【2019-2020】高中物理第一章静电场1电荷及其守恒定律练习新人教版选修3_1
高中物理必刷题(选修3-1全册)word版答案解析
高中物理必刷题（选修3-1全册）word 版答案解析第一章静电场第1节电荷及其守恒定律刷基础1.B 【解析】摩擦起电现象的实质是电荷的转移，而不是产生了电子或质子，故A 错误；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，故B 正确；摩擦起电是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的，故C 错误；用丝绸摩擦玻璃棒时，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示带正电，故D 错误。
2.A 【解析】当她用于触摸一个金属球时，金属球上的电荷会转移到她的身上，因为同种电荷相互排斥，头发就会竖起；无论她带正电荷还是负电荷，只要电荷量足够多，就会出现该现象，选项A 正确，B 、C 、D 错误。
3.A 【解析】带负电的A 球靠近B 球(不接触)，由于静电感应而使B 球带正电，c 球带负电，故A 正确，B 错误；人体是导体，用手摸一下B 球，B 球与人体、地球构成整体，大地是远端，带负电，B 球是近端，带正电，故C 错误；将B 、C 分开，移走A ，B 球带正电，C 球带等量的负电，再将B 、C 接触，C 上的负电荷转移到B 上，从而使B 、C 都不带电，故D 错误。
4.C 【解析】用带正电的带电体A 靠近(不接触)不带电的验电器的上端金属球，验电器发生静电感应，带电体A 带正电，则验电器的上端金属球带负电荷，下部金属箔自带等量的正电荷，金属箔张开。
验电器的金属箔之所以张开，是因为它们带有同种电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大小取决于两金属箔自带电荷量的多少，感应起电的实质是电子在物体内部发生了转移。
故A 、B 、D 错误，C 正确。
5.BC 【解析】原来不带电的物体处于电中性，不是内部没有电荷，而是正负电荷的个数相等，整体对外不显电性，故A 错误；摩擦起电过程中转移的是自由电子，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，即摩擦过程中A 失去电子，转移到了B 上，故B 正确；由电荷守恒定律可知，在电子的转移过程中电荷的总量保持不变，A 带1.6×10-10C 的正电荷，则B 一定带1.6×10-10C 的负电荷，故C 正确；摩擦过程中，A 失去1.0×109个电子，故D 错误。
人教版高中物理选修3-1练习：第一章1电荷及其守恒定律 Word版含答案.pdf
第一章静电场1电荷及其守恒定律A级抓基础1．有甲、乙、丙三个小球，将它们两两靠近，它们都相互吸引，如图所示．那么，下面的说法正确的是()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答案：D2．(多选)如图所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P 慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是()A．两端的感应电荷越来越多B．两端的感应电荷是同种电荷C．两端的感应电荷是异种电荷D．两端的感应电荷电荷量相等答案：ACD3．下列说法正确的是()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．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫作电荷的湮灭解析：在D选项中，电荷并没有消失或者湮灭，只是正负电荷数目相等，表现为中性．答案：B4．(多选)一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上净电荷几乎不存在，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，仍然遵循电荷守恒定律解析：绝缘小球上电荷量减少是由于电子通过潮湿空气导电转移到外界，只是小球上电荷量减少，但是这些电子并没消失，故A、B 错，C对．就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷的总量仍保持不变，故D正确．答案：CD5．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 CC．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C解析：任何带电体的电荷量都只能是元电荷电荷量的整数倍，元电荷电荷量为e＝1.6×10－19 C．选项A中电荷量是元电荷电荷量的32倍，B中电荷量为4倍，C中电荷量为10倍．D中电荷量为250倍．也就是说B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍．所以只有选项A是不可能的．答案：AB级提能力6．(多选)为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的，它通过电场会发生偏转，非极性分子不偏转)，可做如下实验：在酸式滴定管中注入适量蒸馏水，打开活塞，让水慢慢如线状流下，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流，发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转，这证明()A．水分子是非极性分子B．水分子是极性分子C．水分子是极性分子且带正电D．水分子是极性分子且带负电解析：根据偏转，可判断出水分子是极性分子；根据向玻璃棒偏转，可以判断出其带负电．答案：BD7．(多选)关于元电荷的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．元电荷的数值通常取作e＝1.6×10－19 CD．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的解析：元电荷是指电子或质子所带的电荷量，数值为e＝1.60×10－19C，故A项错误，C项正确；所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，任何带电体的电荷量都不是连续变化的，B项正确；元电荷e的值是由美国科学家密立根测得的，D正确．答案：BCD8．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成．u夸克带电量为23e，d夸克带电量为－13e，质子的带电量为e，中子不带电．下列说法正确的是()A．质子是由一个u夸克和一个d夸克组成，中子是由一个u夸克和两个d夸克组成B．质子是由两个u夸克和一个d夸克组成，中子是由一个u夸克和两个d夸克组成C．质子是由一个u夸克和一个d夸克组成，中子是由两个u夸克和两个d夸克组成D．质子是由两个u夸克和一个d夸克组成，中子是由两个u夸克和两个d夸克组成解析：根据质子所带电荷量为e，2×23e－13e＝e，所以质子是由两个u夸克和一个d夸克组成；中子不显电性，23e－2×13e＝0，所以中子是由一个u夸克和两个d夸克组成，故选项B正确．答案：B9．如图是伏打起电盘示意图，其起电方式是()A．摩擦起电B．感应起电C．接触起电D．以上三种方式都不是解析：导电平板靠近带电绝缘板并接地时，导体与大地连通，异种电荷互相吸引，绝缘板带正电，则会吸引大地的电子到导电平板上，从而使导电平板带上负电荷，故选项B正确．答案：B10．(多选)如图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔．当枕形导体的A端靠近一带电导体C时()A．A端金箔张开，B端金箔闭合B．用手触枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合C．用手触枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开D．选项C中两对金箔带同种电荷解析：根据静电感应，带正电的导体C放在枕形导体附近，在A 端出现了负电，B端出现了正电，两端金箔上带异种电荷而张开，选项A错误．用手触枕形导体后，B端不是最远端了，人是导体，人的脚部甚至地球是最远端，这样B端不再有电荷，金箔闭合，选项B 正确．用手触枕形导体时，只有A端带负电，将手和C移走后，不再有静电感应现象，A端所带负电荷分布在枕形导体上，A、B端均带有负电荷，两对金箔均张开，选项C、D正确．答案：BCD。
