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初中科学保送生训练营讲义
电学篇之电学基础
一．选择题（共8小题）
1．在研究静电现象的实验中，发现两个轻小物体相互吸引，则下列判断中最合理的是（　　）
　
A．
两个物体一定带有异种的电荷
　
B．
肯定一个物体带电，另一个物体不带电
　
C．
两个物体一定带有同种的电荷
　
D．
可能一个物体带电，另一个物体不带电
2．两只硬橡胶球，带有等量正电荷，按图所示方式连接，一个金属小环M串在一根光滑的绝缘杆上，位于两硬橡胶球中间，恰好平衡．若用绝缘棒将金属小环向右侧稍移一些，释放后，小环向中间处运动，则以下结论正确的是（　　）
　
A．
M带正电
B．
M带负电
　
C．
M不带电
D．
M可能带电，也可能不带电
3．A、B、C、D四个带电体，已知D带正电，A和C互相排斥，C和B互相吸引，而B和D也互相排斥，则（　　）
　
A．
C带正电，B带负电
B．
C带负电，B带正电
　
C．
C带正电，A带负电
D．
A所带电性不能确定
4．如图甲所示，验电器A带负电，B不带电．用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间（如图乙所示），金属棒中（　　）
　
A．
电流方向由A到B
B．
电流方向由B到A
　
C．
有电流但方向无法确定
D．
始终无电流
　
A．
电流方向为甲→乙，甲箔片张角减小，乙箔片张角增大
　
B．
电流方向为乙→甲，甲箔片张角减小，乙箔片张角增大
　
C．
电流方向为乙→甲，甲、乙张角不变
　
D．
因为只有甲箔片上带负电，所以铜棒中无电流，甲、乙箔片张角都不变
5．如图所示，验电器甲带负电，箔片张开一定的角度，乙不带电，用一根带绝缘柄的铜棒连接两验电器，则下列有关判断正确的是（　　）
6．如图所示，电阻丝R1、R2并联，已知R1、R2的材料、长短相同，横截面积之比为S1：S2=1：2，则这两根电阻丝内电子定向移动的平均速度之比为（　　）
　
A．
1：2
B．
2：1
C．
1：4
D．
1：1
　
二．填空题（共1小题）
9．小丽同学要探究电荷之间的相互作用力跟什么因素有关．她将一个带正电的物体放在A处，然后将挂在丝线上带电的小球先后挂在P1、P2、P3处，小球受力发生偏移情况如图所示．可知小球带　_________　电（选填“正”或“负”），得出的初步结论是：　_________　．
三．解答题（共1小题）
10．在金属导体中，自由电子的定向移动形成电流，电流的大小等于1s内通过导体横截面的电荷量．学了以上知识后，某学校初中物理科技小组的同学提出了这样一个问题：在金属导体中，自由电子定向移动的速度大小是多少呢？
他们利用手中现有器材：粗细均匀的横截面积为S的圆环形电阻丝，圆环半径为r，电压为U的电源（圆环接入电源的那个小缺口的长度忽略不计），组成了如图所示的电路，来探究这个问题．通过查找资料，得知这种电阻丝单位长度电阻为R0，单位体积的自由电子数为n，每个电子的电荷量为e．
请你根据以上条件推算：
（1）电阻丝中的电流；
（2）电阻丝中自由电子电荷总量；
（3）自由电子在电阻丝中定向移动的速度大小．
　
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．
分析：
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．排斥是物体带同种电荷，吸引的物体可能的带异种电荷，可能是带电体吸引不带电体．
解答：
解：两个轻小物体靠近时相互吸引，根据带电体的有吸引轻小物体的性质，一个物体可能不带电，再根据电荷间的作用规律，异种电荷相互吸引，两个物体可能带的是异种电荷．故D符合题意．
故选D．
2．
分析：
解答此题应掌握：
（1）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
（2）带电体吸引不带电体．
解答：
解：绝缘棒将金属小环向右侧稍移一些，释放后，小环向中间处运动，说明金属环受到右端橡胶球的排斥作用，金属环带有正电荷．如果金属环带负电或不带电，右端橡胶球对金属环的吸引力大于左端橡胶球对金属环的吸引力，会被右端橡胶球吸引向右移动．
故选A．
点评：
（1）掌握电荷间的作用．
（2）两个物体相互排斥是因为带有同种电荷，两个物体相互吸引，可能的两个物体带有异种电荷，可能带电体吸引不带电体．
3．
分析：
根据电荷间的相互作用规律分析：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
解答：
解：由于A、B、C、D四个是带电体，D带正电，B、D排斥，即B也带正电，且C、B相互吸引，故C带负电，同时由于A、C排斥，故A带负电．
故选B．
点评：
本题考查了利用电荷间的相互作用规律判断物体带电情况，要特别注意的是：若两个物体相互吸引时，两个物体可能带异种电荷；也可能一个带电，另一个不带电．
4．
分析：
人们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，所以负电荷定向移动的方向与电流的方向相反．
解答：
