假期作业20 电荷-【快乐假期】2024年高一物理暑假大作业

　　假期作业２０　电荷　　　　　　　　　　　 　　如图所示,当一个带电 体c靠近导体时,由于电荷 间的相互吸引或排斥,导体 中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体 靠近带电体的一端带上与带电体异种的电荷, 远离带电体的一端带上与带电体同种的电荷． 利用这种方式使物体带电的方法叫感应起电． (１)感应起电说明带电体可以在不带电的物体 内创造电荷． (　　) (２)感应起电说明电荷可以从带电的物体转移 到原来不带电的物体． (　　) (３)感应起电是利用静电感应,使电荷从物体 的一部分转移到物体的另一部分的过程． (　　) (４)先把 A 和 B分开,然后移去 C,贴在 A、B 下部的金属箔片都闭合． (　　) ◆[知识点一]　元电荷 １．(２０２４􀅰芦山中学高二期中)当用毛皮摩擦 过的橡胶棒去接触验电器的金属球时,金属 箔片张开．对上述实验分析正确的是(　　) A．金属箔片所带的电荷为正电荷 B．金属箔片的起电方式是感应起电 C．金属箔片张开的原因是同种电荷相互 排斥 D．金属箔片与金属球带异种电荷 ２．如图所示,起初用绝缘柱 支持的导体A 和B 彼此 接触,且均不带电．手握 绝缘棒把带正电荷的物体C移近导体A,但 不接触,把 A、B 分开后,A 带上－１．０× １０－８C的电荷,则下列说法正确的是(　　) A．B 得到１．０×１０８个电子 B．B 失去１．０×１０８个电子 C．B 带－１．０×１０－８C电荷 D．B 带＋１．０×１０－８C电荷 ３．以下关于静电现象的说法错误的是 (　　) A．穿着化纤服装的人在晚上脱衣服时常看 到闪光并伴有轻微的“噼啪”声,这是由 摩擦起电所造成的现象 B．脱化纤服装时,由于摩擦起电产生的电 压可能高达几千伏 C．摩擦起电产生的电压总是很低的,因此 不会对人造成伤害 D．脱化纤服装时,由于摩擦起电产生的静 电能量很微小,通常不会对人造成伤害 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用 导线经开关接地,现把S先合上再断开,再移 走A,则导体B (　　) A．不带电　　　　　B．带负电 C．带正电 D．不能确定 ◆[知识点二]　三种起电方式 ５．关于元电荷,下列说法错误的是 (　　) A．所有带电体的电荷量的绝对值一定等于 元电荷的整数倍 B．元电荷的值通常取e＝１．６０×１０－１９C C．元电荷实际上是指电子和质子本身 D．元电荷e的数值最早是由美国科学家密 立根用实验测得的 ６．某个物体的带电荷量不可能的是 (　　) A．３．２×１０－１９C　　B．－６．４×１０－２０C C．－１．６×１０－１８C D．４．０×１０－１７C 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ６４ ◆[知识点三]　电荷守恒定律 ７．(多选)一带负电的金属小球被放在潮湿的空气 中,经过一段时间后,发现该小球上带有的负电 荷几乎不存在了．下列说法正确的是 (　　) A．金属小球上原有的负电荷逐渐消失了 B．在此现象中,电荷不守恒 C．金属小球上负电荷减少的主要原因是潮 湿的空气将电子导走了 D．该现象是电子的转移引起的,仍然遵循 电荷守恒定律 ８．(多选)原来甲、乙、丙三物体都不带电,今使 甲、乙两物体相互摩擦后,乙物体再与丙物体 接触,最后,甲物体带正电荷１．６×１０－１５C,丙 物体带电荷量的大小为８×１０－１６C．则对于 最后乙丙两物体的带电情况,下列说法正确 的是 (　　) A．乙物体一定带有负电荷８×１０－１６C B．乙物体可能带有负电荷２．４×１０－１５C C．丙物体一定带有正电荷８×１０－１６C D．丙物体一定带有负电荷８×１０－１６C ９．如图所示,左边是一个原 先不带电的导体,右边C 是后来靠近的带正电的导 体球．