2020高中物理第一章静电场课时1电荷及其守恒定律训练含解析新人教版选修3_1
电荷及其守恒定律限时：45分钟总分：100分一、单项选择题(每小题6分，共42分)1．关于摩擦起电与感应起电，下列说法正确的是( C )A．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生了电荷B．摩擦起电是因为产生了电荷，感应起电是因为电荷的转移C．不论是摩擦起电还是感应起电都是因为电荷的转移D．以上说法均不正确解析：根据电荷守恒定律可知，不论是摩擦起电、接触起电，还是感应起电，一切使物体带电的方法本质上都是电荷转移的结果，电荷既不会创生，也不会消灭．故正确选项为C.2．绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜；在a旁有一绝缘金属球b，开始a、b都不带电，如图所示，现使b带电，则( B )A．b将吸引a，吸住后不放开B．b先吸引a，接触后又把a排斥开C．a、b之间不发生相互作用D．b立即把a排斥开解析：b球带电后，使a产生静电感应，感应的结果是a靠近b的一侧出现与b异种的感应电荷，远离b的一侧出现与b同种的感应电荷．虽然a上的感应电荷等量异号，但因为异种电荷离b更近，所以b对a有吸引力，当b吸引a使两者接触后，由于接触带电，b、a 又带上同种电荷，有斥力作用，因而又把a排斥开，所以B正确．3．地毯中加入少量金属丝的目的是( C )A．增大地毯的强度和韧性B．避免人走时产生静电C．将人走动时产生的静电导走D．以上说法都不对解析：人走路时与地毯摩擦产生静电，放入金属丝目的是将静电导走．4．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，你认为可能是下列几个数字中的( B )A．6.2×10－19 C B．6.4×10－19 CC．6.6×10－19 C D．6.8×10－19 C解析：任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，即是1.6×10－19C的整数倍，由计算可知，只有B选项是1.6×10－19 C的整数倍，故B正确．5．如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，现把开关先合上再断开，再移走A，则导体B( C )A．不带电 B．带正电C．带负电 D．不能确定解析：开关S合上时，导体B与地球变为一个整体，导体B为近端物体，地球为远端物体，故导体B带上负电，开关S断开，导体所带负电荷无法与地球上的电荷中和，所以移走A后，导体B上仍然带负电，选项C正确．6．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是( B )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，若金属球带正电荷，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电荷，箔片带正电荷；若金属球带负电荷，则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷．B项正确．7．如图所示，有一金属箔验电器，起初金属箔闭合，当带正电的棒靠近验电器上部的金属板时，金属箔张开．在这个状态下，用手指接触验电器的金属板，金属箔闭合，问当手指从金属板上离开，然后使棒也远离验电器，金属箔的状态如何变化？从下图中的①～④4个选项中选取一个正确的答案( B )A．图① B．图②C．图③ D．图④二、多项选择题(每小题7分，共28分)8．对物体带电现象的叙述，下列说法正确的是( CD )A．一个不带电的物体内一定没有电荷B．物体带电一定具有多余的电子C．物体带电的过程就是电荷移动的过程D．带电体发生中和的现象是等量异种电荷完全相互抵消的结果解析：一个物体不带电并不是内部没有电荷，而是由于正、负电荷一样多，从而对外显示电中性．当正电荷多于负电荷时对外显示带正电；当负电荷多于正电荷时对外显示带负电，故A、B错误．物体带电实质就是得失电子，即电荷移动，故C正确．带等量异种电荷的物体相接触时，带负电的物体中的多余电子全部移动到带正电的物体上与正电荷相互抵消，从而使两物体都呈电中性．故D正确．正确答案C、D.9．以下判断小球是否带电的说法正确的是( BD )A．用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，则小球一定带电B．用一个带电体靠近它，如果能够排斥小球，则小球一定带电C．用验电器的金属球接触它后，如果验电器的金属箔能改变角度，则小球一定带电D．如果小球能吸引小纸屑，则小球一定带电解析：用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，小球可能带异种电荷，也可能不带电，选项A错误；如果排斥小球，则小球一定带同种电荷，故选项B正确；用验电器的金属球接触它时，需知道验电器最初的带电情况才能予以判断，故选项C错误；带电小球能吸引轻小物体是带电体的性质，选项D正确．10．M、N是两个原来都不带电的物体，它们相互摩擦后M带正电荷1.60×10－10 C，且它们与外界无电荷的转移，则下列判断中正确的是( BC )A．在摩擦前M和N的内部均无任何电荷B．摩擦过程中电子从M转移到NC ．N 在摩擦后一定带负电荷1.60×10－10C D ．M 在摩擦的过程中共失去1.60×10－10个电子解析：摩擦起电的实质是电子的转移，物体M 中的电子转移到物体N 上，N 在摩擦后一定带负电荷1.60×10－10C ，故选项A 错误，B 、C 正确；物体M 失去电子的数目n ＝Qe＝1.0×109个，故选项D 错误．11.如图所示，在真空中，把一个中性的绝缘导体M 向带负电的球P 慢慢靠近的过程中，下列说法中正确的是( ACD )A ．M 两端的感应电荷越来越多B ．M 两端的感应电荷是同种电荷C ．M 两端的感应电荷是异种电荷D ．M 两端的感应电荷的电荷量相等解析：绝缘导体向球P 靠得越近，绝缘导体中的自由电子受到P 的排斥力越大，两端的感应电荷越多，根据电荷守恒定律，导体两端将出现等量的异种电荷．所以选项B 错误．选项A 、C 、D 都是正确的．三、非选择题(共30分)12．(14分)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)5 000 s 解析：(1)金属瓶上收集的电子数目为：N ＝Q /e ＝－8×10－12 C/(－1.6×10－19 C)＝ 5×107个(2)实验的时间t ＝N104个/s ＝5×107个104个/s＝5 000 s13．(16分)有A 、B 、C 三个用绝缘柱支撑的相同导体球，A 带正电，电荷量为q ，B 和C 不带电．讨论用什么办法能使：(1)B 、C 都带等量的正电； (2)B 、C 都带负电；(3)B 、C 带等量的异种电荷； (4)B 带38q 正电．答案：见解析解析：(1)B 与A 接触后，再与C 接触；(2)使A 靠近B 、C ，B 、C 用导线接地后，断开导线； (3)用导线将B 、C 连接，使A 靠近B ，断开导线；(4)B 与A 接触后，再与C 接触，此时A 带q 2正电，B 带q4正电，让B 再次与A 接触分开后，B 带38q 正电．。
2019-2020学年高中物理第1章静电场1.1电荷及其守恒定律练习(含解析)新人教版选修3-1
1电荷及其守恒定律1使带电的金属球靠近不带电的验电器分布情况，正确的是（）解析7］带电的金属球靠近不带电的验电器时,产生静电感应，在验电器金属球上感应出异种电荷，验电器的箔片上感应出同种电荷，故B选项正确。
答案：B匕2（多选）对于元电荷的理解,下列说法正确的是（）A. 兀电荷就是指电子或质子本身B. 所有的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=1.60x 10-19 CD. 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解析：|元电荷实际上是指电荷量,数值为1.60X 10-19C,不要误认为元电荷是指某具体的带电物质,如电子。
元电荷是电荷量，没有正负电性的区别。
宏观上所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍。
元电荷的具体数值最早是由密立根用油滴实验测得的，测量精度相当高，故A错误,B、C D正确。
