内容正文:
第1节 静电的产生及其微观解释 同步作业
一、选择题
1.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,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电
2.把一个带电棒移近并接触一个带正电的验电器的过程中,金属箔片先闭合后又张开,说明棒上带的是( ).
A.正电荷
B.负电荷
C.可以是正电荷,也可以是负电荷
D.带电棒上先带正电荷,后带负电荷
3.如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后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,则下列结论正确的是( ).
A.沿虚线d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,且QA=QB而QA、QB的值与所切的位置有关
4.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.-q B.q
C.2q D.4q
5.四个塑料小球,A和B相互排斥,B和C相互吸引,C和D相互排斥,如果D带正电,则B球的带电情况是( ).
A.带正电 B.带负电
C.不带电 D.可能带正电或不带电
6.将不带电的导体A和带负电的导体B接触后,导体A中的质子数目( )
A.增加 B.减少
C.不变 D.先增加后减少
7.(2025南通开学考试)如图所示的验电器,静置时两金属箔张开。现用带负电的物体与验电器的金属球接触,金属箔先闭合然后张开更大。则金属球( )
A.与物体接触前不带电
B.与物体接触前带负电
C.与物体接触后不带电
D.与物体接触后带负电
8.我国东汉学者王充早在公元一世纪就有关于静电现象的描述——“顿牟掇芥”,即摩擦过的玳瑁能够吸引芥菜子之类的轻小物体。下列现象与“顿牟掇芥”作用原理相同的是( )
A.秋冬季节用手指触摸金属时手指常感受到刺痛
B.空气中的飞絮很容易附在行进中的汽车挡风玻璃上
C.梳完头发后,部分头发反而根根竖立起来
D.摩擦过的琥珀靠近验电器,验电器的金属箔片张开
9.原甲、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,得知甲物体带正电1.6×10-15 C,丙物体带电8×10-16 C.则对于最后乙、丙两物体的带电情况下列说法中正确的是( )
A.乙物体一定带有负电荷8×10-16 C
B.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 C
C.丙物体一定带有正电荷8×10-16 C
D.丙物体一定带有负电荷8×10-16 C
10.有两个完全相同的绝缘金属球A、B,A球所带电荷量为q,B球所带电荷量为-q,现要使A、B所带电荷量都为-,应该怎么办?
二、问答与计算题
11.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,达到稳定状态时,发现A、B两球所带的电荷量与体积成正比,小球获得的电荷量为q;现给A球补充电荷,使其电荷量再次为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,小球的带电荷量不再发生变化,此时小球带电量为多少?
12.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-8×10-12 C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?
参考答案:
1.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,因而电子可以在物体间转移,若一个物体失去电子,其质子数就会比电子数多,我们说它带正电.若一个物体得到电子,其质子数就会比电子数少,我们说它带负电.使物体带电并不是创造出电荷.答案 BD
2.解析 金属箔片开始时带正电,带电棒靠近并接触验电器时,金箔先闭合后张开,说明金箔所带正电荷先被吸引而转移;后使金箔带上负电荷,所以又会张开,由此判断,带电棒带负电.答案 B
3.解析 静电感应使得A带正电,B带负电.导体原不带电,只是在带正电的导体球C静电感应的作用下,导体中的自由电子向B部分转移,使B部分带了多余的电子而带负电;A部分少了电子而带正电.根据电荷守恒定律,A部分移走的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的,因此无论从哪一条虚线切开,两部分的电荷量总是相等的,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的不均匀,越靠近右端负电荷密度越大,越靠近左端正电荷密度越大,从不同位置切开后,不同的虚线两侧电荷分布总量不同,无论哪端哪种电荷多,都是中和后有余量,且始终有QA=QB,但QA,QB的值随分切位置的变化而变化,故只有D正确.答案 D
4.解析 相同带电体接触后,电荷量先中和,后平分.答案 C
5.解析 因为C和D相互排斥,所以C和D带同种电荷,都带正电.A和B相互排斥,所以带同种电荷,而B和C相互吸引,所以B和C带异种电荷,即B带负电荷.选项B正确.答案 B
6.解析 在接触带电的过程中,发生转移的电荷是自由电子,质子并不发生移动,故C正确.答案 C
7.D 解析 验电器静置时金属箔张开,说明其原先带有电荷。用带负电的物体与其接触时,先有部分负电荷流入验电器,使其原有正电荷被中和,金属箔因电荷量减小而先闭合;随后继续有电子流入,使验电器转而带较多的负电荷,金属箔又因同种电荷相斥而张开得更大。因此验电器(金属球)最终带负电。故选D。答案 D
8.答案 B
9.解析 由于甲、乙、丙原都不带电,即都没有静电荷,甲、乙摩擦导致甲失去电子1.6×10-15 C而带正电荷,乙物体得到电子而带1.6×10-15 C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,由电荷守恒可知乙最终所带负电为1.6×10-15 C-8×10-16 C=8×10-16 C,故A、D正确.答案 AD
10.解析 先用手接触一下A球,使A球带电传入大地,再将A、B接触一下,分开A、B,此时A、B所带电荷量都是-,再用手接触一下A球,再将A、B接触一下再分开,这时A、B所带电荷量都是-.
11.解析 由于两个球的大小不等,所以在接触过程中,两球的电荷量分布比例不是1:1,但电荷量与体积成正比,两者电荷量之比应该是一个确定的值.根据第一次接触达到稳定状态时两者的电荷量关系可知,此比例为(Q-q):q=VA:VB.(VA、VB未知)经过多次接触后,从大球上迁移到小球上的电荷量越越少,最终将为零,设最终B球带电荷量为q′,则=,所以=,q′=.答案
12.解析 (1)金属瓶上收集的电子数目为:
N===5×107(个).
(2)实验的时间:t==5 000 s.
答案 (1)5×107个 (2)5 000 s
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