9.1电荷课时同步练习--【新教材】人教版(2019)2024-2025高二物理必修第三册(含解析)

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9.1电荷课时同步练习--【新教材】人教版(2019)2024-2025高二物理必修第三册(含解析)

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9.1电荷课时同步练习
课前研读课本,梳理基础知识:
一、电荷
1.原子的组成:由带 电的原子核和带 电的电子组成,整体对外呈现 。
2.摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚 的能力不同.
摩擦起电的实质: 的转移.
摩擦起电的结果:两个相互摩擦的物体带上了等量 电荷.
3.金属组成:正离子和 电子
4.电荷的分配原则:两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体,接触后再分开,二者带 电荷,若两导体原来带异种电荷,则电荷先 ,余下的电荷再 。
二、静电感应
1.感应电荷的分布
分布在离场源最近和最远处(近端带 电荷,远端带等量的同种电荷)
2.验电器
①构造 ② 用途
3.静电计:又叫电势差计、指针式验电器,它是中学静电实验中常用的半定量测量仪器。
①构造 ② 指针 ③ 金属外壳 ④ 用途
静电计属于验电器,是更高级的验电器
三、电荷守恒定律
1.内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它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 。
2.三种起电方式:摩擦起电、 起电、接触起电。
3.带电实质:物体 。
四、元电荷
1.元电荷
e=1.60×10-19 C,所有带电体的电荷量都是元电荷的 倍。
2.测量
美国 密立根 实验
3.比荷又叫 、带电率。
电子的比荷 ,电子的电荷量e和电子的质量me的比值,为C/㎏
课本,梳理基础知识参考答案
一、
1. 正 负 电中性
2. 电子 电子 异种
3. 自由
4.等量同种 中和 平分
二、1.异种
三、1.保持不变2.感应 得失电子
四、1.整数 2.有滴 3. 荷质比
A组基础训练题
一、单选题
1.两个完全相同的金属球A、B,其中A带正电,电荷量为q,B不带电。现将B与A接触后再分开,则B所带电荷量为(  )
A.q B. C. D.0
2.a和b都是不带电的小球,它们互相摩擦后,a带的电荷,下列判断中正确的是(  )
A.摩擦的过程中电子从b转移到了a
B.b在摩擦后一定带的电荷
C.在摩擦前a的内部没有任何电荷
D.摩擦的过程中正电荷从b转移到了a
3.金属球A带5q的正电荷,另一完全相同的金属球B带-q的负电荷,将两金属球接触后再分开,则B球的电荷量为(  )
A.-q B.q C.2q D.4q
4.保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务,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据看不清,拿来问老师,如果你是老师,你认为数据可能是(  )
A. B. C. D.
5.关于摩擦起电、接触起电、感应起电,下列说法正确的是(  )
A.这三种方式都创造了带负电荷的电子
B.这三种方式都创造了带正电荷的质子
C.这三种起电方式中只有接触起电是电子的转移
D.这三种方式都符合电荷守恒定律
6.在物理课堂上老师用易拉罐和气球演示静电现象,如图所示,充气后的气球在头发上摩擦后带负电,再靠近不带电的空易拉罐,在气球未接触空易拉罐的情况下,可观察到空易拉罐会朝气球方向滚动,关于这一现象,下列说法正确的是(  )

A.上述过程经历了摩擦起电、感应起电两个过程
B.空易拉罐远离气球的一侧带正电
C.空易拉罐在气球靠近后整体带正电,所以被带负电的气球吸引
D.气球对空易拉罐远、近两侧的作用力大小相等
7.挂在绝缘细线下的两个轻质小球,由于电荷间的相互作用而靠近或远离,分别如图中甲、乙所示,则以下说法中正确的是(  )

A.甲图中两个小球一定带异种电荷
B.甲图中有一个小球可能不带电