答案：BCD匕3（多选）M N是两个原来都不带电的物体，它们相互摩擦后M带的电荷为+1. 60 X 10-10 C,且它们与外界无电荷的转移，则下列判断中正确的是（）A. 在摩擦前M和N的内部均无任何电荷B. 摩擦过程中电子从M转移到N10C. N在摩擦后带的电荷一定为-1.60X 10 CD. M在摩擦的过程中共失去1.60X 10-10个电子答案:BC课时过关•能力提升基础巩固,验电器的箔片张开。
下列各图表示验电器上感应电荷的L 4（多选）以下说法正确的是（ ）A. 摩擦起电是自由电子的转移现象B. 摩擦起电是通过摩擦产生的正电荷和电子C. 感应起电是自由电子的转移现象D. 金属导电是由于导体内有可以移动的正电荷 答案^ AC匕5保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务，盗版书籍影响我们的学习效率 ，甚至给我们的学习带来隐患。
有一次，小李不小心购买了盗版的物理参考书，他发现有一个关键数字看不 清，拿来问老师，如果你是老师，你认为该数字可能是下列几个数字中的 （ ）-19-19A.6.2 X 10 C B.6.4 X 10 C C.6.6 X 10-19 CD.6.8 X 10-19 C19 19e=1.60X 10 C 的整数倍，6.4 X 10 C 是e 的4倍，故看不清的关键数字 可能是B 项。
人教版高中物理选修1-1练习：第一章第一节电荷库仑定律 Word版含答案
第一章电场电流第一节电荷库仑定律A级抓基础1．(多选)摩擦起电和感应起电都能使物体带电，关于这两种带电过程，下列说法中正确的是()A．摩擦起电和感应起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程B．摩擦起电和感应起电都是电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程C．摩擦起电是电荷从相互摩擦的一个物体转移到另一个物体的过程D．感应起电是电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程解析：自然界中的电荷不会凭空产生也不会凭空消失，只是从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分．摩擦起电和感应起电分别是以上两种情况．故本题选C、D.答案：CD2．如图所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中不正确的是()A．两端的感应电荷越来越多B．两端的感应电荷是同种电荷C．两端的感应电荷是异种电荷D．两端的感应电荷电荷量相等解析：由于导体内有大量可以自由移动的电子，当慢慢靠近带负电的球P时，由于同种电荷相互排斥，导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端，从而显出正电荷，远离P的一端带上了等量的负电荷．导体离球P距离越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多，故本题选B.答案：B3．(多选)一个带负电的绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上净电荷几乎不存在，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，仍然遵守电荷守恒定律解析：绝缘小球上负电荷减少是由于电子通过空气导电转移到外界，只是小球电荷量减少，但是这些电子并没有消失，就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷的总量仍保持不变，遵守电荷守恒定律，故本题选C、D.答案：CD4.用控制变量法可以研究影响电荷间相互作用力的因素．如图所示，O是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小，这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来．若物体O的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间距离用d表示，物体和小球之间的作用力大小用F表示，则以下对该实验现象的判断正确的是()A ．保持Q 、q 不变，增大d ，则θ变大，说明F 与d 有关B ．保持Q 、q 不变，减小d ，则θ变大，说明F 与d 成反比C ．保持Q 、d 不变，减小q ，则θ变小，说明F 与q 有关D ．保持q 、d 不变，减小Q ，则θ变小，说明F 与Q 成正比解析：本题考查库仑定律．根据库仑定律和平衡条件可知F ＝k Qq d 2＝mg tan θ，保持Q 、q 不变，增大d ，F 将变小，则θ变小，说明F 与d 有关，但不能确定成反比关系，选项A 、B 错误；保持Q 、d 不变，减小q ，则θ变小，说明F 与q 有关，选项C 正确；保持q 、d 不变，减小Q ，则θ变小，说明F 随Q 的减小而减小，但不能确定成正比关系，选项D 错误，故本题选C.答案：C5．(多选)真空中有两个异种点电荷q 1和q 2.现固定q 1，再把q 2移到远处的过程中，q 2受到的库仑力( )A ．不断增大B ．不断减小C ．是吸引力D ．是排斥力解析：异种电荷相互吸引，故C 对，D 错；由F ＝k Q 1Q 2r 2知，把q 2移到远处，F 减小，故A 错，B 对．答案：BC6．下列对物体带电现象的叙述正确的是( )A ．经过摩擦使某物体带负电，那么该物体在摩擦过程中产生了额外的电子B ．某物体带电量有可能为3.3×10－19 CC．物体所带电量是元电荷的整数倍D．电荷相互中和是电荷完全消失的现象解析：根据电荷守恒定律可知，电荷既不能创生，也不能消灭，所以选项A、D错误；元电荷是最小电荷量，带电体的电荷量为元电荷的整数倍，所以选项B错误，C正确．答案：C7．保护知识产权、抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版图书影响我们的学习效率甚至会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，你认为下列几个数字中正确的是()A．6.2×10－19 C B．6.4×10－19 CC．6.6×10－19 C D．6.8×10－19 C解析：元电荷1.6×10－19 C是最小电荷量，带电体的电荷量为元电荷的整数倍，所以选项B正确．答案：BB级提能力8．(多选)如图所示，一把塑料尺与毛巾摩擦过程中，有大量电子从塑料尺转移到了毛巾上，那么根据上述信息，若塑料尺和毛巾都和人体没有电荷交换，下列说法正确的是()A．毛巾呈中性B．毛巾带正电C ．毛巾带负电D ．塑料尺和毛巾带等量异种电荷解析：电子转移到了毛巾上，所以毛巾带负电．根据电荷守恒定律可知，塑料尺和毛巾带等量异种电荷，故选项C 、D 正确．答案：CD9．如图所示，用起电机使金属球A 带正电，靠近验电器B ，则( )A ．验电器金箔张不开，因为球A 没有和B 接触B ．验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了正电C ．验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了负电D ．验电器金箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电解析：带电金属球靠近验电器时，验电器发生静电感应，在箔片上感应出同种电荷，所以箔片带正电，故本题选D.答案：D10．两个相同的金属球，分别带有＋4Q 和－6Q 的电量，两球相隔一定距离时，相互作用力的大小为F ，若把它接触后再放回原处，两球相互作用力的大小变为( )A.F 24B.F 16C.F 8D.F 4解析：库仑力F 与r 和Q 1、Q 2关系是：F 跟r 2成反比，而不是跟r 成反比；F 正比于Q 1和Q 2的乘积．两球未接触前的相互作用力的大小为F ＝24kQ 2r 2，两个带电金属球相互接触，由于中和效应总电量为4Q －6Q ＝－2Q ，每个金属球带电－Q ，金属球放回原处，相互作用力的大小变为F ′＝k Q 2r 2，即F ＝F 24. 答案：A。
高中物理 第一章 静电场 第1节 电荷及其守恒定律(含解析)
第1节电荷及其守恒定律1.自然界中有两种电荷，富兰克林把它们命名为正、负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
2．使物体带电的方式有三种：摩擦起电、感应起电、接触起电，这三种起电方式本质都是电子的转移，起电的过程遵循电荷守恒定律。
3．用橡胶棒与毛皮摩擦，毛皮带正电，用丝绸与玻璃棒摩擦，玻璃棒带正电，可以记为：“毛玻璃带正电”。
4．电子或质子所带的电荷量是最小的电荷量，这个电荷量叫元电荷，用e表示，e＝1.60×10－19 C。
