1.1电荷及其守恒定律基础夯实1.(2013·曲阜师大附中高二期中)下列说法正确的是()A.元电荷实质就是电子(或质子)本身B.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量C.摩擦起电是通过摩擦创造出了等量的异种电荷的过程D.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移答案:BD解析:元电荷是表示电子所带电荷量的数值,而不是电子本身,故A错,B对。
由电荷守恒定律,电荷不能创造,也不能消失,C错,D对。
2.(2013·汕头高二月考)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()A.6.2×10-19C B.6.4×10-19CC.6.6×10-19C D.6.8×10-19C答案:B解析:任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍,即是1.6×10-19C 的整数倍,由计算可知,只有B选项是1.6×10-19C的整数倍,故B 正确。
3.(2013·北京市育园中学期中)使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。
下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )答案:B解析:把带电金属球移近不带电的验电器,根据静电感应现象的规律,若金属球带正电荷,则将导体上的自由电子吸引上来,这样验电器的上部将带负电荷,箔片带正电荷;若金属球带负电荷,则将导体上的自由电子排斥到最远端,这样验电器的上部将带正电荷,箔片带负电荷。
B 项正确。
4.(2013·潍坊高二检测)导体A 带5q 的正电荷,另一完全相同的导体B 带q 的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则B 导体的带电量为( )A .-qB .qC .2qD .4q 答案:C解析:两个完全一样的导体接触后先中和再平分,要平分总电荷量,所以q B =5q -q 2=2q ,故C 对。
5.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,所以( )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答案:BC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,物体内部的异种电荷趋向于靠近带电物体,同种电荷趋于远离带电物体,这一过程类似于静电感应,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。
6.如图所示,A、B是两个带有绝缘支架的金属球,它们原来均不带电,并彼此接触。
现使带负电的橡胶棒C靠近A(C与A不接触),然后先将A、B分开,再将C移走。
关于A、B的带电情况,下列判断正确的是()A.A带正电,B带负电B.A带负电,B带正电C.A、B均不带电D.A带负电,B带负电答案:A解析:C 接近A 后A 带正电,B 带负电。
分开AB 后,A 带正电,B 带负电,所以选A 。
7.梳头发的时候,头发会不听指挥,顺着梳子飞起来(如图),这时如果将梳子浸入水中片刻再梳,头发就服贴了。
试解释这一现象。
答案:梳头发时由于摩擦起电,梳子和头发上产生异种电荷,又由于异种电荷相互吸引,使得头发顺着梳子飞了起来。
梳子浸入水中后再梳,潮湿的梳子能将头发上的静电导走,也就不再出现上面的现象。
8.干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走,身上聚集了-48.0μC 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m e = 9.1×10-31kg ,电子电荷量e =-1.6×10-19C,1μC =10-6C)。
答案:3.0×1014个 2.73×10-16kg解析:人身上聚集的电子个数n =Q e =-48.0×10-6-1.6×10-19个=3.0×1014个。
由于人身上多了n 个电子,他的质量增加m =nm e =3.0×1014×9.1×10-31kg=2.73×10-16kg。
能力提升1.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()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.金属球一定带负电答案:AB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。
2.(2013·青州一中月考)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d,b斥c,c斥a,d吸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小球带异种电荷答案:BD解析:本题考查电荷间的相互作用。
由d吸a,d吸b知a与b 带同种电荷,且与d带异种电荷;由c斥a,c斥b可知c与a、b带同种电荷,c与d带异种电荷,故选项A、C错,选项B、D对。
3.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()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答案:CD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。
4.(2013·南京金陵中学期中)绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球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()A.b将吸引a,吸住后不放开B.b先吸引a,接触后又把a排斥开C.a、b之间不发生相互作用D.b立即把a排斥开答案:B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。
5.如图所示,有一金属箔验电器,起初金属箔闭合,当带正电的棒靠近验电器上部的金属板时,金属箔张开。
在这个状态下,用手指接触验电器的金属板,金属箔闭合,问当手指从金属板上离开,然后使棒也远离验电器,金属箔的状态如何变化?从下图中的①~④4个选项中选取一个正确的答案。
()A.图①B.图②C.图③D.图④答案:B解析:手指接触一下,验电器上带负电,手指离开,棒也远离,金属箔张开,B 正确。
6.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-8×10-12C 的电荷量,求:(1)金属瓶上收集到多少个电子?(2)实验的时间为多长?答案:(1)5×107个 (2)5000s解析:(1)金属瓶上收集的电子数目为:N =Q e =-8×10-12C -1.6×10-19C= 5×107(个) (2)实验的时间:t =5×1071×104s-1=5000s 7.(2013·中山高二月考)有两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ,分别带有电荷量Q 1=6.4×10-9C ,Q 2=-3.2×10-9C ,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移,转移了多少个电子?答案:电子由B 球转移到A 球,转移了3.0×1010个解析:当两小球接触时,带电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配。
由于两小球相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球带电荷量相等,Q A ′=Q B ′=Q 1+Q 22=6.4×10-9-3.2×10-92C =1.6×10-9C 。
在接触过程中,电子由B 球转移到A 球,不仅将自身电荷中和,且继续转移,使B 球带Q B ′的正电荷,这样,共转移的电子电荷量为ΔQ =-Q 2+Q B ′=(3.2×10-9+1.6×10-9)C=4.8×10-9C ,转移的电子数n =ΔQ e =4.8×10-91.6×10-19个=3.0×1010个。