第一章 静电场 第1节 电荷电荷守恒定律
[课时作业]
一、单项选择题
1.一个带电小球所带电荷量为q,则q可能是( ) A.3×10－19 C C.0.8×10－19 C
B.1.6×10－17 C D.9×10－19 C
解析:任何带电体所带的电荷量只能是元电荷e＝1.6×10－19 C的整数倍,由此可知,A、C、D均错误,B正确. 答案:B
2.在空气潮湿的情况下,已带正电的验电器金属箔片张角不断减小,在这个过程中( )
A.验电器上的电子数不断增加 B.验电器上的电子数不断减少 C.验电器上的电子数保持不变 D.验电器上的质子数不断减少
解析:在金属导体中得失的是电子而不是质子,故D错误；验电器带正电,则金属箔片也带正电,金属箔片张角减小,说明部分正电荷被中和,则电子数在增加,故A正确,B、C错误. 答案:A
3.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.图中表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是( )
解析:由于验电器原来不带电,因此,验电器的金属球和箔片带异种电荷,A、C错误；验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异号的电荷,B正确,D错误. 答案:B
4.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的近旁有一带绝缘柄的金属球b,开始时a、b都不带电,如图所示.现使b带电,则( ) A.a、b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
解析:金属球b带电时,由于静电感应,a球上近b一侧带上与b电性相反的电荷,远b的一侧带上等量的与b电性相同的电荷,故b对a的引力大于斥力,所以b要吸引a.当a与b接触后,由于接触带电,a与b带上同种电荷,b要排斥a. 答案:D
5.如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近导体的带正电金属球.若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB,则下列结论正确的有( )
A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且QB>QA
B.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且QB＝QA C.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且QB>QA
D.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而QA、QB的值与所切的位置有关
解析:导体原来不带电,只是在C的电荷的作用下,导体中的自由电子向B部分移动,使B部分带了多余的电子,而带负电；A部分减少了电子,因而带正电.A部分减少的电子数目和B部分多余的电子的数目是相同的,但由于电荷之间的作用力与距离有关,自由电子在不同位置所受C的作用力的强弱是不同的,这样导致电子在导体上的分布不均匀,越靠近右端负电荷密度越大,越靠近左端正电荷密度越大,故应选D. 答案:D
二、多项选择题
6.如图所示,挂在绝缘细线下的小轻质通草球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,则( )
A.甲图中两球一定带异种电荷 B.乙图中两球一定带同种电荷 C.甲图中两球至少有一个带电 D.乙图中两球只有一个带电
解析:若两物体相互排斥,必定带同种电荷；若两物体相互吸引,二者可能带异种电荷,也可能一个带电荷,另一个不带电荷.当只有一个物体带电时,不带电物体由于
受到带电物体电荷的作用,原子内部的异种电荷趋向于靠近带电物体,同种电荷趋向于远离带电物体,因此两物体之间的吸引力大于排斥力,宏观上显示的是吸引力.综合上述,B、C选项正确. 答案:BC
7.关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电现象使本没有电子和质子的物体中产生了电子和质子 B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷
C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的 D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而带正电
解析:摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不同,电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子,其质子数比电子数多,则物体带正电.若一个物体得到电子,其质子数比电子数少,则物体带负电.使物体带电并不是创造电荷. 答案:BD
8.已知π介子、π介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克 u
－＋
－
－
或反夸克 d )组成的,它们的带电荷量如下表所示,表中e为元电荷.
带电荷量 π ＋e ＋π －e －u 2＋3e d 1－3e －－u 2－3e d 1＋3e 下列说法正确的是( ) A.π由u和 d 组成 C.π由u和 d 组成
－
－
－
＋
－
＋
－
B.π由d和 u 组成
－
D.π由d和 u 组成
解析:根据电荷守恒定律,组成π＋介子的电荷总量应为＋e,组成π－介子的电荷总量2112
应为－e.故A项中,＋3e＋3e＝＋e,A正确；D项中,－3e＋(－3e)＝－e,D正确；B、C两项不符合条件. 答案:AD
9.如图所示,将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体
球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下列方法中能使两球都带电的是( )
A.先把两球分开,再移走棒 B.先移走棒,再把两球分开 C.使棒与甲球瞬时接触,再移走棒 D.先使乙球瞬时接地,再移走棒
解析:由于静电感应,甲球感应出正电荷,乙球感应出负电荷,把两球分开后,它们带上了等量异种电荷,所以A正确；若先将棒移走,则两球不会有静电感应现象产生,所以不会带上电荷,B错误；使棒与甲球接触,则两球会因接触而带上负电荷,所以C正确；若使乙球瞬时接地,则乙球上感应出的负电荷因斥力而被导走,再将棒移走,由于甲、乙是接触的,所以甲球上的电荷会重新分布在甲、乙两球上,结果是两球都带上了正电荷,所以D正确. 答案:ACD
10.用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是( ) A.摩擦使笔套带电
B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异种电荷
C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力 D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
解析:笔套与头发摩擦后,能够吸引圆环,说明笔套上带了电荷,即摩擦使笔套带电,选项A正确；笔套靠近圆环时,由于静电感应,会使圆环上、下部感应出异种电荷,选项B正确；圆环被吸引到笔套的过程中,是由于圆环所受静电力的合力大于圆环所受的重力,故选项C正确；笔套碰到圆环后,笔套上的部分电荷转移到圆环上,使圆环带上性质相同的电荷,选项D错误. 答案:ABC 三、非选择题
11.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,今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后移开.
高中物理优化探究第一章第1节电荷电荷守恒定律
