内容正文:
15.1两种电荷
一、单选题:本大题共5小题,共10分。
1.有甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带正电。先用甲靠近乙,发现乙被排斥;再用乙靠近丙,丙被吸引如图所示。则下列判断可能正确的是( )
A. 乙带正电,丙带正电 B. 乙带负电,丙带负电
C. 乙带负电,丙带正电 D. 乙带正电,丙带负电
2.与头发摩擦过的塑料尺能“吸”起纸屑。下列现象中”吸”的物理原理与其相同的是( )
A. 挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上 B. 削平的铅柱挤压后会“吸”在一起
C. 干手搓开的新塑料袋“吸”在手上 D. 行驶的汽车的窗帘被“吸”出窗外
3.如图是常见物质的原子核对电子的束缚本领强弱的排序图。用餐巾纸摩擦塑料吸管,然后将吸管水平放在支架上,用丝绸摩擦玻璃棒后,把玻璃棒放在吸管一端附近,下列说法正确的是
A. 带负电,、相互吸引 B. 带正电,、相互排斥
C. 带负电,、相互吸引 D. 带正电,、相互排斥
4.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器,的金属箔片张角变大,如图所示。再用棒去同时接触、验电器的金属球,发现的金属箔片张角变小,的金属箔片张角变大。下列说法正确的是( )
A. 当棒接触两验电器的金属球时,电子的定向移动方向为到
B. 棒与其手柄均为导体
C. 当棒接触两验电器的金属球时,产生的电流方向为到
D. 毛皮摩擦橡胶棒的过程中,电子由橡胶棒转移到毛皮
5.如图所示,、为两个相同的验电器,带正电,带负电,的金属箔张开的角度大于的金属箔张开的角度。若用一带绝缘柄的金属棒把和的金属球连接起来,则( )
A. 电子从转移到 B. 金属棒中始终有电流
C. 产生的电流方向从流向 D. 的金属箔张开的角度减小
二、多选题:本大题共1小题,共3分。
6.当验电器带有一定量的电荷后,金属箔张开了一个角度。现用一个物体去接触这个验电器的金属小球,现象是金属箔张角变小,下列说法中正确的是
A. 物体一定不带电 B. 物体可能与验电器带同种电荷
C. 物体可能与验电器带异种电荷 D. 物体一定带电
三、填空题:本大题共1小题,共2分。
7.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器后,验电器带 选填“正”或“负”电再用带绝缘手柄的铜棒将带电的验电器与不带电的验电器相连,如图所示,瞬时电流的方向由 选填“到”或“到”。
四、实验探究题:本大题共3小题,共18分。
8.学习物理要有刨根问底的求知精神,遇到疑问多问为什么,找出其中原理,还要排除偶然因素。有的同学看到两个带电的气球不能挨在一起,想通过实验探究带电气球之间的作用力和什么因素有关。
【提出问题】根据所学物理知识,我们知道两个带电气球不能挨在一起是因为它们带了 电荷。我们可以通过气球能否吸引轻小物体来判断气球是否带电,也可以通过电荷间的相互作用来判断气球是否带电。那么相互作用力的大小和方向与什么因素有关呢?
【猜想与假设】
猜想:相互作用力的方向和带电的异同有关。
猜想:相互作用力的大小和气球的带电量有关。
猜想:相互作用力的大小和气球的质量有关。
【设计实验】如下图所示,把原本不带电的两个气球用细线悬挂在天花板上,通过测量气球之间的距离来判断力的大小,这种方法在物理学中叫 。已知和毛皮摩擦后的气球带负电荷
【分析与论证】
当气球不带电时,测得、两个气球间的距离为。用毛皮摩擦气球后,测得、两个气球间的距离为,说明气球带了电后可以吸引不带电的气球。再用丝绸摩擦气球后,它们之间的距离变为,说明气球带 电。用湿毛巾摩擦气球,使其不带电。晾干后再用毛皮摩擦气球,、两个气球间的距离为,于是可验证猜想 正确。
继续用毛皮摩擦气球,距离变为,则相互作用力的大小和气球的带电量有关;继续摩擦气球,距离变为,则相互作用力的大小和气球的带电量 选填“有关”或“无关”。
在气球上粘一块不带电的橡皮泥,目的是 。
【拓展】拿掉橡皮泥,保持、两个气球之间的距离为,把天花板上细线悬挂点之间的距离增加,发现两个气球之间的距离为,于是有同学得出距离越大,相互作用力越大的结论。请判断此结论是否正确,并说明理由。答: 。
9.结合甲、乙、丙三图,回答下列问题:
将带正电的玻璃棒接触不带电的验电器,金属箔片张开,如甲图所示。金属箔片张开,其原理是 。
如图乙所示,小丽用梳子梳头发,头发就随着梳子飘起来是因为
如图丙所示是利用身边的素材来简单模拟静电复印原理的示意图。其过程如下:
用丝绸在塑料板上用力摩擦使塑料板带电
用干燥的手指在塑料板上写一个“大”字,人体将“大”字部分的电荷 选填“保留”或“导走”
把木屑均匀地撒在塑料板上,竖起塑料板在桌面上轻轻敲击,一个空心的“大”字就在塑料板上显现出来。塑料板上剩余的干木屑之所以没有滑落,是因为 。
10.如下表是几位科学家研究摩擦起电得出的物体带电次序,表格中任何两种物体相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电。
带电次序
石棉
玻璃
羊毛
毛皮
纸
木棉
尼龙
物理学中把与丝绸摩擦过的 带的电荷叫正电荷,把与毛皮摩擦过的 带的电荷叫负电荷。
由表中可知玻璃与石棉摩擦后,玻璃带 电。
羊毛对电子的束缚能力要比纸 填“强”或“弱”。
、、、是四个带电小球,将它们用细线吊起来后静止时的情况如图所示,已知球带负电,则球带 电,球带 电,球带 电。
五、综合题:本大题共1小题,共10分。
11.形成雾霾天气的主要污染物是,是大气中直径小于等于、即等于 的颗粒悬浮物,它们被人吸入后会进入血液对人体形成危害。某校科技小组研制的净化器原理图,其原理如图所示。闭合开关、后,风扇旋转吸入空气,气流外侧处的颗粒物也被吸入净化器。颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网时受到强烈的吸引力,这是因为带电体具有 的性质。颗粒物与光洁金属网接触后也带上负电,受到光洁金属网对它的斥力,这又是因为 。离开金属网后,颗粒物被带有正电荷的棉芯牢牢吸引,这是利用 的原理,最终达成对空气的净化作用。室外空气中的主要来自矿物燃料燃烧的排放,室内空气中的主要来自吸烟产生的烟雾。在空中的运动 属于不属于分子的热运动;有效减小在空气中浓度的做法是 。
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15.1两种电荷
【答案】
1. 2. 3. 4. 5. 6.
