内容正文:
第九章 静电场及其应用
1 电荷
基础过关练
题组一 三种起电方式
1.(多选题)(2026四川南充高级中学期末)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近或接触验电器的金属球时,验电器的金属箔片会张开。已知用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,下列说法正确的是( )
A.玻璃棒靠近验电器时,金属球带正电、金属箔片带负电
B.玻璃棒靠近验电器时,金属球带负电、金属箔片带正电
C.玻璃棒接触验电器时,金属球、金属箔片均带正电
D.玻璃棒接触验电器时,金属球、金属箔片均带负电
2.(2026福建福州高级中学期中)教学或生活中会有以下情境:①图1,用毛巾反复摩擦PVC管和塑料细带,将塑料带往上抛,PVC管放在塑料带下方,可观察到塑料带化身为“章鱼”在空中漂浮;②图2,干燥的冬天,带负电的手靠近金属门锁时会被电击。下列说法正确的是 ( )
A.图1中,PVC管与塑料带带异种电荷
B.图1中,塑料带会张开是因为受到了PVC管对它的吸引力
C.图2中,在靠近门锁但还未被电击过程中,门锁近手端感应出正电荷
D.图2中,电击过程,门锁上的部分电子转移到手上
3.(2026广东惠州一中期末)如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支撑使它们彼此接触。把一带正电的物体C置于A附近,发现贴在A、B下部的金属箔都张开,下列说法正确的是( )
A.此时A的电荷量大于B的电荷量
B.移去C,贴在A、B下部的金属箔仍都张开
C.把A、B分开,再移去C,贴在A、B下部的金属箔仍都张开
D.C与A接触后,移去C,再把A、B分开,A、B带上了等量异种电荷
4.(2025山东淄博期中联考)橡胶板置于绝缘水平桌面上,某同学戴着绝缘手套先用毛皮摩擦橡胶板,使橡胶板带负电,然后手握绝缘手柄,将铝板靠近橡胶板,铝板的下表面与橡胶板上凸起的接地铁钉接触,并在其上表面撒上细纸屑,迅速上抬铝板至某一位置后,可以看到细纸屑从铝板上飞溅出来,这就是“静电飞花”实验。下列说法正确的是( )
A.铝板未与橡胶板接触,所以始终不带电
B.纸屑因为带正电相互排斥而不断飞散
C.铝板与铁钉接触时,电子从大地通过铁钉流向铝板
D.铝板与铁钉接触时,铝板上、下表面带等量异种电荷
题组二 元电荷
5.(2026河南许昌月考)下列说法正确的是( )
A.元电荷实质上是指电子和质子本身
B.一个带电体的电荷量可以是205.5倍的元电荷
C.元电荷就是一个电荷
D.元电荷e的值最早是由物理学家密立根通过实验测得的
6.[2026南京师大附中期末考试]一次物理实验课上,小明和小红用不同材料进行了摩擦起电实验。他们先用丝绸摩擦玻璃棒,发现玻璃棒能吸引小纸屑,随后又用干燥的尼龙布摩擦不带电的塑料笔杆,发现两者靠近时互相吸引。课后两人对实验现象展开讨论,以下说法正确的是( )
A.两种不同材料的不带电的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷
B.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子
C.电荷量很小的电荷就是元电荷
D.物体所带的电荷量可以是任意的
7.(2026河北定州中学期中)两个完全相同的金属球p、q,其中p球带+3.2×10-8 C的电荷量,q球不带电。现将两球接触一下再分开,已知元电荷e=1.60×10-19 C,下列说法正确的是( )
A.接触过程中,电子由p球转移到q球
B.接触过程中,正电荷由p球转移到q球
C.接触过程中,转移了1.0×1011个电子
D.接触过程中,转移了1.6×10-8 C的正电荷
题组三 电荷守恒定律
