于同种电荷相斥,异种电荷相吸,C、D用导线连接后组成新导体,导线中自由电子由y向x运动,在C中聚集负电荷,在D中聚集正电荷,B正确。3绝缘细线上端固定,下端挂
8、一轻质小球a,a的表面镀有铝膜;在a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(B)Ab将吸引a,吸住后不放开Bb先吸引a,接触后又把a排斥开Ca、b之间不发生相互作用Db立即把a排斥开解析: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的静电力表现为引力。当b吸引a使两者接触后,由于接触带电,b、a便带同种电荷,有斥力作用,因而又把a排斥开,所以B正确。4如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B
9、用导线经开关S接地,现把S先合上再断开,再移走A,则导体B(C)A不带电B带正电C带负电D不能确定解析:在感应起电的过程中,远端带同种电荷,近端带异种电荷。将B的左端接地后,B和地球组成了一个大导体,地球是导体的远端,故B成了近端,带负电。5如图所示,有一带正电的验电器,当一金属球M靠近验电器的小球N(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则(AB)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:验电器的金属箔片之所以张开,是因为它们都带有正电荷,由于同种电荷相互排斥引起的。张开角度的大小决定于两个金属箔片带电荷量的多少。如果M球带负电,靠近验电器的N球时,异种电荷相
10、互吸引,使金属箔片上的正电荷逐渐“上移”,从而使两个金属箔片夹角减小,选项B正确,同时否定选项C。如果M球不带电,在靠近N球时,发生静电感应现象,靠近N球的端面出现负的感应电荷,而背向N球的端面出现正的感应电荷。M球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用,从而使金属箔片张角减小。6如图所示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,并远离周围其他物体。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(BD)A若
11、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若右手离开金属球,则头发会立刻恢复常态D若右手离开金属球而且走下绝缘凳,头发会立刻恢复常态解析: 若用左手也去摸金属球,不会被电击,选项A错误;若用左手与旁边的观众握手,会发生放电现象而被电击,选项B正确;若右手离开金属球,电荷不会转移,则头发仍然四处散开,选项C错误;若右手离开金属球而且走下绝缘凳,则电荷将进入大地,人体将不再带电,头发会立刻恢复常态,选项D正确。故选BD。二、非选择题7(2019云南省富宁一中高二年级下学期期中)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,达到静电平衡时,小球获得的电荷量为q;现给A球补充电荷,使其电荷量为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,小球的带电荷量为多少?答案:解析:由于两个球的形状和大小不等,所以在接触过程中,两球的电荷量分配比例不是11,但应该是一个确定的值。根据第一次接触达到静电平衡时两者的电荷关系可知,此比例为(Qq)q,经过多次接触后,从大球上迁移到小球上的电荷量越来越少,最终将为零,设最终B球带电荷量为q,则有,解得q。