2019高中物理第一章第1节电荷及其守恒定律（对点练巩固练）（含解析）新人教版 6页

第1节　电荷及其守恒定律1.自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。2．三种起电方式(1)摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带正电，获得电子的带负电。(2)感应起电：导体接近(不接触)带电体，使导体靠近带电体的一端带上与带电体相反的电荷，而另一端带上与带电体相同的电荷。(3)接触起电：导体与带电体接触时带上与带电体电性相同的电荷。3．电荷守恒定律电荷既不能创生，也不能消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。对应学生用书P1　考点一对感应起电的理解1.取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，贴在下部的金属箔片是闭合的，如图所示。(1)把带正电荷的球C移近导体A，金属箔片将有什么变化？这时把A和B分开，然后移去C，金属箔片将又有什么变化？再让A和B接触，又会看到什么现象？(2)若用手摸导体的任意一处，然后将带正电荷的球C拿走，金属箔片有什么变化？(3)若用手摸导体，先将手拿走，再将带正电荷的球C拿走，金属箔片又有什么变化？答案　见解析n解析　(1)把带正电荷的球C移近导体A，导体A、B处在正电荷的电场中，由于静电感应，导体B的右端感应出正电荷，在导体A的左端会感应出负电荷，所以导体A、B两端的金属箔片都张开；把带正电荷的球C移近导体A后，把A和B分开，然后移去C，A带负电，B带正电，金属箔片还是张开；再让A、B接触，由于等量异种电荷中和，A、B都不带电，则A、B的金属箔片都闭合。(2)若用手摸导体的任意一处，这时，导体A、B将整体带上负电荷，金属箔片仍然张开，然后将C拿走，A、B上的负电荷将通过手导走，A、B将不带电，则A、B的金属箔片都会闭合。(3)若用手摸导体，导体A、B将整体带上负电荷，则箔片仍张开，先将手拿走，再将C拿走，导体A、B仍然带负电荷，则A、B的金属箔片仍张开。考点二电荷守恒定律的理解和应用2.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量QA＝6.4×10－9C，QB＝－3.2×10－9C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？答案　电子由B球转移到了A球，转移了3.0×1010个电子解析　当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配。由于两小球完全相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电荷量QA′＝QB′＝＝C＝1.6×10－9C。在接触过程中，电子由B球转移到A球，不仅将自身的QB转移了，且继续转移，使B球带QB′的正电，这样，共转移的电子电荷量为ΔQB＝QB′－QB＝[1.6×10－9－(－3.2×10－9)]C＝4.8×10－9C。转移的电子数n＝＝＝3.0×1010(个)。考点三用验电器检验电荷的原理和方法n3．如图所示，用起电机使金属球A带上正电荷，并靠近验电器B，则(　　)A．验电器金属箔片不张开，因为球A没有和球B接触B．验电器金属箔片张开，因为整个验电器都感应出了正电荷C．验电器金属箔片张开，因为整个验电器都感应出了负电荷D．验电器金属箔片张开，因为验电器的下部金属箔片感应出了正电荷答案　D解析　相对于金属球来讲，金属箔片是距离带电体A较远的一端，根据静电感应规律“近异远同”可知，验电器的两金属箔片都感应出了与带电体A相同的正电荷，而同种电荷相互排斥，所以金属箔片张开，即D正确。对应学生用书P2　1．(多选)关于元电荷，下列说法中正确的是(　　)A．元电荷实质上是指电子和质子本身B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C．元电荷的值通常取e＝1.60×10－19CD．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的答案　BCD解析　人们把最小的电荷量叫做元电荷，用e表示，通常取e＝1.60×10－19C，所以元电荷实质上不是电子和质子本身。所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，这就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的。由以上分析可知选项B、C、D正确。2．原来甲、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1.6×10－15C，丙物体带电8×10－16C，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1.6×10－16CnB．乙物体可能带有负电荷2.4×10－15CC．丙物体一定带有正电荷8×10－16CD．丙物体一定带有负电荷8×10－16C答案　D解析　根据题意可以知道，甲、乙两物体相互摩擦后，甲物体带正电1.6×10－15C，则乙带负电1.6×10－15C，所以乙物体再与丙物体接触，丙物体一定带负电为8×10－16C，则乙也一定带负电，大小也为8×10－16C，所以D正确，A、B、C错误。3．(多选)关于摩擦起电现象，下列说法正确的是(　　)A．摩擦起电现象使本来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答案　BD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，质子并不转移。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。故选B、D。4．将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数(　　)A．增加B．减少C．不变D．先增加后减少答案　C解析　物体接触带电时，电子发生转移，导致相互接触的物体之间电荷不平衡，从而带电，而并非质子数目的变化，质子数目在接触过程中是不变的，C正确。5.(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0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是(　　)A．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n答案　ABC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，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，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，C正确；笔套碰到圆环后，笔套上的部分电荷转移到圆环上，使圆环带上性质相同的电荷，D错误。6.(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，分别如图甲、乙所示，则(　　)A．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．乙图中两球只有一个带电答案　BC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，所以可以判断出题图甲的现象可能是两个带异种电荷的小球，也可能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题图乙中的现象，则必须都带电且是同种电荷，B、C正确。7．有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中A小球带有2.0×10－5C的正电荷，小球B、C不带电，现在让小球C先和小球A接触后取走，再让小球B与小球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三小球的带电量分别为qA＝________C，qB＝________C，qC＝________C。答案　5×10－6　7.5×10－6　7.5×10－6解析　当小球C和A接触后，A、C球带电为Q1＝＝C＝1.0×10－5C，再让小球B与小球A接触，此时A、B带电为Q2＝＝C＝5×10－6C，再让小球B与小球C接触后，此时B、C带电为Q3＝C＝7.5×10－6C所以最终A、B、C三小球的带电量分别是：5×10－6C，7.5×10－6C,7.5×10－6C。8．如图所示，A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体，其中C球带正电，A、B是两个完全相同且不带电的枕形导体。试问：n(1)如何使A、B都带等量正电？(2)如何使A、B都带等量负电？(3)如何使A带负电，B带等量的正电？答案　见解析解析　(1)使A、B都带等量正电有两种方法：①将C先与A(或B)接触，然后移走C，将A、B接触后分开，则A、B将都带等量正电；②A、B导体彼此接触，将带正电的C移近B，则由静电感应可知，B端会感应出负电，则A端出现正电荷，将A、B分开后将C移走，A带正电；然后将B接地，将B带的负电荷导走，再断开B的接地，将B与A接触后分开，则A、B将都带等量正电。(2)使A、B都带等量负电：A、B导体彼此接触，将带正电的C移近B，由静电感应可知，B端会感应出负电，则A端感应出等量正电荷，将A、B分开后再将C移走，A带正电，B带负电；然后将A接地，从大地上来的负电荷将中和A带的正电荷，再断开A的接地，然后将A与B接触后分开，则A、B将都带等量负电。(3)让A与B接触，将导体C靠近A端，则由静电感应可知，A端会感应出负电，则B端感应出等量正电荷，然后将A、B分开即可。9．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－8×10－12C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？答案　(1)5×107个　(2)5000s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＝s＝5000s。