C.乙图中两个小球一定带异种电荷
D.乙图中可能有一个小球不带电
8.M、N都是不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电荷,下列判断中正确的是( )
A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B.摩擦的过程中电子从N转移到了M
C.N在摩擦后一定带负电荷
D.M在摩擦过程中失去了个电子
9.如图所示,第一次用带正电的金属球A靠近不带电的验电器的金属球B时,发现验电器的金属箔片C张开一定的角度;第二次用带正电的金属球A与验电器的金属球B接触一下,同样金属箔片C张开一定角度,分析这两次过程中(  )
A.第一次金属球B带正电荷,金属箔片C带负电荷
B.第一次金属球B带负电荷,金属箔片C带正电荷
C.第二次金属球B带正电荷,金属箔片C带负电荷
D.第二次金属球B带负电荷,金属箔片C带正电荷
10.两块带有手柄的绝缘板甲和乙(图中甲、乙未画出)上带有等量的异种电荷,现将甲、乙按下列不同操作方式伸入验电器最上边的空心球内但不与金属球接触,如图所示,操作过程中甲、乙两绝缘板不接触,要使验电器箔片出现张开、闭合、再张开的现象,则下列操作正确的是(  )
A.仅将甲或乙伸入球内
B.将甲、乙先后伸入球内
C.将甲、乙先后伸入球内,然后将甲或乙撤出
D.将甲、乙同时伸入球内,然后将甲或乙撤出
二、填空题
11.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,电荷量,。让两球接触一下再分开,这时 , ,这个过程中电子从 移动到 上。
12.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,则丝绸带 电。 科学实验发现,所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍,人们把这个最小的电荷量e= C叫做元电荷,某带电体电量为,此带电体所带的电荷量是元电荷的 倍。
13.比荷:电子的 与电子的 之比,叫作电子的比荷。电子的比荷为。
14.元电荷
(1)元电荷: 的电荷量叫作元电荷,用e表示, ,最早由美国物理学家 测得。
(2)电荷量的不连续性:所有带电体的电荷量或者等于 ,或者是 的整数倍。
(3)电子的比荷:电子的 与电子的质量之比。
15.元电荷: 叫作元电荷,元电荷的数值最早是由物理学家密立根测得的,在计算中,可取 C。
三、解答题
16.木髓球是一种由轻质材料制成、外部涂一层石墨或铝的轻质小球。现有一个悬挂在绝缘线上的木髓球,如何判断木髓球是带正电荷、带负电荷还是不带电?
17.三个相同的金属球A、B、C,先让A球带上正电,靠近相互接触的B、C球,将B、C分开,用手摸一下A球,将A球上的电荷导入大地。若此时B球所带电荷量为。用A球再去接触B,然后再接触C,最后A所带的电荷量是多少?
试卷第1页,共3页
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B组能力提升训练题
一、单选题
1.如图所示为科技馆里一个趣味体验项目的简化图,核心装置为一个金属球,在干燥的空气里,体验者双脚站在绝缘凳上,右手按在金属球上,并远离周围其他物体。一条特殊传送带(图中未画出)给金属球不断地输送电荷,过一段时间后,体验者的头发便会四处散开,甚至倒立,十分有趣,在此状态下,下列分析正确的是(  )
A.若用左手也去摸金属球,会被电击
B.若用左手与旁边的观众握手,会被电击
C.若右手离开金属球,则头发会立刻恢复常态
D.若右手离开金属球而且走下绝缘凳,头发不会立刻恢复常态
2.毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,橡胶棒带负电。这是因为(  )

A.通过摩擦创造了电荷
B.橡胶棒上的正电荷转移到了毛皮上
C.毛皮上的电子转移到了橡胶棒上
D.橡胶棒上的电子转移到了毛皮上
3.关于电荷守恒定律,下列叙述不正确的是(  )
A.一个物体所带的电荷量总是守恒的
B.在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电荷量总是守恒的
C.在一定的条件下,一个系统内的等量的正、负电荷即使同时消失,也并不违背电荷守恒定律