7. 正 到
8. 同种 转换法 正 有关 验证猜想是否正确
不正确,因为悬挂点之间的距离增加了,两个气球之间的距离只增加了,说明两个气球之间的相互作用力变小了
9. 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 导走 带电体具有吸引轻小物体的性质
10. 玻璃棒 橡胶棒 负 弱 负 正 正
11. 带电物体可以吸引轻小物体
金属网的部分负电荷转移给颗粒物导致,同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
不属于 减少汽车尾气排放
【解析】
1. 【分析】
此题是物体带电情况的判断,考查了对电荷间相互作用规律的掌握,要掌握一定的判断技巧。
电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
从甲带正电开始依次判断其它物体的带电情况。
【解答】
甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带正电。由图知甲乙相互排斥,说明甲乙是同种电荷,所以乙带正电;
由图知乙丙相互吸引,说明乙丙带异种电荷,所以丙带负电。
故D正确、ABC错误。
2. 【分析】
本题利用了物体带电现象、流体压强、分子间的作用力和大气压的存在来解释一些现象。一个“吸”字,包含不同的物理规律,要注意区分。
大气压在生活中有很广泛的应用,如:吸饮料、钢笔吸墨水、吸盘式挂钩等等;
分子之间存在着引力和斥力;
根据摩擦起电现象和电荷间相互作用规律分析;
流体流速越快的地方其压强就越小。
【解答】
解:头发摩擦过的塑料尺能“吸”起纸屑,这是因为带电的玻璃棒可以吸引轻小物体;
A、挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上,是因为在外界大气压的作用下,将吸盘压在瓷砖上,故A错误;
B、削平的铅柱压紧后能“吸”在一起,因为分子间有引力,故B错误;
C、手与塑料袋摩擦后带上异种电荷,由于异种电荷相互吸引,故新塑料袋“吸”在手上,故 C正确;
D、行驶的汽车,车外的空气流速快,压强小,车内的空气流速小、压强大,压强差就把窗帘压向窗外,故D错误。
3. 略
4. 毛皮与橡胶棒摩擦,橡胶棒带负电,橡胶棒得到电子,毛皮失去电子,电子由毛皮转移到橡胶棒,用该橡胶棒去接触验电器时,也带负电;用带绝缘柄的金属棒接触两个验电器的金属球时,上的自由电子向转移,即电子的定向移动方向为到,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,故电流方向为到,故A正确,、D错误;棒是导体,手柄应为绝缘体,故B错误。故选A。
5. 略
6. 略
7. 略
8. 【提出问题】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。两个带电气球不能挨在一起是因为它们带了同种电荷。【设计实验】物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。本实验通过气球之间的距离来间接体现气球之间的相互作用力大小,应用了转换法。【分析与论证】已知气球和毛皮摩擦后带负电,而气球和丝绸摩擦后两个气球靠得更近,说明两个气球相互吸引,故气球带正电。当两个气球所带电荷性质相反时,距离变小,说明它们相互吸引;当两个气球所带电荷性质相同时,距离变大,说明它们相互排斥。所以两个气球之间的作用力方向和带电的异同有关,于是可验证猜想正确。继续摩擦会使气球的带电量增加,两个气球之间的距离增加,说明两个气球之间的相互作用力变大了,则相互作用力的大小和气球的带电量有关。在气球上粘一块不带电的橡皮泥时,改变了气球的质量,目的是验证猜想是否正确。【拓展】把天花板上细线悬挂点之间的距离增加时,两个气球之间的距离只增加了,说明两个气球之间的相互作用力变小了,所以该结论不正确。
9. 略
10. 略
11. 换算单位可得
带电体能吸引不带电的轻小物体,故带有负电荷的光洁金属网,能够吸引不带电的轻小物体。
不带电的颗粒与带负电的金属网接触后,颗粒带上负电,同种电荷相互排斥,使颗粒离开金属网。
由于异种电荷互相吸引,带负电的颗粒物又会被带有正电荷的棉芯牢牢吸引。
是指大气中直径小于或等于微米的颗粒物,它们在空中做无规则运动,是机械运动,不属于分子的运动。
为有效减小在空气中浓度,可严厉查处焚烧垃圾、秸秆,减少汽车尾气排放。
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