若用绝缘工具沿图 示某条虚线将导体切开,分为A、B 两部分, 这两部分所带电荷量的大小分别为 QA、 QB,则下列结论正确的有 (　　) A．沿虚线c切开,A 带负电,B 带正电,且 QA＞QB B．只有沿虚线b切开,才有A 带正电,B 带 负电,且QA＝QB C．沿虚线a切开,A 带正电,B 带负电,且 QA＜QB D．沿任意一条虚线切开,都有A 带正电,B 带负电,而QA 的值与所切的位置有关 １．如图所示,用带有正电的带电体 A,靠近(不接触)不带电的验电器 上端的金属球,则 (　　) A．验电器金属箔张开,因为整个 验电器都带上了正电 B．验电器金属箔张开,因为整个验电器都 带上了负电 C．验电器金属箔张开,因为验电器的箔片 都带上了正电 D．验电器金属箔不张开,因为带电体A 没 有和验电器的金属球接触 ２．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QA ＝６．４×１０－９ C,QB＝ －３．２×１０－９C,让两绝缘金属小球接触后, A、B 所带的电荷量各是多少? 在接触过程 中,电子如何转移? 转移了多少个电子? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ７４ h＝１２gt ２＝１２×９．８×０．０２ ２ m≈２．００mm; 重锤从O 点运动到C 点,重力势能减小 ΔEp＝mghOC≈２．７５J 重锤经过C点时的速度 vC＝ xOD －xOB ２T ≈３．３０m /s 故动能增加 ΔEk＝ １ ２mv ２ C≈２．７２J． 答案:(１)D　(２)２．００　２．７５　３．３０　２．７２ 素养培优 １．解析:(１)当风垂直流向风轮机时,提供的风能功率最大,单 位 时 间 内 垂 直 流 向 叶 片 旋 转 面 积 的 气 体 质 量 为 ρvS, S＝πr２,则风能的最大功率可表示为 Pmax＝ １ ２ (ρvS)v ２＝１２πρr ２v３． (２)按题意知,风力发电机的输出功率为 P２＝( v２ v１ )３􀅰P１＝( ６ ９ )３×５４０kW＝１６０kW, 则最小年发电量约为 W＝P２t＝１６０×５０００kW􀅰h＝８×１０５kW􀅰h． 答案:(１)１２πρr ２v３　(２)８×１０５kW􀅰h ２．解析:(１)根据题意可知,物体B下降的过程中,物体 A、B组 成的系统机械能守恒,设当物体 B下落h＝１􀆰６５m 时,物体 A的速度为vA,则有 mBgh＝ １ ２mAvA ２＋１２mBvB ２,解得:vA ＝４m/s,物体B下落过程中,设轻绳对 A所做的功为W,对 物体 A,由动能定理有W＝１２mAvA ２,解得W＝８J． (２)把物体B的速度分解,如图所示 由几何关系有:vA＝vBsinθ,解得:sinθ＝０􀆰８,即θ＝５３°． 由几何关系可得,A向右移动的距离为x＝ hsin５３°－ h tan５３° ＝０􀆰８２５m． 答案:(１)８J　(２)０􀆰８２５m 假期作业２０ 情景辨析 (１)×　(２)×　(３)√　(４)×　 技能提升 １．C　[毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用带负电的橡胶棒和不 带电的验电器接触的起电方式叫接触起电,且验电器整体即 金属球、金属杆、金属箔片都带负电,故 A、B、D错误;电荷间 的相互作用是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,橡胶 棒和验电器金属球接触后,两个金属箔片均带负电,相互排 斥,故金属箔片张开,故 C正确．] ２．D　[由静电感应知,导体A聚集负电荷,导体B聚集正电荷,导 体A得到电子,导体B失去电子,电子数为n＝qe ＝ １．０×１０－８ １．６×１０－１９ 个＝６．２５×１０１０个,A、B错误;根据电荷守恒定律可得,A带上－ １．０×１０－８C的电荷,则B 带＋１．０×１０－８ C的电荷,C错误,D 正确．] ３．