1 电荷及其守恒定律
课后篇巩固提升
基础巩固
1.(多选)下列说法正确的是( )
A.元电荷就是电子
B.所有带电体带的电荷量一定等于元电荷的偶数倍
C.元电荷的值通常取e=1.60×10-19 C
D.元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的
答案CD
2.把一个带电棒移近并接触一个带正电的验电器的过程中,金属箔片先闭合后又张开,说明棒上带的是( )
A.正电荷
B.负电荷
C.可以是正电荷,也可以是负电荷
D.带电棒上先带正电荷,后带负电荷
解析金属箔片先闭合后张开,说明金属箔片所带正电荷先被中和,而带电棒电荷量较大,参与中和后的电荷再分配,后来金属箔片带上负电荷,所以又会张开,由此判断,带电棒带负电。
答案B
3.
如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下面都悬挂金属验电箔。若使带负电的绝缘金属球A靠近导体M端,可能看到的现象是( )
A.只有M端验电箔张开,且M端带正电
B.只有N端验电箔张开,且N端带负电
C.两端的验电箔都张开,且N端带负电,M端带正电
D.两端的验电箔都张开,且N端带正电,M端带负电
解析由于同号相斥,异号相吸,M端感应出正电荷,N端感应出负电荷。
答案C
4.导体A带5q的正电荷,另一完全相同的导体B带q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则导体B带的电荷量为( )
A.-q B.q C.2q D.4q
解析相同带电体接触后,电荷量先中和,后平分。
答案C
5.有甲、乙、丙三个导体小球,将它们两两靠近,它们都相互吸引,如图所示,下列说法正确的是( )
4
A.三个小球都带电
B.只有一个小球带电
C.有两个小球带同种电荷
D.有两个小球带异种电荷
解析若两小球相互吸引,则两小球带异种电荷,或者一小球带电,一小球不带电。由题中图示情况知,三球中有一球带正电,一球带负电,一球不带电,选项D正确。
答案D
6.(多选)关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷
B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C.感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到物体的另一部分
D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
解析摩擦起电的实质:当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体带正电,即电荷在物体之间转移。感应起电的实质:当带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导致导体中的自由电荷趋向或远离带电体,使导体上靠近带电体的一端带异种电荷,远离的一端带同号电荷,即电荷在物体的不同部分之间转移。由电荷守恒定律可知,电荷不可能被创造。综上所述,选项B、C正确。
答案BC
7.(多选)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荷1.6×10-15 C,丙物体所带电荷量的大小为8×10-16 C。对于最后乙、丙两物体的带电情况,下列说法正确的是( )
A.乙物体一定带有负电荷8×10-16 C
B.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 C
C.丙物体一定带有正电荷8×10-16 C
D.丙物体一定带有负电荷8×10-16 C
解析甲、乙相互摩擦后,甲、乙带等量异种电荷,由于甲物体带正电荷1.6×10-15 C,则乙物体带负电荷1.6×10-15 C;乙物体与丙物体接触后,由题意知,电荷平分,故乙、丙两物体各带负电荷8×10-16 C。故选项A、D正确。
答案AD
能力提升
1.
4
如图所示,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( )
A.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,因此无论是闭合开关S1还是闭合开关S2,都有电子从大地流向枕形导体,故选项C正确。
答案C
2.
如图所示,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金属球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,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( )
A.沿虚线c切开,A带负电,B带正电,且QB>QA
B.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且 QB=QA
C.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且QB>QA
D.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部分带了多余的电子,而带负电,A部分少了电子,因而带正电。A部分转移走的电子数目和B部分多余的电子的数目是相同的,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,QA、QB的值是不同的,故只有选项D正确。
答案D
3.
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是两个完全相同的枕形导体均不带电。试问:
(1)如何使A、B都带等量正电荷?
(2)如何使A、B都带等量负电荷?
(3)如何使A带负电荷B带等量的正电荷?
4
解析(1)解法一:使A、B紧密靠拢,让C靠近B,则在B端感应出负电荷,A端感应出等量正电荷。把A与B分开,移走C后用手摸一下B,再把A与B接触一下,则A和B就带等量正电荷。
解法二:使A、B紧密靠拢,让C接触A或B,然后移去C,再把A与B分开,则A、B就带等量正电荷。
(2)解法一:使A、B紧密靠拢,让C靠近B,则在B端感应出负电荷,A端感应出等量正电荷,再用手摸一下A或B,移走C以后再把A与B分开,则A和B就带等量负电荷。
解法二:C靠近B的左端,用手接触B的右端;然后松开手,移走C,使A与B接触,两者将带等量负电荷。
(3)使A、B紧密靠拢,让C靠近A,则在A端感应出负电荷,B端感应出等量正电荷,把A与B分开后,移去C,则A带负电荷,B带等量的正电荷。
答案见解析
4.有三个完全一样的绝缘金属球,A球带的电荷量为q,B、C均不带电。现要使B球带的电荷量为38q,应该怎么办?
答案思维导图如图所示,先将A、B两个金属球进行第一次接触,电荷转移结束后再分开,则A、B两球将带上q2的等量电荷。再将B与C进行第二次接触,稳定后分开,B、C两球将带上q4的等量电荷。此时注意观察小球的带电特点,我们可以将A、B进行第三次接触,稳定后分开,此时B球带上的电荷量为3q8。
4
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