5．两个完全相同的带电小球相互接触后总电荷平均分配。
如果两个小球带异种电荷，则先中和再均分。
一、电荷及三种起电方式1．物质的电结构原子由带正电的原子核和带负电的核外电子组成，原子核的正电荷的数量跟核外电子的负电荷的数量相等，所以整个原子对外界较远位置表现为电中性。
金属原子中离原子核较远的电子，往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种能自由活动的电子叫做自由电子，失去电子的原子便成了带正电的离子。
2．两种电荷及其相互作用规律自然界中只有两种电荷，富兰克林把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷命名为正电荷，把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷命名为负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
3．三种起电方式(1)接触起电：指一个不带电的金属导体跟另一个带电的金属导体接触后分开，而使前者带上电荷的方式。
(2)摩擦起电：由于相互摩擦的物体间的电子的得失而使原来不带电的物体分别带上等量异种电荷。
(3)感应起电：把一带电物体靠近导体使导体带电的方式。
如图所示，将带电体C去靠近相互接触的导体A、B，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，导体A、B上分别带上等量异种电荷，这时先把A、B分开，然后移去C，则A和B两导体上分别带上了等量异种电荷。
二、电荷守恒定律及元电荷1．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，电荷的总量保持不变，这个结论叫做电荷守恒定律。
高中物理第一章静电场一电荷电荷守恒练习新人教选修
练习一 电荷 电荷守恒1．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是 ( )A ．摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷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另一个部分D ．感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体2．关于摩擦起电现象，下列说法正确的是（ ）A ．摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，可能带有同种电荷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着金属验电箔．若使带负电的绝缘金属球A 靠近导体的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，且左端带负电，右端带正电D ．两端的验电箔都张开，且左端带正电，右端带负电4．M 和N 是原来都不带电的物体，它们互相摩擦后M 带正电荷1.6×10-10C ，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MC ．N 在摩擦后一定带负电荷1.6×10-10CD ．M 在摩擦过程中失去了1.6×10-10个电子5．如图，有一带正电的验电器，当一金属球A 靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金箔张角减小，则 （ ）A ．金属球A 可能不带电B ．金属球A 可能带负电C ．金属球A 可能带正电D ．金属球A 一定带正电6．如图，小球质量分别为m 1、m 2，带同种电荷，电量分别为q 1、q 2，将它们用等长的绝缘细线悬于同一点O ，此时两细线与竖直方向的夹角相等，则必有 （ ）A.m 1=m 2B.q 1=q 2C.m 1=m 2 q 1=q 2D.不能确定 7．同种电荷相互排斥，在斥力作用下，同种电荷有尽量 的趋势，异种电荷相互吸引，而且在引力作用下有尽量 的趋势．8．如图所示，在带电+Q 的带电体附近有两个相互接触的金属导体A 和B ，均放在绝缘支座上.若先将+Q 移走，再把A 、B 分开，则A 电， B 电；若先将A 、B 分开，再移走+Q ，则A 电，B 电.9．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可判断（ ）A ．验电器所带电荷量部分被中和B ．验电器所带电荷量部分跑掉了C ．验电器一定带正电D ．验电器一定带负电10．如图所示，当将带正电荷的球C 移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上电荷的移动情况是( )A.枕形金属导体上的正电荷向B 端移动，负电荷不移动B.枕形金属导体中的负电荷向A 端移动，正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动11．干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走，聚集了- 48 μC 的净电荷。
2019-2020学年高中物理 第一章 静电场练习新人教版选修3-1【共12套67页】
本套资源目录2019_2020学年高中物理第一章10第8节电容器的电容练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章11第9节带电粒子在电场中的运动练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章13章末过关检测一含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章1第1节电荷及其守恒定律练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章2第2节库仑定律练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章3第3节电场强度练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章4习题课电场力的性质练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章5第4节电势能和电势练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章6第5节电势差练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章7第6节电势差与电场强度的关系练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章8习题课电场能的性质练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章9第7节静电现象的应用练习含解析新人教版选修3_1电容器的电容(建议用时：40分钟) 【A 组 基础巩固】1．下列关于电容器及其电容的叙述正确的是( )A ．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关B ．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C ．电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D ．一个固定电容器的电荷量增加ΔQ ＝1.0×10－6C 时，两板间电压升高10 V ，则电容器的电容无法确定解析：选A.电容器既然是储存电荷的容器，它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力，A 正确；电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值，B 错误；电容器的电容由电容器结构决定，不随带电荷量的变化而变化，C 错误；由C ＝Q U ＝ΔQΔU可求电容器的电容，D 错误． 2．(多选)一个电容器的规格是“100 μF 、25 V ”，对这两个数据的理解正确的是( ) A ．这个电容器加上25 V 电压时，电容才是100 μFB ．这个电容器最大电容是100 μF ，当带电荷量较小时，电容小于100 μFC ．这个电容器所加电压不能高于25 VD ．这个电容器所加电压可以低于25 V ，但电容不变，总是100 μF解析：选CD.100 μF 代表电容器的电容，与所带电荷量和所加电压无关，25 V 是指电容器耐压值为25 V ，当其两端电压超过25 V 时，电容器将被击穿．