D.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换
4.两个大小材质完全相同的金属小球A、B,带电量分别为+3q和-q,两小球接触后分开,小球带电量为(  )
A.A为+3q,B为-q B.A为+q,B为+3q
C.A为+2q,B为-2q D.A为+q,B为+q
5.先让验电器带上较少的负电荷,然后用绸布摩擦玻璃棒,玻璃棒带上较多的正电荷。现将玻璃棒从远处逐渐靠近验电器的金属球,但不接触,则可看到验电器的两箔片(  )
A.合拢 B.张角变得更大
C.先合拢后又张开 D.先张开更大角度后又合拢
6.如图所示,取一对用绝缘支柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的金属箔是闭合的。把带正电荷的导体C移近导体A,则(  )

A.A带正电,B带负电
B.两金属箔都张开
C.A端金属箔张开,B端金属箔闭合
D.分开A、B,再移走C,两金属箔都闭合
7.如图所示,两个互相接触的导体A和B,均放在绝缘支架上,现将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近导体A,但不接触,若先将玻璃棒移去,再将A、B分开,则A、B的带电情况是(  )

A.不带电 带正电 B.不带电 带负电
C.不带电 不带电 D.带正电 带负电
8.绝缘泡沫板上安装有一绝缘支架,支架一端通过丝线悬吊着一个金属球。现通过接触使金属球带上一定量的负电,然后在小球下方(带上绝缘手套)不断叠放原本不带电的金属硬币,硬币始终未和小球接触,则下列说法正确的是(  )
A.丝线上的拉力保持不变
B.丝线上的拉力会不断减小
C.最上方的硬币会带正电
D.用不带绝缘手套的手触摸硬币,上方硬币所带电荷会消失
二、多选题
9.一带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了。这说明(  )
A.小球上原有的负电荷逐渐消失了
B.在此现象中,电荷不守恒
C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了
D.该现象是由于电子的转移引起的,仍然遵循电荷守恒定律
10.如图所示,两个互相接触的导体A和B不带电,现将带正电的导体C靠近A端放置,三者均固定在绝缘支架上。下列说法正确的是(  )
A.导体A的左端感应出负电荷,导体B的右端感应出正电荷,且正、负电荷不一定等量
B.若先将C移走,再把A、B分开,则A带负电,B带正电
C.若先将A、B分开,再移走C,则A带负电,B带正电
D.若手不小心触碰了一下导体B,则导体A带负电
三、填空题
11.电荷量: 叫作电荷量,用或表示。在国际单位制中,它的单位是 ,符号是 。
12.感应起电:利用 使金属导体带电的过程。
四、实验题
13.如图所示,第一次用带正电的金属球A靠近不带电的验电器的金属球B时,发现验电器的金属箔片C张开一定的角度;第二次用带正电的金属球A与验电器的金属球B接触一下,同样金属箔片C张开一定角度。第一次金属球B带 电荷,金属箔片C带 电荷;第二次金属球B带 电荷,金属箔片C带 电荷。(选填“正”“负”)
五、解答题
14.某次雷雨时一次闪电从云层向地面输送了的负电荷,在这个过程中有多少个电子到达地面?
15.高速飞行的飞机机身会带上静电;当飞机靠近带电的云层时,飞机靠近云的一侧会带上与之相反的电荷。试分析上述两种情况下机身带电的主要原因。
16.在干燥的天气,一个人脱了鞋在地毯上走,身上聚集了-48.0μC的净电荷。此人身上有多少个静剩余电子?他的质量增加了多少?(电子质量me=9.1×10-31kg,电子电荷量e=-1.6×10-19C,1μC=10-6C)。
试卷第1页,共3页
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A组基础训练题题参考答案
1.B
【详解】根据电荷守恒定律,两个完全相同的金属小球接触后所带电荷先中和再均分,故B与A接触后再分开,则B所带电荷量为
故选B。
2.B
【详解】AD.摩擦起电的本质是电子的转移,互相摩擦后a带的电荷,是a上的电子转移到b上,此情况下正电荷不发生移动,故AD错误;