解：当金属棒把验电器A、B两金属球相连时，电子会发生定向移动，从A移动到B使验电器B也带上了电．由于电子带的是负电，而电流的方向是正电荷定向移动的方向，所以电流方向与电子移动的方向相反，故电流方向由B到A．
故选 B．
点评：
本题考查了电流的方向，要明确电流的形成与电流方向的区别：电荷的定向移动形成电流，发生定向移动形成电流的可能是正电荷，也可能是负电荷，还可能是正、负电荷同时向相反方向发生定向移动；而电流方向是人们规定的，把正电荷定向移动的方向规定为电流方向．
5．
分析：
验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的，通过金属箔片的张角的大小可以确定其所带电荷的多少．
金属导体中导电的带负电的自由电子，根据电荷的运动情况，结合电流方向的规定可以确定电流的方向．
解答：
解：将两个验电器用铜棒连接在一起后，由于同种电荷相互排斥，所以甲上面的一部分电子就会通过铜棒跑到不带电的乙验电器上．
电流的方向是规定正电荷定向移动的方向为电流方向，若负电荷定向移动形成电流，则电流的方向和负电荷定向移动的方向相反．故电流的方向是从乙到甲．
由于甲验电器带的负电荷减少，所以甲的金属箔片的张角会减小．
乙由不带电到带了负电，所以金属箔片的张角会变大．
综上分析故选B．
点评：
电流的方向规定的是正电荷定向移动的方向为电流方向，实际情况下，大多数是负电荷导电形成电流，这种情况下，电流的方向和实际电荷的运动方向相反．如用金属导线将电路连接起来，在电源的外部，电流是从电源的正极出发回到负极，而电荷的运动方向是从负极回到电源的正极．
7．
分析：
第一步：先分析两个电阻的关系，在材料相同时，电阻与长度成正比，电阻与横截面积成反比；
第二步：根据并联电路电压相等和欧姆定律，得出电流与电阻成反比；
第三步：最后根据电流的微观表达式I=nqsv（n是单位体积内的自由电荷数，q是电子的电量，s是导体的横截面积，v是自由电子定向移动的速度）得出电子的速度之比．
解答：
解：因为R1和R2材料相同，长度之比为L1：L2=2：1，横截面积之比为S1：S2=1：3，所以电阻之比R1：R2=6：1，
两电阻并联电压相等，则I1：I2=1：6，
根据I=nqsv得 I1=n1q1s1v1，I2=n2q2s2v2，因为I1：I2=1：6，S1：S2=1：3，所以v1：v2=1：2．
故选A．
8．
分析：
电阻是导体本身的一种性质，其大小取决于导体的长度、横截面积和材料；当导线被拉长后，长度变长的同时，横截面积变小，但导体的整个体积不变．
解答：
解：这段导体均匀拉长1倍，即长度变为原来的2倍，电阻则是原来的2倍，变长则意味着横截面积变小为原来的二分之一，此时电阻共变化为原来的4倍．
故选B．
点评：
本题的关键在于判断电阻大小的变化，长度变长增加一倍，横截面积变细又是1倍，故变为原来的4倍．
二．填空题（共1小题）
9．
分析：
同种电荷相互排斥，A处固定，带电的小球挂在丝线上，通过图中细线偏转的角度，可以判断带电小球带有正电荷，偏转角度越大，受到的磁力作用越大．
解答：
解：小球远离带正电的A球，说明细线悬挂的小球带正电，悬挂的小球离带正电的A球越远，受到的作用力越小，同种电荷越近排斥作用越强，所以，电荷之间的相互作用跟距离有关．
故答案为：正；电荷之间的相互作用跟距离有关．
点评：
掌握电荷间的作用，通过悬挂小球是靠近带正电的A球，还是远离靠近带正电的A球，判断悬挂小球带什么电荷，这是本题的关键．
三．解答题（共1小题）
11．
分析：
（1）先根据圆的周长公式求出圆环的周长，进一步求出电路的总电阻，再根据欧姆定律求出电路中的电流；
（2）先求出电阻丝中自由电子的总数，再求出电阻丝中自由电子电荷总量；
（3）利用速度公式表示出自由电子沿圆环运动一周所需时间，根据电流的定义求出自由电子在电阻丝中定向移动的速度．
解答：
解：（1）电阻丝中的电流为I=，
电阻丝的总电阻电阻为R=2πrR0，
所以I=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
（2）电阻丝中自由电子的总数为N=2πrSn
电阻丝中自由电子电荷总量为 Q=Ne=2πrSne﹣﹣﹣﹣②
（3）根据电流的定义I=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
设自由电子定向移动的速度大小为v
则自由电子沿圆环运动一周所需时间t=﹣﹣﹣﹣④
在时间t内，通过电阻丝横截面的电量即为电阻丝中的自由电子电荷总量Q
联立①②③④式，
得：v=
答：（1）电阻丝中的电流为；
（2）电阻丝中自由电子电荷总量为2πrSne；
（3）自由电子在电阻丝中定向移动的速度为．
点评：
本题考查了电流、圆的周长、速度的计算等，关键是理解题中所给电流的电压．
　
课件9张PPT。1qq:34996339宁波北仑：小小虫http://www.21cnjy.com/21世纪教育网微课初中科学保送生训练营之电学基础 几个需要掌握的知识点电流：电荷的定向移动
电压：也称电势差或电位差 使电荷定向移动
电阻：阻碍电荷定向移动
9qq交流群：108444073宁波北仑：小小虫http://www.21cnjy.com/21世纪教育网微课谢谢观看 敬请指教初中科学保送生训练营

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