3.如图所示，为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V 降低到36 V ，对电容器来说正确的是( )A ．是充电过程B ．是放电过程C ．该电容器的电容为5.0×10－2F D ．该电容器所带电荷量的变化量为0.20 C解析：选B.由Q ＝CU 知，U 降低，Q 减小，故为放电过程，A 错，B 对；由C ＝Q U ＝0.240F ＝5×10－3F ，可知C 错；ΔQ ＝C ΔU ＝5×10－3×4 C ＝0.02 C ，D 错．4．(多选)(2019·湖北罗田一中高二检测)一平行板电容器充电后，把电源断开，再用绝缘工具将两板距离拉开一些，则( )A ．电容器的带电荷量增加B ．电容增大C ．电容器电压增加D ．两板间电场强度不变解析：选CD.平行板电容器充电后，把电源断开，其电荷量不变，故A 错误；根据电容的决定式C ＝εr S4πkd ，可知电容与板间距离成反比，当把两金属板拉开一些距离，电容减小，故B 错误；Q 不变，C 减小，由电容的定义式C ＝Q U，可知电容器电压增加，故C 正确；由电容的决定式C ＝εr S 4πkd ，电容的定义式C ＝Q U ，电场强度为：E ＝U d ，联立可得：E ＝4πkdεr S，可知E 与d 无关，所以板间电场强度不变，故D 正确．5．(多选)(2019·福建三明高二期中)如图所示，用电池对电容器充电，电路a 、b 之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q 处于静止状态．现将两极板的间距变小，则( )A ．电荷带正电B ．电荷带负电C ．电流表中将有从a 到b 的电流D ．电流表中将有从b 到a 的电流解析：选BC.电荷q 处于静止状态，受到重力与电场力而平衡，电容器上极板带正电，电场方向向下，而电场力方向向上，故电荷带负电，故A 错误，B 正确；将两极板的间距变小，而电容器的电压不变，根据电容的决定式C ＝εr S4πkd 可知，电容增大，电容器的电压U不变，由电容的定义式C ＝Q U分析得知，电容器的电荷量增大，电容器充电，而电容器上极板带正电，则电流表中将有从a 到b 的电流，故D 错误，C 正确．6．(多选)如图所示，电路中A 、B 为两块竖直放置的金属板，C 是一只静电计，开关S 合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是( )A ．使A 、B 两板靠近一些 B ．使A 、B 两板正对面积减小一些C ．断开S 后，使B 板向右平移一些D ．断开S 后，使A 、B 正对面积减小一些解析：选CD.静电计显示的是A 、B 两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高．当合上S 后，A 、B 两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变；当断开S 后，板间距离增大，正对面积减小，都将使A 、B 两板间的电容变小，而电容器所带的电荷量不变，由C ＝QU可知，板间电压U 增大，从而静电计指针张角增大，所以选项C 、D 正确．7.某位移式传感器的原理示意图如图所示，E 为电源，R 为电阻，平行金属板A 、B 和介质P 构成电容器，当可移动介质P 向左匀速移出的过程中( )A ．电容器的电容变大B ．电容器的电荷量保持不变C ．M 点的电势比N 点的电势低D ．流过电阻R 的电流方向从M 到N解析：选D.当可移动介质P 向左匀速移出的过程中，介电常数减小，电容器电容变小，选项A 错误；电容器的电压等于电源电动势不变，电荷量Q ＝CU 减小，选项B 错误；电容器放电，电流方向M →R →N ，M 点的电势比N 点的电势高，选项C 错误，D 正确．【B 组 素养提升】8．(多选)(2019·北京昌平高二期末)如图所示为一种电容传声器．b 是固定不动的金属板，a 是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，a 、b 构成一个电容器．其工作原理是当声波作用于金属膜片时，膜片发生相应的振动，于是就改变了它与固定极板b 间的距离，从而使电容发生变化，而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化．闭合开关K ，若声源S 发出声波使a 向右运动时( )A ．电容器的电容减小B ．a 、b 板之间的电场强度增大C ．流过电流表的电流方向为自右向左D ．流过电流表的电流方向为自左向右解析：选BD.根据电容的决定式：C ＝εr S 4πkd ，a 向右运动时，d 减小，所以C 增大，故A错误；a 、b 板之间的电势差不变，根据E ＝U d，d 减小，所以E 增大，故B 正确；根据，U 不变，C 增大，所以Q 变大，电容器充电，形成的充电电流方向为自左向右，故D 正确，C 错误．9．(多选)如图所示，平行板电容器的两个极板为A 、B .B 板接地，A板带有电荷量＋Q ，板间电场中有一固定点P ，若将B 板固定，A 板下移一些，或者将A 板固定，B 板上移一些，在这两种情况下，下列说法正确的是( )A ．A 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势不变B ．A 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势升高C ．B 板上移时，P 点的电场强度不变，P 点电势降低D ．B 板上移时，P 点的电场强度变小，P 点电势降低解析：选AC.A 板下移与B 板上移，两板间的距离均减小，但此平行板电容器为电荷量不变的电容器，改变两板间的距离不能改变电场强度的大小及方向，即E 不变．因此A 板下移时，P 点与B 板间的电势差不变，即P 点电势也不变；但B 板上移时，由于P 点与B 板的距离减小，因此P 、B 间的电势差减小，即P 点电势降低，选项A 、C 正确．10．(2018·高考江苏卷)如图所示，水平金属板A 、B 分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态．现将B 板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴( )A ．仍然保持静止B ．竖直向下运动C ．向左下方运动D ．向右下方运动解析：选D.由于水平金属板A 、B 分别与电源两极相连，两极板之间的电势差不变，将B 板右端向下移动一小段距离，极板之间的电场强度将减小，油滴所受电场力减小，且电场力方向斜向右上方向，则油滴所受的合外力斜向右下方，所以该油滴向右下方运动，选项D 正确．11．(多选)(2019·安徽长丰高二检测)一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合电键S ，电容器充电后，悬线与竖直方向夹角为φ，以下说法正确的是( )A ．保持电键S 闭合，使两极板靠近一些，φ将增大B ．保持电键S 闭合，使两极板远离一些，φ将增大C ．断开电键S ，使两极板靠近一些，φ将不变D ．保持电键S 闭合，使滑动变阻器滑片向右移动，将有电流从左向右流过滑动变阻器 解析：选AC.保持电键S 闭合时，电容器板间电压不变，两板靠近时，板间距离d 减小，由E ＝U d分析得知，板间电场强度增大，小球所受电场力增大，则φ增大，反之，保持电键S 闭合，使两极板远离一些，板间电场强度减小，小球所受电场力减小，则φ减小，故A 正确，B 错误；若断开电键S ，则两极板所带电荷量不变，根据公式，C ＝εr S 4πkd ，C ＝Q U ，E ＝Ud 联立可得E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQεr S，即两极板间的电场强度与两极板的距离无关，所以电场强度不变，小球受力不变，故φ不变，C 正确；保持电键S 闭合，使滑动变阻器滑片向右移动，两极板间的电压不变，仍等于电源电压，所以电容器两极板所带电荷量不变，故不通放电，没有电流通过滑动变阻器，D 错误．12．(2019·河南周口高二检测)如图所示为研究决定平行板电容器电容因素的实验装置．两块相互靠近的等大正对平行金属平板M 、N 组成电容器，板N 固定在绝缘座上并通过导线与静电计中心杆相接，板M 和静电计的金属壳都通过导线接地，板M 上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板M 的位置．给电容器充上一定的电荷，静电计指针张开一定角度．