内容正文:
课时分层作业(一) 静电的产生及其微观解释
(建议用时:25分钟)
◎考点一 三种起电方式
1.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,下列说法正确的是( )
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
C [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。]
2.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的旁边有一绝缘金属球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
B [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的电场力为吸引力。当b吸引a使两者接触后,由于接触带电,b、a又带上同种电荷,有排斥力作用,因而又把a排斥开,所以B项正确。]
3.如图所示,把一个带正电的金属球靠近绝缘支架上的不带电的接地导体,最终该接地导体( )
A.左端带负电荷,右端带正电荷
B.左端不带电荷,右端带正电荷
C.左端带负电荷,右端不带电荷
D.若将带正电的点电荷先移走,再去掉接地线,原来不带电的导体带负电
C [根据静电感应的规律,导体与大地连成一个整体,离金属球近的导体左端将感应出负电荷,离金属球远的一端是大地,而不是导体的右端,所以导体右端不带电荷,故A、B均错误,C正确;若将带正电的金属球先移走,则导体左端的负电荷立即与大地的正电荷中和,去掉接地线后,导体不带电,故D错误。]
4.(多选)如图所示为科技馆里一个趣味体验项目的简化图,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,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( )
A.若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
BD [若用左手也去摸金属球,不会有电流产生,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。]
◎考点二 对电荷守恒的理解与应用
5.两金属小球所带电荷量分别为+3Q和-Q,将两小球接触后,它们所带的电荷量总共为( )
A.+3Q
B.+2Q
C.+Q
D.-Q
B [由电荷守恒定律知,两小球接触后带电荷量的总量为中和后剩余量,即Q总=+3Q-Q=+2Q,故选项B正确。]
6.M和N是两个都不带电的物体。它们互相摩擦后,M带正电荷1.60×10-19 C,下列判断正确的有( )
A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B.摩擦过程中电子从N转移到M
C.N在摩擦后一定带负电荷1.60×10-19 C
D.N在摩擦过程中失去1.60×10-19 C个电子
C [M和N相互摩擦,M带正电是因为M对核外电子的束缚能力小而失去核外电子的结果;由于电荷守恒,故N一定带等量的负电荷,选项C正确。]
7.下列说法正确的是( )
A.物体所带的电荷量可以为任意实数
B.不带电的物体上,既没有正电荷也没有负电荷
C.摩擦起电过程,是靠摩擦产生了电荷
D.利用静电感应使金属导体带电,实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体
D [元电荷所带的电荷量为1.60×10-19 C,物体所带电荷量均是元电荷的整数倍,故选项A错误;物体不带电,是由于其内部正、负电荷的电荷量相等,对外不显电性,故选项B错误;电荷既不能被创造,也不能被消灭,摩擦起电同样不能创造电荷,是一个物体失去电子、另一个物体得到电子的过程,选项C错误;自由电子是金属导体中的自由电荷,在带电体的作用下,导体中的自由电子会趋向或远离带电体,使导体两端带等量异种电荷,选项D正确。]
8.(多选)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eq \o(u,\s\up6(-))或反夸克eq \o(d,\s\up6(-)))组成的,它们的电荷量如表所示,表中e为元电荷。
粒子
π+
π-
u
d
eq \o(u,\s\up6(-))
eq \o(d,\s\u