C　[穿着化纤服装的人在晚上脱衣服时,常会看到“闪光” 并伴有轻微的“噼啪”声,这是由于衣服和衣服、衣服和皮肤 摩擦起电所造成的现象,A正确．摩擦起电有的电压高,有的 电压低,出现“噼啪”声大约有上万伏的电压,B 正 确,C 错 误．脱化纤服装时,虽然摩擦起电产生的电压高,但是电流很 小,通常不会对人造成伤害,D正确．] ４．B　[当闭合开关S时,由于静电感应的作用,电子从大地传 入导体B,断开开关后再移走A,电子无法通过导线传入大 地,则导体B 带负电．故选项B正确．] ５．C　[所有带电体的电荷量的绝对值一定等于元电荷的整数 倍,选项 A正确;元电荷的值通常取e＝１．６×１０－１９ C,选项 B正确;元电荷是最小的电荷量,不是指电子和质子本身,选 项C错误;元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用实 验测得的,选项 D正确．] ６．B　[元电荷是最小的电荷量,其值取e＝１．６×１０－１９ C,任何 带电体带的电荷量的绝对值都是元电荷的整数 倍,３．２× １０－１９C是元电荷的２倍,故 A正确．６．４×１０－２０C小于元电 荷的电荷量,是不可能的,故B错误．１．６×１０－１８C是元电荷 的１０倍,故 C正确．４．０×１０－１７ C是元电荷的２５０倍,故 D 正确．本题选不可能的．] ７．CD　[金属小球上的负电荷减少是由于电子通过潮湿的空 气转移到外界了,但是这些电子并没有消失,就金属小球和 整个外界组成的系统而言,其电荷的总量仍保持不变,仍遵 循电荷守恒定律．故选 CD．] ８．AD　[由于甲、乙丙原来都不带电,甲、乙相互摩擦导致甲失 去电子而带１．６×１０－１５ C 的正电荷,乙物体得到电子而带 １．６×１０－１５C的负电荷;乙物体与不带电的丙物体相接触, 从而使一部分负电荷转移到丙物体上,故可知乙、丙两物体 都带负电荷,由电荷守恒定律可知乙最终所带负电荷为１．６ ×１０－１５C－８×１０－１６ C＝８×１０－１６ C．故选项 AD 正确,BC 错误．] ９．D　[静 电 感 应 使 得 A 部 分 带 正 电,B 部 分 带 负 电．导 体 原 来 不 带 电,但 是 在 带 正 电 的 导 体 球C 的 静 电 感 应 作 用 下,导 体 中 的 自 由 电 子 向 B 部 分 转 移,使 B 部 分 带 负 电,A 部 分 带 正 电．根 据 电 荷 守 恒 定 律,A 部 分 移 走 的 电 子 数 目 和 B 部 分 得 到 的 电 子 数 目 是 相 同 的,因 此 无 论 从 哪 一 条 虚 线 切 开,两 部 分 的 电 荷 量 大 小 总 是 相 等 的,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,所 以 从 不 同 位 置 切 开 时,左 部 分 所 带 电 荷 量 的 大 小 QA 与 所 切 的 位 置 有 关,故 只 有 选 项 D正 确．] 素养培优 １．C　[带正电的带电体 A 靠近不带电的验电器上端的金属 球,发生静电感应,验电器上端的金属球带负电,金属箔带正 电,金属箔张开,故 A、B、D错误,C正确．] ２．解 析:两 球 接 触 后 所 带 电 荷 量 相 等 且 为 QA′＝QB′＝ ６．４×１０－９－３．２×１０－９ ２ C＝１．６×１０ －９C,在接触过程中,电 子由B 球转移到A 球,不仅将自身的负电荷全部中和,且电 子继续转移,使B 球带QB′的正电,因此共转移电子的电荷 量为 ΔQ＝３．２×１０－９C＋１．６×１０－９C＝４．８×１０－９ C,转移 的电子数为n＝ΔQe ＝３．０×１０ １０个,即电子由B 向A 转移, 共转移了３．０×１０１０个． 答案:１．６×１０－９ C　１．６×１０－９ C　 电 子 由 B 向 A 转 移３．０×１０１０个 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ９７