B.a原来是电中性,摩擦后带上的正电荷,根据电荷守恒定律,可知b在摩擦后一定带的负电荷,故B正确;
C.根据电荷守恒定律,可知电荷既不能凭空产生,也不能凭空消亡,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一段转移到另一端,故在摩擦前a内部有电荷,故C错误;
故选B。
3.C
【详解】根据电荷守恒定律,总电荷量为4q,B球的电荷量为2q。
故选C。
4.D
【详解】带电体所带电荷量一定等于元电荷e的整数倍,即
故选D。
5.D
【详解】AB.电荷既不能被创造,也不能被消灭,这三种方式都没有产生电荷,故AB错误;
C.摩擦起电、接触起电、感应起电是起电的三种不同方式,但实质是一样的,都是电子的转移,故C错误;
D.这三种方式都符合电荷守恒定律,故D正确。
故选D。
6.A
【详解】上述过程经历了摩擦起电、感应起电两个过程,根据静电感应现象可知,易拉罐靠近气球一侧与气球带正电荷,远离气球一侧带负电荷;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故气球对空易拉罐远侧为排斥作用、对近侧为吸引作用,且对易拉罐近侧的力大于对远侧的力。
故选A。
7.B
【详解】AB.甲图中两个小球相互吸引而靠近,因此可知两个小球可能带异种电荷,也可能一个带电,一个不带电。故A错误,B正确;
CD.乙图中两个小球相互排斥而远离,因此可知两个小球带同种电荷,故CD错误。
故选B。
8.C
【详解】A.摩擦前M和N的内部都带电荷,且正电荷和负电荷数目相等,故对外不显电性,故A错误;
BC.互相摩擦后M带正电荷,说明失去了负电荷,故电子从M转移到了N,则N带的负电荷,故C正确,B错误;
D.M在摩擦过程中失去电子数量
故D错误。
故选C。
9.B
【详解】AB.第一次用带正电的金属球A靠近不带电的验电器的金属球B时,验电器的金属箔片C张开一定的角度,这种使金属箔片带电的方式称为感应起电,金属球B带负电荷,金属箔片C带正电荷,A错误,B正确;
CD.当带电的物体与验电器上面的金属球接触时,与金属球相连的两个金属箔片张开一定角度,这种使金属箔片带电的方式称为接触起(带)电,金属球B和金属箔片C都带正电荷,CD错误。
故选B。
10.C
【详解】A.仅将甲或乙伸入空心球内后,由于静电感应,验电器箔片会一直张开,故A错误;
B.将甲、乙先后伸入球内,验电器箔片先张开、后闭合,故B错误;
D.将甲、乙同时伸入球内,感应电荷为零,验电器箔片不动,将甲或乙撤出后箔片张开,故D错误;
C.将甲、乙先后伸入球内,验电器箔片先张开再闭合,将乙或者甲撤出后箔片又张开,故C正确。
故选C。
11. 1.6×10-9C 1.6×10-9C B A
【详解】[1][2]根据接触起电规律可知,两球接触后所带电荷量相等且为
[3][4]根据上述可知,接触前B带负电,接触后B带正电,表明在接触过程中,电子由B球转移到A球,不仅将自身的负电荷全部中和,且电子继续转移,使B球带正电。
12. 负
【详解】[1]丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒带正电,失去电子;丝绸得到电子,带负电;
[2]元电荷的电荷量是
[3]根据题意有
13. 电荷量 质量
【详解】[1][2]带电体所带电荷量与质量的比值称之为比荷。所以电子的电荷量与电子的质量的比值,叫做电子的比荷。
14.(1) 自然界中最小 密立根
(2)
(3)电荷量
【详解】(1)[1][2][3]自然界中最小的电荷量叫作元电荷,,最早由美国物理学家密立根测得。
(2)[1][2]所有带电体的电荷量或者等于,或者是的整数倍。
(3)电子的比荷是电子的电荷量与电子的质量之比。
15. 最小的电荷量
【详解】[1]最小的电荷量叫作元电荷;
[2]元电荷的数值最早是由物理学家密立根测得的,在计算中,可取。
16.见解析
【详解】由题意可知,第一步:先确定木髓球是否带电,利用带电物体可以吸引轻小物体的性质,用小纸屑靠近木髓球,看小纸屑是否被木髓球吸引,如果吸引,则说明木髓球带电,如果不被吸引,则说明木髓球不带电。
第二步:确定木髓球是带正电荷还是带负电荷,当木髓球带电时,利用异种电荷相互吸引,同种电荷相互排斥的性质,可用毛皮摩擦后的硬橡胶棒靠近木髓球,如果相互吸引,则说明木髓球带正电,如果相互排斥,则说明木髓球带负电。
17.