(1)若仅将两极板间的距离增大，则静电计指针的偏角将________(选填“变大”“不变”或“变小”)；若仅将M 沿平行板面方向移动一段距离以减小两极板间的正对面积，则静电计指针的偏角将________(选填“变大”“不变”或“变小”)；若在两极板间插入云母片，且保持其他条件不变，则静电计指针的偏角将________(选填“变大”“不变”或“变小”)；若在两极板间插入一块不与两板接触的厚金属板P ，且保持其他条件不变，则静电计指针偏角将________(选填“变大”“不变”或“变小”)，插入后金属板P 内部的电场强度大小为________．(2)从(1)中操作可知本实验探究所采用的科学探究方法是__________． A ．理想实验法 B ．等效替代法 C ．控制变量法D ．建立物理模型法解析：(1)只将板间距离d 增大，由电容的决定式C ＝εr S4πkd 分析得知，电容减小，电荷量Q 不变，则由C ＝Q U分析得到板间电势差U 增大，静电计指针张角变大．只将M 沿平行板面方向移动一段距离以减小两极板间的正对面积S ，由电容的决定式C ＝εr S4πkd 分析得知，电容减小，电荷量Q 不变，则由C ＝Q U分析得到板间电势差U 增大，静电计指针张角变大．若在两极板间插入云母片，且保持其他条件不变，由电容的决定式C ＝εr S4πkd 分析得知，电容增大，电荷量Q 不变，则由C ＝Q U分析得到板间电势差U 减小，静电计指针张角变小．若在两极板间插入一块不与两板接触的厚金属板P ，且保持其他条件不变，相当于极板间距减小，由电容的决定式C ＝εr S 4πkd 分析得知，电容增大，电荷量Q 不变，则由C ＝QU 分析得到板间电势差U 减小，静电计指针张角变小．插入后金属板后，处于静电平衡状态，那么P 内部的电场强度处处为零．(2)从(1)中操作可知本实验探究所采用的科学探究方法是控制变量法，故选C. 答案：(1)变大 变大 变小 变小 0 (2)C13．(2019·云南玉溪高二期末)一个电容器所带的电荷量为4×10－8C ，两极板间的电压是2 V ，那么这个电容器的电容是多少？如果电容器的电荷量减少了1×10－8C ，则板间电压变成多少？解析：由C ＝Q U 可得：C ＝4×10－82F ＝2×10－8F ；电荷量减小为3×10－8C ；电容不变；则电压U ＝Q C ＝3×10－82×10－8V ＝1.5 V. 答案：2×10－8F 1.5 V带电粒子在电场中的运动(建议用时：40分钟) 【A 组 基础巩固】1．质子(11H)、α粒子(42He)、钠离子(Na ＋)三个粒子分别从静止状态经过电压为U 的同一电场加速后，获得动能最大的是( )A ．质子(11H)B ．α粒子(42He) C ．钠离子(Na ＋)D ．都相同解析：选B.qU ＝12mv 2－0，U 相同，α粒子带的正电荷多，电荷量最大，所以α粒子获得的动能最大，故选项B 正确．2．如图所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中的O 点自由释放后，分别抵达B 、C 两点，若AB ＝BC ，则它们带电荷量之比q 1∶q 2等于( )A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶ 2D.2∶1解析：选B.竖直方向有h ＝12gt 2，水平方向有l ＝qE 2m t 2，联立可得q ＝mgl Eh ，所以有q 1q 2＝21，B 对．3．(2019·湖北咸丰高二期中)如图所示，在平行板电容器A 、B 两板上加上如图所示的交变电压，开始时B 板电势比A 板高，这时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动，设A 、B 两板间的距离足够大，则下述说法中正确的是( )A ．电子先向A 板运动，然后向B 板运动，再返回A 板做周期性来回运动 B ．电子一直向A 板运动C ．电子一直向B 板运动D ．电子先向B 板运动，然后向A 板运动，再返回B 板做周期性来回运动解析：选C.在0～0.2 s 内，B 板电势比A 板高，电场方向水平向右，电子受到的电场力方向水平向左，向左做匀加速直线运动，0.2～0.4 s 内，A 板电势比B 板高，电场方向水平向左，电子所受的电场力水平向右，电子向左做匀减速直线运动，0.4 s 末速度减为零，然后重复之前的运动，可知电子一直向B 板运动，故C 正确．4．(多选)(2019·清华大学附中高二期中)如图是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速后以速度v 0垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h ，两平行板间的距离为d ，电势差是U ，板长是L ，每单位电压引起的偏移量hU叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用的方法是( )A ．增大两极板间电势差UB ．尽可能使极板长L 做得长些C ．尽可能使板间距离d 减小些D ．使电子的入射速率v 0大些解析：选BC.设电子的电荷量为q ，质量为m ，加速度为a ，运动的时间为t ，则加速度：a ＝qE m ＝qU md运动时间t ＝L v 0偏转量h ＝12at 2＝qUL22mdv 20所以示波管的灵敏度：h U ＝qL 22mdv 20通过公式可以看出，提高灵敏度可以采用的方法是：加长板长L ，减小两板间距离d 和减小入射速度v 0，故B 、C 正确，A 、D 错误．5．(多选)如图所示，M 、N 是真空中的两块平行金属板，质量为m 、电荷量为q 的带电粒子，以初速度v 0 由小孔进入电场，当M 、N 间电压为U 时，粒子恰好能到达N 板，如果要使这个带电粒子到达M 、N 板间距的12后返回，下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)( )A ．使初速度减为原来的12B ．使M 、N 间电压加倍C ．使M 、N 间电压提高到原来的4倍D ．使初速度和M 、N 间电压都减为原来的12解析：选BD.由qE ·l ＝12mv 20，当v 0变为22v 0时l 变为l 2；因为qE ＝q Ud，所以qE ·l ＝q U d ·l ＝12mv 20，通过分析知B 、D 选项正确． 6．(2019·重庆第四十二中高二期中)电子从负极板的边缘垂直进入匀强电场，恰好从正极板边缘飞出，如图所示，现在保持两极板间的电压不变，使两极板间的距离变为原来的2倍，电子的入射方向及位置不变，且要电子仍从正极板边缘飞出，则电子入射的初速度大小应为原来的( )A.22B. 2C.12D ．2解析：选C.对于带电粒子以平行极板的速度从下侧边缘飞入匀强电场，恰能从上侧擦极板边缘飞出电场这个过程，假设粒子的带电荷量e ，质量为m ，速度为v ，极板的长度为L ，极板的宽度为d ，电场强度为E ，极板之间的电压为U ；由于粒子做类平抛运动，所以水平方向L ＝vt ，竖直方向a ＝F m ＝qE m ＝qU md ，y ＝12at 2＝eUL 22mdv 2＝d ，故d 2＝eUL 22mv2，若间距d 变为原来的两倍，粒子仍从正极板边缘飞出，则电子入射速度大小应为原来的12，C 正确．7.(2019·山西孝义高二联考)如图所示，实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则根据此图可知①带电粒子所带电性②带电粒子在a 、b 两点的受力方向 ③带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大 ④带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大 ⑤a 、b 两点哪点的电势较高 以上判断正确的是( ) A ．①②⑤ B ．②③④ C ．③④⑤D ．①③⑤解析：选B.假设粒子由a 到b 运动．由图可知，粒子向下偏转，则说明粒子所受的电场力方向竖直向下，由于不知电场线方向，故无法判断粒子电性，②正确，①错误；由图可知，粒子从a 到b 的过程中，电场力做正功，说明粒子速度增大，故可知b 处速度较大，③正确；电场力做正功，则电势能减小，故a 点电势能较大，④正确；虽然a 点电势能较大，但是不知道粒子的电性，故无法判断电势的高低，故⑤错误，B 正确．8．如图所示，电场强度大小为E 、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd ，水平边ab 长为s ，竖直边ad 长为h .质量均为m 、带电荷量分别为＋q 和－q 的两粒子，由a 、c 两点先后沿ab 和cd 方向以速率v 0进入矩形区域(两粒子不同时出现在电场中)．不计重力．若两粒子轨迹恰好相切，则v 0等于( )A.s22qEmhB.s2qE mh C.s42qEmhD.s4qE mh解析：选B.