8.[2026黑龙江哈尔滨六中期中考试]西晋张华的《博物志》中写道:“今人梳头脱着衣时,有随梳解结有光者,亦有咤声。”这里记载了两种起电现象。使物体带电有三种方式:摩擦起电、接触起电、感应起电。关于三种起电的本质,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电中,带负电的物体失去了正电荷,带正电的物体得到了正电荷
B.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器上的金属球后,验电器带了正电
C.感应起电过程物体总的电荷量增加
D.起电的三种不同方式,都没有产生电荷,都符合电荷守恒定律
9.(2026福建龙岩一中月考)“富兰克林铃”可以简化成如图所示的模型,当与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近金属钉甲时,铝箔小球就会在塑料管内“左右横跳”。下列关于“富兰克林铃”的说法正确的是( )
A.与丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B.玻璃棒靠近金属钉甲时,金属钉甲左侧感应出电荷、右侧带等量的异种电荷
C.玻璃棒靠近金属钉甲时,金属钉甲吸引铝箔小球,说明电荷可以创生
D.铝箔小球会在塑料管内“左右横跳”,说明能量可以创生
10.(2025河南名校联考)A、B、C为三个完全相同的金属小球,A带电荷量为+q,B带电荷量为-q,带电的小球C先与A接触,再与B接触,之后小球B带电荷量为-q,则小球C与小球A接触前带电荷量为( )
A.+q B.-q C.+q D.-q
11.(教材习题改编)如图所示,带正电的导体球C靠近一个原来不带电的导体,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,将导体分为A、B两部分,这两部分所带电荷量的大小分别为QA、QB,则下列结论正确的是( )
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
12.为了研究起电方式,某实验小组的同学取了三个不带电的物体A、B、C ,然后进行了如下顺序的操作:①使A、B相互摩擦;②使B、C 相互接触;③测出A物体的带电荷量为+3.2×10−17 C,最终C 物体的带电荷量为8.0×10−18 C (电性未知)。则下列说法正确的是( )
A.操作①时,从B物体向A物体转移了3.2×10−17 C 的正电荷
B.操作②时,从B物体向C物体转移了8.0×10−18 C 的正电荷
C.最终C物体带8.0×10−18 C 的负电荷
D.最终B物体带2.4×10−17 C 的正电荷
答案
第九章 静电场及其应用
1 电荷
基础过关练
1.BC 带正电的玻璃棒靠近验电器时,验电器产生静电感应现象(破题关键),则靠近玻璃棒的金属球带负电、远离玻璃棒的金属箔片带正电,A错误,B正确;玻璃棒接触验电器的金属球时,验电器上的电子向玻璃棒转移,则金属球、金属箔片均带正电,C正确,D错误。
2.C 图1中,PVC管与塑料带带同种电荷,由于同种电荷相斥,PVC管对塑料带的斥力与塑料带的重力平衡,使塑料带漂浮在空中,A错误;图1中,塑料带会张开是因为带上了同种电荷,相互排斥,向四周散开,B错误;图2中,因手带负电,则在靠近门锁但还未被电击过程中,门锁近手端感应出正电荷,C正确;图2中,电击过程,因手带负电,手上的部分电子转移到门锁上,D错误。
3.C 带正电的物体C靠近导体A时,由于静电感应,导体A会感应出负电荷,导体B会感应出正电荷;A、B整体是呈电中性的,A带的负电荷的电荷量等于B带的正电荷的电荷量,A错误。移去C后,A、B上感应出的正负电荷会中和,金属箔不再张开,B错误。把A、B分开,此时A带负电、B带正电,再移去C,A、B上感应出的正、负电荷不能中和,因此贴在A、B下部的金属箔均因带同种电荷相互排斥而张开,C正确。C与A接触后,A、B会带上正电(点拨:A、B的负电荷转移到C),移去C,再把A、B分开,A、B均带正电荷,D错误。