【详解】由题意可知,当A球靠近相互接触的B、C球时,由于静电感应现象,则B、C球分别带正电和负电,且电荷量相等。当将A球上的电荷导入大地后,A球不带电。由题意可知,此时B球所带电荷量为+q,用A球再去接触B,则A球带电量为,C球带电量为,则此时A球再接触C球,可得A球电量为
B组能力提升训练题答案
1.B
【详解】A.若用左手也去摸金属球,不会有电流产生,不会被电击,A错误;
B.若用左手与旁边的观众握手,会发生放电现象而被电击,B正确;
C.若右手离开金属球,电荷不会转移,头发仍然四处散开,C错误;
D.若右手离开金属球而且走下绝缘凳,则电荷将进入大地,人体将不再带电,头发会立刻恢复常态,D错误;
故选B。
2.C
【详解】A.电荷不会产生,也不会消失,只会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,故A错误;
BCD.摩擦起电是因为电子由一个物体转移到另一物体上,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。一般认为正电荷是不动的。毛皮与橡胶棒摩擦,毛皮上的电子转移到了橡胶棒上,毛皮带正电,橡胶棒得到了电子,橡胶棒带负电。故C正确,BD错误。
故选C。
3.A
【详解】A.根据电荷守恒定律,单个物体所带的电荷量是可以改变的,A错误;
B.在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电荷量总是守恒的,B正确;
C.一个系统内的等量的正、负电荷同时消失,并不违背电荷守恒定律,C正确;
D.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换,D正确。
本题选不正确项,故选A。
4.D
【详解】相同的金属小球A、B,带电量分别为+3q和-q,两小球接触后分开,则将剩余的电量平分,可知两小球分别带相同的正电荷电量+q,即A为+q,B为+q。
故选D。
5.C
【详解】带较多正电荷的玻璃棒从远处逐渐靠近验电器的金属球的过程中,发生静电感应,验电器两箔片上的负电荷逐渐向金属球移动,两箔片张角逐渐减小,两箔片恰好不带负电时合拢,玻璃棒继续靠近金属球,两箔片上的电子继续向金属球移动,两箔片因缺少电子而带上正电荷且电荷量逐渐增加,两箔片张角逐渐增大。
故选C。
6.B
【详解】ABC.把带正电荷的导体C移近导体A,由于静电感应,A端将感应出负电荷,B端感应出正电荷,所以A带负电,B带正电,A、B端金属箔都张开,故AC错误,B正确;
D.先分开A、B,此时A、B仍带电,再移走C时,电荷不能再进行中和,则A、B两金属箔仍都张开,故D错误。
故选B。
7.C
【详解】将带正电的玻璃棒靠近两个不带电的导体A和B,由于电荷之间的相互作用,导体A会带负电,导体B带正电;若先将玻璃棒移去,由于没有了玻璃棒内电荷的作用,导体A和B内的电荷会重新分布,电荷重新中和,然后再将A、B分开,则导体A和B都不带电。
故选C。
8.C
【详解】ABC.根据感应起电原理可知,最上方的硬币会带正电,硬币与小球相互吸引,丝线拉力变大,故AB错误,C正确;
D.用不带绝缘手套的手触摸硬币,最上方硬币的始终带正电,故D错误。
故选C。
9.CD
【详解】A.根据电荷守恒定律,电荷不能消灭,也不能创生,只会发生转移,故A错误;
BCD.此过程中电荷仍然守恒,电荷没有消失,只是被潮湿的空气导走而已,是由于电子的转移引起的,仍然遵循电荷守恒定律,故B错误,CD正确。
故选CD。
10.CD
【详解】A.由于C带正电,所以导体A的左端感应出负电荷,导体的右端感应出等量的正电荷,故A错误;
B.若先将C移走,此时导体A、B中的电荷又发生了中和,所以A、B将不再带电,故B错误;
C.若先将A、B分开,再移走C,导体A、B由于感应起电带上异种电荷,所以此时A带负电,B带正电,故C正确;
D.若手不小心触碰了一下导体B,人体中的电子与导体上的正电荷中和,导体A仍然带负电,故D正确。
故选CD。
11. 电荷的多少 库仑 C
【详解】电荷量:电荷的多少叫作电荷量,用或表示。在国际单位制中,它的单位是,符号是C。
12.静电感应
【详解】感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程。
13. 负 正 正 正
【详解】[1][2]第一次用带正电的金属球A靠近不带电的验电器的金属球B时,验电器的金属箔片C张开一定的角度,这种使金属箔片带电的方式称为感应起电,金属球B带负电荷,金属箔片C带正电荷;
[3][4]当带电的物体与验电器上面的金属球接触时,与金属球相连的两个金属箔片张开一定角度,这种使金属箔片带电的方式称为接触起(带)电,金属球B和金属箔片C都带正电荷。
14.2×1020
【详解】由一个电子所带的电荷量e= 1.60×10 19C可知,Q=的负电荷有多少个电子,则有
15.摩擦带电;感应带电
【详解】高速飞行的飞机机身与空气摩擦会产生大量的静电,即为摩擦带电,因此高速飞行的飞机机身会带上静电;
飞机靠近云的一侧会带上与之相反的电荷,是由于静电感应产生。即为感应带电。
16.3.0×1014,2.73×10-16kg
【详解】人身上聚集的电子个数
由于人身上多了n个电子,他的质量增加量为
m=nme=3×1014×9.1×10-31kg=2.73×10-16kg
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