根据对称性，两粒子轨迹的切点位于矩形区域abcd 的中心，则在水平方向有12s ＝v 0t ，在竖直方向有12h ＝12·qE m ·t 2，解得v 0＝s 2qEmh，故选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．【B 组 素养提升】9．(多选)如图所示，氕、氘、氚的原子核由静止经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么 ( )A ．经过加速电场的过程中，电场力对氚核做的功最多B ．经过偏转电场的过程中，电场力对三种核做的功一样多C ．三种原子核打在屏上的速度一样大D ．三种原子核都打在屏上同一位置处解析：选BD.同一加速电场、同一偏转电场，三种原子核带电荷量相同，故在同一加速电场中电场力对它们做的功都相同，在同一偏转电场中电场力对它们做的功也相同，A 错，B 对；由于质量不同，所以三种原子核打在屏上的速度不同，C 错；再根据偏转距离公式或偏转角公式y ＝l 2U 24dU 1，tan θ＝lU 22dU 1知，与带电粒子无关，D 对．10．(多选)(2019·广州黄浦区二中高二期中)如图所示，电荷量相同的两个带电粒子、以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中， 从两极板正中央射入， 从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上板的过程中( )A ．它们运动的时间t Q <t PB ．它们运动的加速度a Q <a PC ．它们质量之比m P ∶m Q ＝1∶1D ．它们的动能增加量之比ΔE k P ∶ΔE k Q ＝2∶1解析：选BD.水平方向不受力，做匀速直线运动，位移相等，得到运动时间相等，即t Q＝t P ，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，有y ＝12at 2，并且y Q <y P ，t Q ＝t P ，所以a Q <a P ，故A 错误，B 正确；因为y Q y P ＝12，a Q ＝Eqm Q ，a P ＝Eq m P ，结合y ＝12at 2可得y Q y P ＝12Eq m Q t 2Q12Eq m Pt 2P ＝12，解得m P m Q ＝12，C 错误；电场力做的功，等于其动能增加量，所以ΔE k P ΔE k Q ＝Eqy P Eqy Q ＝21，D 正确．11．如图所示，质量为m 、电荷量为q 的粒子，以速度v 0垂直于电场方向从A 射入匀强电场，并从电场另一侧B 点射出，且射出的速度方向与电场方向的夹角为30°，已知匀强电场的宽度为L ，求：(1)匀强电场的电场强度E ； (2)求A 、B 两点的电势差U AB .解析：(1)带电粒子在匀强电场的水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，将v 沿水平方向和竖直方向分解，则v y ＝v 0tan 30°＝3v 0① 又v y ＝qE mt② L ＝v 0t③解①②③得E ＝3mv 2qL.(2)由动能定理得qU AB ＝12mv 2－12mv 20④ 又v ＝v 0sin 30°⑤由④⑤得U AB ＝3mv 22q .答案：(1)3mv 2qL (2)3mv 22q12．(2019·湖南长沙高二段考)电子在电压为U 1＝22 000 V 加速电场加速后，在距两极板等距处垂直平行板进入偏转电场，并从偏转电场右下端射出，偏转电场电压为U 2＝10 000 V ．若板间距离d ＝0.176 m ，板长为L ＝0.176 m ，电子的荷质比为(电子的电荷量与电子质量的比值)q m＝1.76×1011C/kg ，则：(1)电子从静止到离开加速电场时的速度v 0多大？ (2)电子在偏转电场经历的总时间为多久？ (3)电子在偏转电场偏移的距离y 多大？(参考数据：442＝1 936，552＝3 025，662＝4 356，772＝5 929，882＝7 744) 解析：(1)电子在加速电场区域受电场力作用从静止开始加速，设刚离开速度为v 0， 由动能定理可得：qU 1＝12mv 2解得：v 0＝2qU 1m＝2×1.76×1011×22 000 m/s ＝8.8×107m/s.(2)电子在偏转电场做类平抛运动，平行电板方向做匀速直线运动，垂直电板方向做匀加速直线运动电子在偏转电场经历时间设为t ，则有：t ＝L v 0＝0.1768.8×107 s ＝2×10－9s.(3)电子在垂直极板方向偏转距离设为y ，则有：y ＝12at 2又加速度为a ＝qE m ＝qU 2md即y ＝qU 2t 22md代入数据解得y ＝0.02 m.答案：(1)8.8×107m/s (2)2×10－9s (3)0.02 m章末过关检测(一)(时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．(2019·昆明校级检测)下列说法中正确的是( ) A ．由库仑定律F ＝kQ 1Q 2r 2可知，r →0时，F →∞ B ．由电场强度E ＝F q可知，电场强度E 与电荷量q 成反比C ．由点电荷电场强度公式E ＝kQr2可知，r 一定时，电荷量Q 越大，电场强度E 越大 D ．由电势差U ＝Ed 可知，电场强度一定时，两点间距离越大，这两点间电势差越大 解析：选C.真空中两个点电荷间的作用力遵守库仑定律，要强调库仑定律的使用范围，当r →0时，电荷已不能当作点电荷，故A 错误；电场强度取决于电场本身，与试探电荷的电荷量无关，电场强度的定义式E ＝F q，只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义，故B 错误；根据点电荷的电场强度公式E ＝kQ r2知，Q 为场源电荷的电荷量，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量有关，故C 正确；由电势差U ＝Ed 可知，当电场强度一定时，两点间沿电场方向的距离d 越大，这两点间电势差才越大，注意两点间距变化，而d 不一定变化，故D 错误．2．如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )A ．速度变大，加速度变大B ．速度变小，加速度变小C ．速度变大，加速度变小D ．速度变小，加速度变大解析：选C.根据同种电荷相斥，每个小球在库仑斥力的作用下运动，由于力的方向与运动方向相同，均做加速直线运动，速度变大；再由库仑定律公式F ＝k q 1q 2r 2知随着距离的增大，两小球间的库仑斥力减小，加速度减小，所以只有选项C 正确．3.如图所示，悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A .在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B .当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上，A 处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B 的电荷量分别为q 1和q 2，θ分别为30°和45°.则q 2q 1为( )A ．2B ．3C ．2 3D ．3 3解析：选C.由A 的受力分析图可得F ＝mg tan θ，由库仑定律得F ＝kq A q Br2，式中r ＝l sin θ(l 为绳长)，由以上三式可解得q B ＝mgl 2sin 2θtan θkq A ，因q A 不变，则q 2q 1＝sin 245°tan 45°sin 230°tan 30°＝2 3. 4．(2019·吉安高二检测)如图所示，A 、B 两导体板平行放置，在t ＝0时将电子从A 板附近由静止释放(电子的重力忽略不计)．分别在A 、B 两板间加四种电压，它们的U AB －t 图线如下列四图所示．其中可能使电子到不了B 板的是( )解析：选B.加A 图中电压后，电子向B 板做匀加速直线运动，一定能到达B 板；加B 图中电压后，电子可能在A 、B 板间做往复运动，电子到达不了B 板；加上C 、D 图中电压后，电子在水平方向上做变加速运动，但运动方向一直向着B 板，故电子一定能到达B 板．综上所述，符合题意的选项为B.5．如图所示，平行板电容器与直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则( )A ．带电油滴将沿竖直方向向上运动B ．P 点的电势将降低C ．带电油滴的电势能减小D ．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大。