4.B 用毛皮摩擦橡胶板后,橡胶板带负电;铝板靠近橡胶板时,由于静电感应,铝板的下表面带正电,上表面带负电;当下表面与接地铁钉接触时,上表面的负电荷会流到大地(点拨:此时大地是远端),只有下表面带正电,故A、C、D错误。上抬铝板过程中,下表面的正电荷减少,上表面的正电荷增加,纸屑因此也带上了正电荷,纸屑间、纸屑与铝板间因带上同种电荷而相互排斥,所以纸屑会不断飞散,B正确。
5.D 元电荷是最小的电荷量,而非实际存在的“电荷”,亦不是指电子或质子本身,A、C错误;带电体的电荷量必须是元电荷的整数倍,B错误;密立根通过油滴实验首次精确测定了元电荷的值,D正确。
6.A【解析】 两种不同材料的不带电的绝缘体互相摩擦后,根据电荷守恒定律可知,同时带上等量异种电荷,故A正确;由电荷守恒定律可知,电荷既不会创生,也不会消失,摩擦起电现象是电子从一个物体转移到了另一个物体,并没有产生电子和质子,故B错误;元电荷是最小的电荷量单位,电荷量很小的电荷不一定是元电荷,故C错误;物体所带的电荷量必须是元电荷的整数倍,不可以是任意值,故D错误。
7.C 金属导体中只有电子能自由移动,正电荷无法转移,p带正电是因缺失电子,两球接触时电子从q转移到p,故A、B错误;由于p、q球完全相同,接触后两球均分总电荷量(破题关键),各自带+1.6×10-8 C的电荷量,故从q转移到p的电子的电荷量为-1.6×10-8 C,则转移的电子数为n==1.0×1011,故C正确,D错误。
8.D.【解析】 摩擦起电的本质是电子的转移,而非正电荷的移动,带负电的物体获得电子,带正电的物体失去电子,故A错误;用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带负电,接触验电器后,验电器因获得电子而带负电,故B错误;感应起电是电荷的重新分布,总电荷量保持不变,故C错误;三种起电方式均未创造电荷,仅通过电荷转移或分布变化实现,符合电荷守恒定律,
故D正确。
9.B 丝绸与玻璃棒摩擦,电子从玻璃棒转移到丝绸,玻璃棒失去电子带正电,A错误。玻璃棒靠近金属钉甲时,金属钉甲的电子被吸引到左侧,左侧多电子带负电荷,右侧少电子带正电荷,根据电荷守恒定律,两侧电荷量相等,B正确。玻璃棒靠近金属钉甲时,金属钉甲吸引铝箔小球,说明带电物体具有吸引轻小物体的性质;根据电荷守恒定律,电荷既不能创生,也不能凭空消失,C错误。根据能量守恒定律,能量既不会创生也不会消失,只会从一个物体转移到另一个物体,或者从一种形式转变为另一种形式,D错误。
10.D 设小球C与小球A接触前带电荷量为qC,则小球C与A接触后带电荷量为,C再与B接触,之后小球B带电荷量为-q,则=-q,解得qC=-q,故选D。
11.D 导体原来不带电,在带正电的导体球C靠近后,由于静电感应,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。根据电荷守恒定律可知,A部分减少的电子数目和B部分增加的电子数目是相同的,因此无论沿哪一条虚线切开,两部分的电荷量大小总是相等的,但沿不同虚线切开时,A所带电荷量的大小QA不同,A、B、C错误,D正确。
12 C.【解析】 操作①时,从A物体向B物体转移了3.2×10−17 C的负电荷,A 物体失去电子带正电,A错误;操作②前,B物体带负电,C不带电,B 、C相互接触后C物体的带电荷量为8.0×10−18 C,可知从B物体向C 物体转移了8.0×10−18 C的负电荷,B错误;根据电荷守恒定律,最终C 物体带8.0×10−18 C的负电荷,B物体带2.4×10−17 C 的负电荷,C正确,D错误。
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