高中物理 第1章 静电场 第1节 静电现象及其微观解释学业分层测评 鲁科版选修3-1

静电现象及其微观解释 (建议用时：45分钟)学业达标1关于摩擦起电与感应起电，以下说法正确的是()【导学号：34660003】A摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C不论摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移D以上说法均不正确【解析】任何起电方式都是电荷的转移，都没有创造电荷【答案】C2下列叙述正确的是()A摩擦起电是创造电荷的过程B接触起电是电荷转移的过程C感应起电时，由于带电体和被感应导体不接触所以一定是产生了电荷D一对正、负电子接触后，电荷会消失，这种现象叫电子的湮灭【解析】摩擦起电、接触起电、感应起电都是电荷的转移，A、C错，B对；正、负电子接触是电荷的中和，整体不再显示电性，并不是电荷消失，D错【答案】B3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() 【导学号：34660004】A增加B减少C不变D先增加后减少【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】C4保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务盗版书籍影响我们学习效率甚至给我们的学习带来隐患小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能在下列哪个数值()A6.21019 CB6.41019 CC6.61019 CD6.81019 C【解析】任何带电体的带电荷量均是元电荷的整数倍，即是1.61019 C的整数倍，由计算可知，只有B选项中的数值是1.61019 C的整数倍，故B正确【答案】B5(多选)挂在绝缘细线下的两个轻质小球，表面镀有金属薄膜，由于电荷的相互作用而靠近或远离，分别如图115甲、乙所示，则() 【导学号：34660005】甲乙图115A甲图中两球一定带异种电荷B乙图中两球一定带同种电荷C甲图中两球至少有一个带电D乙图中两球至多有一个带电【解析】题目中的小球都是镀有金属薄膜的轻质小球，带电物体具有吸引轻小物体的性质，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以可以判断出甲图的现象可以是两个带异种电荷的小球，也可以是一个小球带电而另一个小球不带电；两个小球由于相互排斥而出现乙图中的现象，则必须都带电且是同种电荷【答案】BC6(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图116所示对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是()图116A摩擦使笔套带电B笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷C圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和【解析】笔套与头发摩擦后，能够吸引圆环，说明笔套上带了电荷，即摩擦使笔套带电，选项A正确；笔套靠近圆环时，由于静电感应，会使圆环上、下部感应出异号电荷，选项B正确；圆环被吸引到笔套的过程中，是由于圆环所受静电力的合力大于圆环所受的重力，故选项C正确；笔套接触到圆环后，笔套上的部分电荷转移到圆环上，使圆环带上相同性质的电荷，选项D错误【答案】ABC7使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片会张开下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是() 【导学号：34660006】【解析】把带电金属球移近不带电的验电器，根据静电感应现象的规律，若金属球带正电，则将验电器箔片上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电，箔片带正电；若金属球带负电，则将验电器上部的自由电子排斥到远端的箔片上，这样验电器的上部将带正电，箔片带负电选项B正确【答案】B8某同学设计了一个证明电荷守恒的实验，实验装置如图117所示实验步骤如下：图117(1)用一根金属杆连接两只相同的验电器，让带电的有机玻璃棒靠近金属杆的一端，两只验电器的箔片均张开，为什么？(2)在两只验电器的箔片均张开的情况下，先移走金属杆，再移走带电的有机玻璃棒，这时验电器的箔片是否保持张开状态？为什么？(3)移走玻璃棒后，再用金属杆连接两只验电器，将会出现什么现象？这个现象说明了什么？这个实验能证明电荷守恒吗？为什么？【解析】(1)带电的有机玻璃棒靠近金属杆的一端时，金属杆因静电感应，两端带等量异种电荷，与金属杆连接的验电器因此而带电，带电的验电器的箔片因带异种电荷相互排斥而张开(2)保持张开状态因为验电器的箔片仍带有电荷，箔片因电荷的斥力仍然处于张开状态(3)验电器的箔片又重新闭合说明两验电器所带电荷量相等，电性相反能证明电荷守恒因为它说明了电荷不是创生的，只是从一个物体转移到另一个物体，一个物体得到多少电荷，另一个物体必然因失去相同的电荷而带等量的异种电荷，电荷总量不变【答案】见解析能力提升9(多选)如图118所示，有一带正电的验电器，当一个金属球A靠近验电器上的金属小球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则() 【导学号：34660007】图118A金属球A可能不带电B金属球A一定带正电C金属球A可能带负电D金属球A一定带负电【解析】验电器的金属箔片之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大小决定于两金属箔片带电荷量的多少如果A球带负电，靠近验电器上的B球时，异种电荷相互吸引，使金属箔片上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金属箔片张角减小，选项C正确，同时否定选项B.如果A球不带电，在靠近B球时，发生静电感应现象使A球靠近B球的一面出现负的感应电荷，而背向B球的一面出现正的感应电荷A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用，由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用，从而使金属箔片张角减小，选项A正确，同时否定选项D.【答案】AC10如图119所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b两端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是()图119A闭合开关S1，有电子从枕形导体流向大地B闭合开关S2，有电子从枕形导体流向大地C闭合开关S1，有电子从大地流向枕形导体D闭合开关S2，没有电子通过开关S2【解析】在S1、S2都闭合前，对枕形导体，它的电荷是守恒的由于静电感应，a、b两端出现等量的负、正电荷当闭合开关S1、S2中的任何一个以后，便把大地与枕形导体连通，使大地与枕形导体组成一个新的大导体，因此，导体本身的电荷不再守恒，而是导体与大地构成的系统电荷守恒，由于静电感应，a端仍为负电荷，大地为远端，感应出正电荷，因此无论闭合开关S1还是开关S2，都有电子从大地流向枕形导体，故选项C正确【答案】C11如图1110所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电的金属球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数值分别为QA、QB，则下列结论正确的有() 【导学号：34660008】图1110A沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QBQAB只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QBQAC沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QBQAD沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所切的位置有关【解析】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，只是在C的电荷的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分有了多余的电子而带负电；A部分缺少了电子，因而带正电A部分失去电子的数目和B部分多余电子的数目是相等的，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的电荷的作用力的强弱是不同的，这样导致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，导体的带电荷量的值是不同的故只有D正确【答案】D12半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量，相隔一定的距离，现让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后再移开(1)若A、B带同种电荷，求接触后两球所带的电荷量之比(2)若A、B带异种电荷，求接触后两球所带的电荷量之比【解析】(1)若A、B带同种电荷，设为q，第三个小球先与A接触，电荷量平均分配，各带电荷量；第三个小球再与B接触，两球电荷量之和平均分配，各带q.因此A、B带电荷量之比.(2)若A、B两球带异种电荷，设A为q，B为q，则第三个小球先和A接触，电荷量平均分配，各带；第三个小球再和B接触，先中和再平均分配，各带q.所以A、B电荷量之比.【答案】(1)23(2)21