内容正文:
9.1 电荷
1.迄今为止,实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量,人们把这个最小的电荷量叫作元电荷.下列关于元电荷的说法正确的是( )
A.电子又称元电荷
B.电荷量很小的电荷就是元电荷
C.元电荷的数值最早是由法国科学家库仑测得的
D.带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍
2.已知一个电子所带电荷量,现有位同学发现某本资料书上有个电荷量的数值很模糊,根据你所学知识,推断该数值不可能是( )
A.30 C B. C.4.8 C D.
3.人们对电现象的初步认识可追溯到公元前6世纪.古希腊学者泰勒斯那时已发现并记载了摩擦过的琥珀能吸引轻小物体.我国东汉时期,王充在《论衡》一书中所提到的“顿牟掇芥”等问题,也是说摩擦琥珀能吸引轻小物体.关于物体带电,下列说法正确的是( )
A.电荷在转移的过程中,电荷的总量是不变的
B.自然界有三种电荷,正电荷、负电荷和元电荷
C.物体通常呈现电中性,是因为物体内不存在电荷
D.摩擦起电、接触带电、感应起电的带电实质是创造电荷,或电荷消失
4.如图所示的装置叫作“雅各布天梯”,两个用金属丝弯成的电极A、B分别与高压电源的正、负两极相连,金属丝电极上能够聚集大量的正、负电荷,正、负电荷通过电极间的空气放电,产生明亮的电弧,电弧随着热空气上升,就像希腊神话中的雅各布梦中见到的天梯.在电极放电过程中,下列说法正确的是( )
A.电极A得到的电荷数多于电极B失去的电荷数
B.电极A得到的电荷数等于电极B失去的电荷数
C.电极A得到的电荷数少于电极B失去的电荷数
D.条件不足,不能判定电极A、B得失电荷的数量关系
5.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,最终C物体的带电荷量为(电性未知)。则下列说法正确的是( )
A.操作①时,从B物体向A物体转移了的正电荷
B.操作②时,从B物体向C物体转移了的正电荷
C.最终C物体带的负电荷
D.最终B物体带的正电荷
6.一次物理实验课上,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.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,迅速上拾铝板至某一位置后,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
8.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,则小球C与小球A接触前带电荷量为( )
A. B. C.+q D.-q
9.甲、乙、丙三个完全相同的带电小球所带的电荷量分别为。进行了如下操作:①将甲、乙接触后分开;②甲、丙接触后分开:③乙、丙接触后分开。则下列说法正确的是( )
A.最终甲所带的电荷量为
B.最终丙所带的电荷量为
C.第①操作有总电荷量为的电子从乙到甲
D.第③操作有总电荷量为的电子从丙到乙
10.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,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的大小分别为,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
B.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且
C.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且
D.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而的值与所切的位置有关
答案以及解析
1.答案:D
解析:元电荷是最小的电荷量,而电子是携带元电荷的粒子,两者概念不同,A错误;元电荷是最小的电荷量,电荷的多少叫作电荷量,B错误;元电荷的数值最早由密立根通过油滴实验测得,C错误;因为电子所带的电荷量等于元电荷,所谓的带电就是电子的得失,失去电子就带正电荷,得到电子就带负电荷,得失电子的数目只能是整数,所以带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍,D正确.
2.答案:D
解析:所有带电体所带电荷量都是e的整数倍,A、B、C选项中的数值都是e的整数倍,D选项中的不是e的整数倍,故选D。
3.答案:A
解析:根据电荷守恒定律,电荷在转移的过程中,电荷的总量是不变的,A正确;自然界只有两种电荷,正电荷和负电荷,B错误;物体通常呈现电中性,是因为物体内正、负电荷数量相等,C错误;摩擦起电、接触带电、感应起电的带电实质是电子发生转移,电荷不会创生或消灭,D错误.
4.答案:B
解析:根据电荷守恒定律可知,电荷既不会创生,也不会消灭,在转移过程中,电荷的总量保持不变,所以在电极放电过程中,电极A得到的电荷数等于电极B失去的电荷数,B正确,A、C、D错误.
5.答案:C
解析:操作①时,从A物体向B物体转移了的负电荷,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,可知从B物体向C物体转移了的负电荷,B错误;根据电荷守恒定律,最终C物体带的负电荷,B物体带的负电荷,C正确,D错误。
6.答案: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.答案:B
解析:用毛皮摩擦橡胶板后,橡胶板带负电:铝板靠近橡胶板时,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。
8.答案:D
解析:设小球C与A接触前带的电荷量为。带电的小球C先与A接触,接触后A、C平分总电荷量,则C带的电荷量为;之后C再与B接触,分开时小球B与小球C带的电荷量相同,均为,则有,解得,选D。
9.答案:C
解析:完全相同的金属球接触后电荷平分。①将甲、乙接触后分开,甲、乙所带的电荷量为,则第①操作从乙转移到甲的电子总电荷量为;②甲、丙接触后分开,则甲、丙所带的电荷量为;③乙、丙接触后分开,则乙、丙所带的电荷量为,第③操作从乙转移到丙的电子总电荷量为,最终甲所带的电荷量为,最终乙、丙所带的电荷量为。故选C。
10.答案:D
解析: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,A所带电荷量的大小不同,故ABC错误,D正确。
故选D。
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