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教学资料参考范本
【2019-2020】高中物理第一章静电场1电荷及其守恒定律练
习新人教版选修3_1
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知识点一起电的方式和实质
1.玻璃棒与丝绸摩擦后,玻璃棒带正电,这种起电方式为摩擦起电,其原因是( )
A.丝绸上的一些电子转移到玻璃棒上
B.丝绸上的一些正电荷转移到玻璃棒上
C.玻璃棒上的一些电子转移到丝绸上
D.玻璃棒上的一些正电荷转移到丝绸上
2.关于起电,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电是电荷转移的过程
B.接触起电可能是产生电荷的过程
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.摩擦起电和感应起电都可能是创造了电荷
3.[2018·成都五校联考]现在有一档科学探索的电视直播节目,很受欢迎.在某期节目里,一位少女站在绝缘平台上,当她用手触摸一个金属球时,会看到她的头发慢慢竖起,如图L1-1-1所示,像是孔雀开屏.下列说法正确的是( )
A.头发竖起是因为她身上带了静电
B.她只有带正电荷时,头发才会竖起
C.她的头发慢慢竖起是因为电荷慢慢传到她的头发上
D.与电无关,这是她的特异功能
图L1-1-1
4.(多选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦,实验结果如图
L1-1-2所示,由此可判断下列关于摩擦起电的说法正确的是( )
图L1-1-2
A.两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子
B.两个物体摩擦起电时,所带电荷的种类及数量均不同
C.两个物体摩擦起电时,所带电荷的种类不同但数量相等
D.同一物体与不同种类物体摩擦,该物体所带电荷种类可能不同
5.[2017·浙江湖州期中]将用毛皮摩擦过的橡胶棒(带负电)靠近
光滑绝缘桌面上的铝罐,则铝罐( )
A.整体带上负电
B.会远离橡胶棒
C.靠近橡胶棒的部分带负电
D.靠近和远离橡胶棒的两端分别带上等量异种电荷图L1-1-3
知识点二电荷量分配规律
6.M和N都是不带电的物体,它们互相摩擦后,M带1.6×10-10C的正电荷,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1.6×10-10C的负电荷
D.M在摩擦过程中失去了1.6×10-10个电子
7.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,将两导体接触后再分开,则导体B带的电荷量为( )
A.-Q
B.Q
C.2Q
D.4Q
8.把两个相同的金属小球接触一下再分开一小段距离,发现两球之间相互排斥,则这两个金属小球互相接触之前的带电情况不可能是( )
A.两球带有等量异种电荷
B.两球带有同种电荷
C.两球带有不等量异种电荷
D.两球中只有一个带电
知识点三元电荷
9.[2017·蚌埠二中期中]关于元电荷,下列说法正确的是( )
①元电荷就是电子
②元电荷跟电子所带的电荷量相等
③基本电荷就是质子
④物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
A.①②
B.③④
C.①③
D.②④
10.如图L1-1-4所示,通过控制电子枪产生的电子束,使得每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶,经过一段时间,金属瓶所带的电荷量为-8×10-12C,则:
(1)金属瓶上收集到多少个电子?
(2)实验的时间为多长?
图L1-1-4
11.如图L1-1-5所示,当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形金属导体上电荷的移动情况是( )
图L1-1-5
A.枕形金属导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动
B.枕形金属导体中的负电荷向A端移动,正电荷不移动
C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动
D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动
12.如图L1-1-6所示,在一个与外界绝缘的不带电的导体两端分别设置一个开关,当带正电的小球靠近a端时,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L1-1-6
A.闭合S1,有电子从导体流向大地
B.闭合S2,有电子从导体流向大地
C.闭合S2,有电子从大地流向导体
D.闭合S1,没有电子通过
13.相隔很远且半径相同的两个金属小球A、B所带的电荷量的绝对值相同,今让第三个半径相同的不带电金属小球C先后与A、B接触后再移开.
(1)若A、B两球带同种电荷,则它们先后与小球C接触后,所带的电荷量之比为多大?
(2)若A、B两球带异种电荷,则它们先后与小球C接触后,所带的电荷量之比为多大?
1.C [解析]摩擦起电的实质是发生电子转移,玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒上的一些电子转移到丝绸上,玻璃棒带正电,丝绸带负电,选项C正确.
2.A [解析]摩擦起电、接触起电和感应起电的实质都是发生了电荷转移,并未创造电荷,选项A正确.
3.A [解析]头发带上同种电荷,同种电荷相互排斥,因此竖起,A正确;只要带同种电荷均可竖起,B错误;电荷分布在头发上是瞬间完成的,慢慢竖起是因为受力后运动需要过程,C错误;这是一种静电现象,D错误.
4.CD [解析]两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子的束缚力大
小,A错误;由于摩擦起电的实质是电子的得失,故两物体所带电荷的种类一定不同,但数量相等,B错误,C正确;由题中例子不难看出,同一物
体与不同种类物体摩擦时,带电种类可能不同,D正确.
5.D [解析]将带负电的橡胶棒靠近铝罐,由于静电感应,铝罐靠近和远离橡胶棒的两端分别带上等量异种电荷,选项D正确.
6.C [解析]摩擦起电的本质是电子的转移,说明在摩擦前M、N内部本身都有电荷,A错误;互相摩擦后M带1.6×10-10C的正电荷,故应该是
M上1.6×10-10C的电子转移到N上,B错误;N原来是电中性,摩擦后M 上1.6×10-10C的电子转移到N上,故N在摩擦后一定带1.6×10-10C 的负电荷,C正确;M在摩擦过程中失去的电子数n==1×109个,D错误. 7.C [解析]两导体上的电荷先中和后平分,所以每个导体上带的电荷
量为=2Q,C正确.
8.A [解析]在A所述情况下,当两球带有等量异种电荷时,两球相互接触后电荷发生中和,两球上均无电荷,它们之间无作用力,故A不可能;
在B、C、D所述三种情况下,两球相互接触再分开后,一定带同种电荷,相互排斥.
9.D [解析]元电荷是一个电子或质子所带的电荷量,是自然界中的最
小电荷量,物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍,选项D正确.
10.(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===5×103s=5000s.
11.B [解析]当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,发生
了静电感应现象,枕形金属导体中的自由电子向A端移动,选项A错误;
金属导电的实质是自由电子的移动,正电荷不移动,选项B正确,选项C、D错误.
12.C [解析]S1、S2闭合前,由于静电感应和电荷守恒,a、b两端出现
等量异种电荷,当闭合任何一个开关以后,整个导体感应出负电荷,电子
从大地流向导体,故选项C正确.
13.(1)2∶3(2)2∶1
[解析](1)若A、B带同种电荷,设两球所带电荷量均为Q,C与A接触后,由于形状相同,二者平分电荷量,A、C所带的电荷量均为Q,C与B接触
后平分二者电荷量,则B、C的电荷量均为=Q,故A、B最终的电荷量之
比为Q∶Q=2∶3.
(2)若A、B带异种电荷,设两球所带电荷量分别为Q、-Q,A、C接触后,
平分电荷量,A、C的电荷量均变为Q,C与B接触后,先中和再平分二者
的电荷量,C、B的电荷量均为=-Q,则A、B最终的电荷量之比为
Q∶=2∶1.。