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1、电荷及其守恒定律题组一电荷1.(多选)如图所示,挂在绝缘细线下的轻质小球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以()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解析:若两物体相互排斥,二者必定带同种电荷;若两物体相互吸引,二者可能带异种电荷,也可能一个带电荷,另一个不带电荷。综合上述,选项B、C正确。答案:BC2.关于摩擦起电与感应起电,下列说法正确的是()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
2、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都是电荷转移的结果,电荷不能被创造,也不能被消灭,故正确选项为C。答案:C题组二元电荷3.(多选)下列说法正确的是()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,带上电荷的种类不同但数量相等C.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移D.元电荷就是质子E.带电物体的电荷量可以是210-18 CF.元电荷没有正、负之分解析: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;由于摩擦起电的实质是电子的得失,所以两物体带电种类一定不同,但数量相等,B对;摩擦起电和感应起电的实质都是电荷发
3、生了转移,C对;一个电子或一个质子所带电荷量等于元电荷,元电荷为电荷量,电子或质子为带电体,D错;任何物体所带电荷量一定是元电荷的整数倍,E错;元电荷不是带电粒子,没有电性之说,F对。答案:BCF4.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A.2.410-19 CB.-6.410-19 CC.-1.610-18 CD.4.010-17 C解析:任何带电体的电荷量都只能是元电荷的整数倍,元电荷e=1.610-19 C。选项A中电荷量为元电荷的倍,B中电荷量为元电荷的4倍,C中电荷量为元电荷的10倍,D中电荷量为元电荷的250倍。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
4、可能的。答案:A5.关于元电荷,下列说法中不正确的是()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=1.610-19 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:元电荷是最小的电荷量,不是某种电荷,其值通常取e=1.610-19 C,A错误,C正确;带电体的电荷量不连续,所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍,B正确;最早测出电荷量e数值的科学家是美国的科学家密立根,D正确。答案:A题组三电荷守恒定律6.(多选)一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,发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了。这说明()
5、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解析:绝缘小球上的负电荷减少是由于电子通过潮湿的空气导电转移到外界,但是这些电子并没消失;对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,遵循电荷守恒定律。答案:CD7.(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了正电荷和电子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解析:摩擦起电是电子在物体之间的转移,感应起电则是物体内部电子的转移,所以选项A、
6、C正确,选项B错误;金属导电是由于导体内有可以自由移动的电子,而不是正电荷,选项D错误。答案:AC8.如图所示,原来不带电的金属导体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端带正电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,且两端都带正电解析:MN的两端感应出等量异种电荷,所以两端的验电箔都张开,根据“近异远同”的特点,M端带正电,N端带负电。故选项C正确。答案:C(建议用时:30分钟)1.(多选)下列说法正确的是()A.电子和质子都是元电荷B.一个
7、带电体的电荷量为元电荷的205.5倍C.元电荷是最小的电荷量D.元电荷没有正、负之分解析:元电荷是自然界最小的电荷量,而电子和质子是带电体,其所带电荷量为元电荷,故A错,C对;带电体的电荷量均为元电荷的整数倍,故B错;元电荷只是电荷量的最小值,不是带电粒子,没有电性之说,故D对。答案:CD2.用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦,实验结果如图所示,由此对摩擦起电说法正确的是()A.两个物体摩擦时,表面粗糙的物体易失去电子B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类相同数量不同的电荷C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同且数量不相等D.同一物体与不同种类的物体摩擦,该物体所带电荷种类可能不同解
8、析:两物体摩擦时是否得失电子取决于原子对电子的束缚力大小,A错。由于摩擦起电的实质是电子的得失,所以两物体带电种类一定不同,数量相等,B、C错。由题中例子不难看出,同一物体与不同种类的物体摩擦,带电种类可能不同,D对。答案:D3.如图所示,左边是一个原先不带电的导体,靠近右边带正电金属球C后,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,则下列结论正确的是()A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且QBQAB.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,并QB=QAC.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且QBQAD.沿任意一条虚线切开,都有
9、A带正电,B带负电,且QB=QA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端移动,使B端带了多余的电子,而带负电,A端少了电子,因而带正电。由于电荷之间的作用力与距离有关,自由电子在不同位置所受C的作用力的强弱是不同的,这样导致电子在导体上的分布不均匀,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,但根据电荷守恒定律,都应有QA=QB。综上所述,只有D正确。答案:D4.(多选)如图所示,a、b、c、d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸引d,c排斥a,c排斥b,d吸引b,则()A.有两个小球带同种电荷B.有三个小球
10、带同种电荷C.c、d小球带同种电荷D.c、d小球带异种电荷解析:由d吸引a,d吸引b可知a与b带同种电荷,且与d带异种电荷;由c排斥a,c排斥b可知c与a、b带同种电荷,c与d带异种电荷。故选项B、D正确。答案:BD5.如图所示,绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电。现使b带电,则()A.a、b间不发生相互作用B.b将吸引a,吸住后不放开C.b立即把a排斥开D.b先吸引a,接触后又把a排斥开解析:当球b带电时,由于静电感应,球a上靠近球b一端将带有异种电荷,远离球b一端带有同种电荷,球b对球a的引力大于斥力,所以表现为球b要
11、吸引球a。当球a与球b接触后,由于接触起电,球a与球b带上同种电荷,球b要排斥球a,故只有选项D正确。答案:D6.(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0.5 cm时圆环被吸引到笔套上。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、下部感应出异种电荷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解析:笔套与头发摩擦后,由于它们的原子核束缚电子的本领不同,而使笔套带电,这种起电方式叫摩擦起
12、电,选项A正确;当带电的笔套靠近金属箔圆环时,圆环上部感应出与笔套相异的电荷,下部感应出与笔套相同的电荷,即上、下部电荷量等量异号,选项B正确;圆环被吸引上来,由静止变运动,力是改变物体运动状态的原因,圆环所受静电力有笔套的引力和斥力,但静电力的合力大于圆环的重力,选项C正确;笔套碰到圆环后,由于笔套是绝缘体,所以其上电荷不能全部中和,选项D错误。答案:ABC7.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
13、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,a、b出现等量负、正电荷。当闭合开关S1、S2中的任何一个以后,便把大地与导体连通,使大地也参与了电荷转移,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中电荷守恒,由于静电感应,a端仍为负电荷,大地远处应感应出正电荷,因此无论闭合开关S1还是开关S2,都应有电子从大地流向导体,故选项C正确。答案:C8.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夸克的电荷量为e,d夸克的电荷量为-e,e为元电荷。下列判断正确的是()A.质子是由一个u夸克和一个d夸克组成,
14、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:由于质子的电荷量为e,则质子是由两个u夸克和一个d夸克组成,2e-e=e;中子显电中性,所以中子是由一个u夸克和两个d夸克组成,e-2e=0。答案:B9.半径相同的两个金属小球A、B带有等量同种电荷,相隔一定的距离,现让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后再移开。求接触后A、B两球所带的电荷量之比。解析:A、B带等量同种电荷,设为q,第三个小球先与A接触,电荷量平均分配,各带电荷量,第三个小球再与B接触,两球电荷量之和平均分配,各带q,因此A、B电荷量之比。答案:2310.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-810-12 C的电荷,则:(1)金属瓶上收集到多少个电子?(2)实验的时间为多长?解析:(1)金属瓶上收集到的电子数目为N=5107(个)(2)实验的时间t=5 000 s。答案:(1)5107个(2)5 000 s
